Bộ rung khí nén

Cập nhật lần cuối ngày 27/05/2023 lúc 05:46 chiều

Bộ rung khí nén là gì?

Bộ rung khí nén hay còn được gọi là máy rung khí nén, là một loại thiết bị được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy công nghiệp, và lĩnh vực khai thác quặng, thiết bị này có chức năng tạo ra các rung động liên tục, nhờ vào năng lượng được cung cấp bởi dòng khí nén có áp suất cao (mức áp suất khí nén phổ biến từ 3 bar đến 16 bar).

Để sử dụng thiết bị này, nó phải được cố định lên một mặt phẳng hoặc một cơ cấu nào đó (bắt bu lông hoặc hàn trực trực tiếp), để rung động phát sinh bởi thiết bị sẽ được truyền vào cơ cấu hoặc bộ phận làm việc đó.

Cũng giống với những thiết bị sử dụng trong công nghiệp khác, bộ rung khí nén cũng được chế tạo với nhiều chủng loại, để phù hợp với từng điều kiện làm việc cụ thể.

Cấu tạo của bộ rung khí nén

Cấu tạo bộ rung khí nén dạng tuabin quay

Bộ rung khí nén sử dụng bộ phận cánh tuabin quay, được cấu tạo từ các bộ phận cơ bản sau:

1. Thân bộ rung: Bộ phận được chế tạo từ nhôm nguyên khối, một số sản phẩm khác để đáp ứng yêu cầu chế tạo cao hơn phần thân sẽ được chế tạo từ thép không gỉ, có hình dáng giống hình trụ tròn, hoặc dạng hình hộp. Phần đế được chế tạo rộng hơn và được thiết kế hai lỗ bắt bu lông, cho phép thiết bị liên kết với bộ phận cần được tạo ra rung động.
2. Bánh tuabin: Bộ phận này có thể được chế tạo từ nhựa, hoặc kim loại, với hình dáng gần giống như một chi tiết bánh răng, một số khác được thiết kế đặc biệt hơn, với phần cánh đón khí nén, được chế tạo với biên dạng cong, nhằm tối ưu khả năng chuyển hóa áp suất tác động của khí nén thành chuyển động quay.
3. Quả nặng: Các quả nặng được thêm vào các góc lệch của cánh tuabin nhằm mục đích tạo ra lực tác động xô theo nhiều hướng khác nhau, trong quá trình quay của cánh tuabin.
4. Nắp: Bộ phận nắp gồm 2 chi tiết trước và sau của bộ rung khí nén, được chế tạo từ inox.
5. Vòng bi: Chi tiết có tác dụng cố định, ổn định tâm quay và làm giảm ma sát của cánh tuabin.

Cấu tạo bộ rung khí nén dạng piston

Bộ rung khí nén dạng piston hay còn được gọi là búa rung khí nén, thiết bị được cấu thành các bộ phận chính sau:

• Thân: Bộ phận thân của búa rung khí nén, được chế tạo từ thép cacbon với những thiết bị có kích thước lớn, những thiết bị nhỏ hơn có thể được chế tạo từ hợp kim nhôm, hình dáng thiết kế là hình trụ tròn với lòng trong được thiết kế rỗng. Trên thân được thiết kế sẵn các cổng cấp và xả khí nén.
• Nắp: Chí tiết này có thể coi là một phần của bộ phận thân.
• Gioăng thân van: Gioăng là chi tiết làm kín được bố trí ở giữa phần thân và phần nắp của búa hơi.
• Piston: Chi tiết sẽ di chuyển lên, xuống dọc theo thân của búa hơi khi có sự thay đổi về sự chênh lệch áp suất, giữa các khoang bên trong.

Nguyên lý hoạt động của bộ rung khí nén

Hoạt động của bộ rung khí nén tuabin

Hoạt động của bộ rung khí nén tuabin quay, thiết bị này tạo ra rung động bằng cách sử dụng con quay lệch tâm, ở đây chính là các “quả nặng” được lắp đặt lệch về một phía của cánh tuabin.

Khi cánh tuabin chuyển động quay, sẽ phát sinh lực ly tâm thông thường đối với chi tiết chuyển động quay có trọng lượng phân bố đều, xung quay tâm quay lực ly tâm ở mọi chất điểm gần như tự triệt tiêu lẫn nhau. Tuy nhiên với bộ rung khí nén, cánh tuabin được bố trí các quả nặng lệch về một góc, khi tuabin quay lực ly tâm phát sinh từ các quả nặng sẽ tạo rung động.

Chuyển động quay của cánh tuabin được tạo ra nhờ vào dòng khí nén, có áp suất lớn chuyển động và đập vào bề mặt của chi tiết cánh.

Hoạt động của bộ rung khí nén piston

Bộ rung khí nén kiểu piston tạo ra rung động bằng cách, cho hai bộ phận van chạm với nhau ở tốc độ cao (xi lanh và phần đế).

Một chu trình làm việc của thiết bị bao gồm 3 giai đoạn:

• Giai đoạn bắt đầu cấp khí: Khí nén từ nguồn cấp, được đưa vào bên thân của búa khí nén, áp suất của khí nén tác dụng lên bề mặt của piston, hình thành một lực đẩy piston đi xuống phía dưới.
• Giai đoạn phát sinh rung động: Khí nén tiếp tục được bơm vào bên trong thân của búa rung khí nén, cho đến khi piston di chuyển xuống đến “điểm chết dưới”, lúc này phần búa gõ sẽ va chạm với phần đế, và tạo ra rung động.
• Giai đoạn hồi vị: Để van quay trở lại vị trí “điểm chết trên” ta điều chỉnh mở van xả khí, khí nén được xả ra bên ngoài đồng nghĩa với lực tác dụng, theo chiều từ trên xuống không đủ lớn để thắng lực đàn hồi từ lò xo, do đó piston được đẩy di chuyển ngược lên trên.

Khi tiến hành cấp khí trở lại piston được đẩy xuống phía dưới, chu trình được lặp lại như trên.

Hai loại bộ rung khí nén phổ biến

Bộ rung khí nén tuabin

Bộ rung khí nén tuabin có đặc điểm cấu tạo nhỏ gọn, thiết bị có khả năng tạo ra rung động có tần suất cao, tuy nhiên biên độ dao động mà nó tạo ra không quá lớn, phương dao động là phương ngang.

Thiết bị có được cung cấp với các kích thước GT4, GT6. GT8,… GT100, tương ứng kích thước chiều cao là 40mm, 60mm, 80mm,… Thiết bị có kích thước càng lớn, khả năng tạo rung động càng mạnh.

Bộ rung khí nén piston

Bộ rung khí nén piston, còn được gọi là búa rung khí nén. Thiết bị cũng có chức năng tạo và truyền dao động đến hệ thống, đặc điểm rung động của thiết bị này tạo ra bao gồm:

Rung động được tạo ra dọc theo phương của thân bộ rung khí nén, do rung động được tạo ra từ sự va chạm của bộ phận búa gõ và phần đế.

Biên độ giao động của thiết bị tương đối lớn, so với kiểu bộ rung cánh tuabin.

Tần số dao động thấp do hành trình dịch chuyển của piston tương đối dài, vì vậy tần số dao động mà thiết bị tạo ra tương đối thấp.

Ứng dụng thực tiễn của bộ rung khí nén

Bộ rung khí nén có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các ngành công nghiệp và lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của bộ rung khí nén:

• Sàng lọc và tách chất: Bộ rung khí nén được sử dụng để sàng lọc, tách chất lỏng và rắn trong quá trình sản xuất và xử lý. Chẳng hạn, trong ngành công nghiệp thực phẩm, bộ rung khí nén có thể được sử dụng để tách các tạp chất và lọc các sản phẩm như bột cà phê, bột socola, đường, hoặc bột mì.
• Cấp liệu và phân loại: Bộ rung khí nén được sử dụng trong quá trình cấp liệu và phân loại vật liệu. Chẳng hạn, trong ngành sản xuất và chế biến tạp chất, bộ rung khí nén có thể được sử dụng để cấp liệu các nguyên liệu vào các hệ thống xử lý hoặc để phân loại các vật liệu theo kích thước hoặc trọng lượng.
• Đúc và khuôn mẫu: Trong ngành đúc kim loại, bộ rung khí nén có thể được sử dụng để rung khuôn đúc nhằm loại bỏ bọt khí và đảm bảo sự lắp kín và chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Đây chỉ là một số ứng dụng thực tiễn phổ biến của bộ rung khí nén. Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng ngành và ứng dụng, có thể có nhiều ứng dụng khác của bộ rung khí nén trong thực tế.

Xem thêm sản phẩm giảm chấn khí nén.