تاپیک تخصصی هیدرولیک و پنوماتیک

[EN-EZEL 13039]

ساس کار جک ها و سیلندرهای هیدرولیک و نیوماتیک

مایعات تقریباً تراکم ناپذیر هستند. این ویژگی سبب شده است که از مایعات به عنوان وسیله مناسبی برای تبدیل و انتقال کار استفاده شود. بنابراین می‌توان از آنها برای طراحی ماشینهایی که در عین سادگی، با نیروی محرک خیلی کم بتواند نیروی مقاوم فوق العاده زیادی را جابجا نماید، استفاده نمود. به این ویژگی و همچنین دانش مطالعه این ویژگی هیدرولیک گفته می‌شود.

 

امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم میشود . از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتا پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستمهایی که در قسمتهای محرک رباتها بکار می روند) استفاده میکنند در صورتیکه کاربردهای سیستمهای هیدرولیک عمدتا در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...). حال این سوال پیش میاید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

 

۱) طراحی ساده

 

۲) قابلیت افزایش نیرو

 

۳) سادگی و دقت کنترل

 

۴) انعطاف پذیری

 

۵) راندمان بالا

 

۶) اطمینان در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی که قطعات محرک کمتری دارد و میتوان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگ ها) صورت میگیرد ولی در سیستمهای مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده میکنند. در این سیستمها میتوان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیرو های بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود. استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستمهای انعطاف پذیری تبدیل میکند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستمهای دیگر به چشم می خورد خبری نیست. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچهای فشاری و حرارتی میتوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستمها دارد. اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کار این سیستمها خواهیم پرداخت. برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک میتوان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده میگیرند . بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور های هیدرولیک ) هدایت میشوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود. اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است.

 

قانون پاسکال: ۱) فشار سرتاسر سیال در حال سکون یکسان است .(با صرف نظر از وزن سیال) ۲) در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است. ۳) فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد میگردد. کار سیستمهای نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می کنند . در سیستمهای نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا میرود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد. اکنون بعد از آشنایی مختصر با طرز کار سیستمهای هیدرولیکی و نیوماتیکی به معرفی اجزای یک سیستم هیدرولیکی و نیوماتیکی می پردازیم.

 

اجزای تشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی:

 

۱) مخزن : جهت نگهداری سیال

 

۲) پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور یا موتور های احتراق داخلی به کار انداخته می شوند.

 

۳) شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکت سیال

 

۴) عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکت دورانی).

 

اجزای تشکیل دهنده سیستم های نیوماتیکی:

 

۱) کمپرسور

 

۲) خنک کننده و خشک کننده هوای تحت فشار

 

۳) مخزن ذخیره هوای تحت فشار

 

۴) شیرهای کنترل

 

۵) عملگرها

 

یک مقایسه کلی بین سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک:

 

۱) در سیستمهای نیوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستمهای هیدرولیک از سیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می کنند.

 

۲) در سیستمهای هیدرولیک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولی در نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین برد ولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد

 

۳) فشار در سیستمهای هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستمهای نیوماتیکی می باشد ، حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم میرسد ، در نتیجه قطعات سیستمهای هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند.

 

۴) در سرعت های پایین دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است .

 

۵) در سیستمهای نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نمی باشد.

 

۶) سیستمهای نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستمهای هیدرولیکی برخوردارند.

[mazdayasna 98]

در این سیستمها میتوان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیرو های بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود.

استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستمهای انعطاف پذیری تبدیل میکند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستمهای دیگر به چشم می خورد خبری نیست. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچهای فشاری و حرارتی میتوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستمها دارد.

اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کار این سیستمها خواهیم پرداخت.

برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک میتوان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده میگیرند .

بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور های هیدرولیک ) هدایت میشوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود.

اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است.

● قانون پاسکال:

۱) فشار سرتاسر سیال در حال سکون یکسان است .(با صرف نظر از وزن سیال)

۲) در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است.

۳) فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد میگردد.

کار سیستمهای نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می کنند . در سیستمهای نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا میرود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد.

اکنون بعد از آشنایی مختصر با طرز کار سیستمهای هیدرولیکی و نیوماتیکی به معرفی اجزای یک سیستم هیدرولیکی و نیوماتیکی می پردازیم.

اجزای تشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی:

۱. مخزن : جهت نگهداری سیال

۲.پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور یا

۳.موتور های احتراق داخلی به کار انداخته می شوند.

۴.شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکت سیال

۵. عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکت دورانی

● اجزای تشکیل دهنده سیستم های نیوماتیکی:

۱. کمپرسور

۲. خنک کننده و خشک کننده هوای تحت فشار

۳.مخزن ذخیره هوای تحت فشار

۴. شیرهای کنترل

۵. عملگرها

● یک مقایسه کلی بین سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک:

۱. در سیستمهای نیوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستمهای هیدرولیک از سیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می کنند.

۲.در سیستمهای هیدرولیک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولی در نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین برد ولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد.

۳. فشار در سیستمهای هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستمهای نیوماتیکی می باشد ، حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم میرسد ، در نتیجه قطعات سیستمهای هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند.

۴. در سرعت های پایین دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است .

۵. در سیستمهای نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نمی باشد.

۶. سیستمهای نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستمهای هیدرولیکی برخوردارند

[.Godfather. 1441]

نوشته : سید محمد سعادت میرقدیم / به همراه بخشهای اضافه شده توسط noandishaan.com

گردآوری و ترجمه : noandishaan.com

توجه : برداشت از مطالب این تاپیک تنها با ذکر منبع آن مجاز می باشد (noandishaan.com )

 

 

مقدمه ای بر علم هیدرولیک

هیدرولیک شاخه ای از فیزیک است که با خواص مکانیکی سیالات سر و کار داشته و موارد استفاده این خصوصیات را در علوم مهندسی بررسی می کند. با وجودی که فقط در حدود 50 سال از عمر این علم می گذرد ، ولی آن را نمی توان شاخه تازه ای از علوم دانست و در حقیقت پاسکال ، دانشمند فرانسوی در قرن هفدهم اصول و قوانین اساسی این علم را پایه گذاشت. عدم توانایی در تولید واشرها و تهیه سطوح کاملا پرداخت شده ، شاید دلایل عمده عدم رشد این علم تا قبل از قرن بیستم باشد. با توجه به پیشرفتهای چشمگیری که در طی چند دهه گذشته در ساخت مواد در زمینه ها و روشهای ماشینکاری حاصل شده است ، موارد استفاده از سیالات در کنترل حرکات مختلف روز به روز بیشتر می گردد. مجموعه پیشرفتهای فنون در عصر فضا و کامپیوتر در سالهای اخیر سرعت و کارایی سیستمهای هیدرولیکی را به گونه ای چشمگیر دگرگون ساخته است ، ولی مبانی حاکم بر همه دستگاهها و اجزای گوناگون همچنان ثابت است. سیستم هیدرولیکی با آب ، روغن و یا سیالات دیگر کار می کند. در این سیستمها در کنار مایع از هوای فشرده یا برخی گازها و سیالات تراکم پذیر هم می توان استفاده کرد.

نگاهی گذرا بر رشته های مختلف صنعت نمایانگر گستردگی کاربرد هیدرولیک است. به عنوان مثال در کشاورزی ، خودروسازی ، صنایع هوایی ، راه و ساختمان ، صنایع شیمیایی ، صنایع دفاعی ، صنایع چوب ، صنایع دریایی ، جابجایی مواد ، ماشین کاری ، معدنکاری ، بسته بندی ، صنعت نفت ، صنعت چاپ ، لاستیک سازی ، راه آهن ، نساجی ، صنعت فولاد و حتی منازل و مراکز عمومی کاربرد هیدرولیک دیده می شود. مثلا در صنایع هوایی خلبان به یاری هیدرولیک ، باز و بسته شدن چرخها ، سکانهای عمودی ، بالابر ها و بالچه ها را مهار می کند. عملیات ریخته گری تحت فشار یک مرحله ای برای ساخت قطعات سبک از آلومینیوم و منیزیم از نیروی هیدرولیک برای بستن قالبها و تزریق فلز استفاده می کند. بدنه هواپیما را نیز با پرسهای کششی که با نیروی هیدرولیک کار می کند شکل می دهند.

نمای شماتیکی سیکل :

 

 

 

ادامه دارد......

 

[.Godfather. 1441]

اطلاعات عمومی

 

سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد

 

در صنعت کشاورزی : که کشاورز در ضمن راندن تراکتور می تواند از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاهای نظیر خرمن کوب و کمباین و کلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی می توان کاربرد هیدرولیک را مشاهده کرد.

 

در خودرو سازی : ترمز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف استفاده می شود.

 

در صنایع هوایی : خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی و بالا برها و بالچه ها را مهار می کند و بدنه هواپیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد فشار باد را بین جداره های بدنه قرار می دهند در صورتی که افت فشار داشتیم می فهمیم که جایی از بدنه سوراخ است.

 

صنایع دفاعی : در هدایت تانک ، نفربر و هدایت موشک و ناوها و...

 

صنایع غذایی : کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و ...

 

صنایع چوب : برش الوار و پرداخت سطوح مبلها

 

جابه جایی مواد ( لیفتراک و جرثقیل و...)

 

ماشین تراشکاری و cnc و نظیر این دستگاه ها

 

صنایع دریایی : بالا کشیدن تور آب و کشیدن کشتی به ساحل و...

 

معدن : در ماشینهای معدن و راسولها و قلعه بر

 

در صنایع بسته بندی : پر کن شیشه های نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی

 

کاغذ سازی : در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنوماتیک تنظیم غلتک ها است.

 

صنعت نفت : پالایشگاهها

 

صنایع پلاستیک : دستگاه های تزریق پلاستیک و آلومنیوم

 

صنعت چاپ : چاپ بر روی مقوا با شابلون و چاپ بر روی گونی و کاغذ و ...

 

راه آهن : ترمز قطار و دربهای اتوماتیک

 

لاستیک : پرسهای هیدرولیک و غلتک های مخلوط کننده مواد ، برای تولید مواد اولیه لاستیک

 

صنعت فولاد : فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلزات دیگر و تخلیه کوره ها که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و... شاهد آن هستیم.

 

نساجی

[.Godfather. 1441]

برای پرداختن بیشتر به جزئیات این سیستم آنرا به صورت جز به جز بررسی می کنیم ( همراه با فرمولهای مورد نیاز)

 

پمپ هیدرولیک : که با استفاده از آن میتوان سیال را از یک محیط به محیط دیگر جابجا کرد که خود در انواع مختلف بر حسب نوع مصرف در دستگاه ها و مقدار لیتر و فشار فرق می کند.

توجه داشته باشید که با زیاد کردن دور محرک پمپها میتوان لیتر را کم و زیاد کرد که محرک پیمها می تواند الکترومتور ( در جایی که نیاز به حرکت دستگاه نباشد یا جزئی باشد) موتور دیزل ( تراکتور و لودر و بلدوزر و لفتراک و کشتی ها ) نیروی محرک دست یا پا ( در وسایل امدادی و جرثقیل های دستی و در بعضی موارد روغن کاری دستگاه ها و جاهایی که نیروهای محرک دیگری در دسترس نباشد) .

 

هر چه میزان لیتر سیال زیاد باشد ، سرعت بیشتری داریم که برای کم و زیاد کردن فشار باشد از نوعی والو که به آن فشار شکن گفته می شود ، استفاده کرد که واحد فشار بار یا پی اس ای هست و میزان فشار را با گیج ( مانومتر ) اندازه می گیریم ، با زیاد شدن فشار در سیستم هیدرولیک و پنوماتیک میزان نیرو زیاد می شود و در نتیجه قدرت بیشتری ایجاد می شود و هر کدام از پمپ ها با یک فشار یکسان کار می کنند و دوام بیشتری دارند.

[.Godfather. 1441]

سیستم های هیدرولیکی :

 

اساس کار سیستمهای هیدرولیکی ساده و معمولی و بر سه اصل و سه دسته اجزاء استوار است که عبارتند از :

 

 

• فشار فقط زمانی ایجاد می شود که بر سر راه سیال مقاومت ایجاد شود.
  
• سیال همیشه مسیر با مقاومت پائین تر را برای جاری شدن انتخاب می کند.
  
• پمپ فقط تولید جریان می کند.
  

سه دسته اجزاء ذکر شده عبارتند از :

 

• پمپ روغن.
  
• عنصری شامل پیستون که با عضو گردان که به کمک سیال به حرکت در می آید.
  
• لوله کشی و شیرآلات برای کنترل جریان سیال.
  

با کمک این اجزاء در سیستمهای هیدرولیکی ساده و ابتدایی می توان ترکیبات گوناگون به وجود آورد و به سیستمهای پیچیده تر و کاملتر تبدیل کرد. مثلا از یک یا چند پمپ روغن می توان برای به حرکت در آوردن یک یا چند سیلندر استفاده کرد و چندین شیر کنترل را هم در سیستم می توان کار گذاشت.

پیستون عمل کننده می تواند هر نوع حرکت دلخواه را انجام دهد ، معمولا حرکت رفت و برگشتی در مسیر مستقیم کاربرد بیشتری دارد. به کمک موتورهای هیدرولیک می توان حرکت دورانی هم بدست آورد.

سیستمهای هیدرولیکی ویژگیها و مزایای منحصر به فردی دارند که در برآورد نیازهای گوناگون کاری ، از اهمیت بسیاری برخوردار است.

[.Godfather. 1441]

مزایای سیستم هیدرولیکی :

 

• اتصال اجزاء به یکدیگر با لوله یا شیلنگ و با کمک اتصالات فوری ، به آسانی انجام می شود.
  
• از سیال می توان برای ضربه گیری استفاده کرد.
  
• طراحی این سیستم ها آسان است.
  
• امکان اتوماسیون وجود دارد.
  

 

• بسیاری از حرکتها و فعالیتها با عملکرد ساده شیرها بدست می آیند.
  
• توانایی تولید نیروهای بزرگ و امکان انتقال نیرو در حد وسیع.
  
• کاهش تلفات انرژی.
  
• حرکت پیستون عمل کننده را می توان به سرعت تغییر داد.
  
• مشخصه های سیال مانند فشار و دبی به آسانی قابل تنظیم است.
  

 

 

کنترلها معمولا ساده و با کارایی بسیار و شکل متمرکز صورت می گیرند و به طور کلی اجزای متحرک مکانیکی در سیستمهای هیدرولیکی اندک اند و این خود به معنی قابلیت اطمینان بالای سیستم و هزینه ناچیز نگهداری است.

 

البته سیستمهای هیدرولیکی معایبی هم مانند قیمت بالای قطعات و همچنین محدودیت در ذخیره انرژی هیدرولیک را دارا می باشند که البته این معایب در بسیاری از اوقات در مقایسه با مزایای مذکور قابل چشم پوشی می باشند.

[setarehbaran 669]

سلام. وقتتان بخیر.

یه کتاب با عنوان hydraulics توی این قسمت میذارم.

عنوان فصل های این کتاب به صورت زیر است:

hydraulic basics

hydraulic systems

pumps

hydraulic actuators

valves

circuit diagrams and troubleshooting

electrical devices:troubleshooting and safety

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[anjello 2427]

پمپ های هیدرولیکی قسمت اول

 

با توجه به نفوذ روز افزون سيستم هاي هيدروليکي در صنايع مختلف وجود پمپ هايي با توان و فشار هاي مختلف بيش از پيش مورد نياز است. پمپ به عنوان قلب سيستم هيدروليک انرژي مکانيکي را که توسط موتورهاي الکتريکي، احتراق داخلي و... تامين مي گردد به انرژي هيدروليکي تبديل مي کند. در واقع پمپ در يک سيکل هيدروليکي يا نيوماتيکي انرژي سيال را افزايش مي دهد تا در مکان مورد نياز اين انرژي افزوده به کار مطلوب تبديل گردد.

فشار اتمسفر در اثر خلا نسبي بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزاي مکانيکي پمپ ، سيال را مجبور به حرکت به سمت مجراي ورودي آن نموده تا توسط پمپ به ساير قسمت هاي مدار هيدروليک رانده شود.

حجم روغن پر فشار تحويل داده شده به مدار هيدروليکي بستگي به ظرفيت پمپ و در نتيجه به حجم جابه جا شده سيال در هر دور و تعداد دور پمپ دارد. ظرفيت پمپ با واحد گالن در دقيقه يا ليتر بر دقيقه بيان مي شود.

نکته قابل توجه در در مکش سيال ارتفاع عمودي مجاز پمپ نسبت به سطح آزاد سيال مي باشد ، در مورد روغن اين ارتفاع نبايد بيش از 10 متر باشد زيرا بر اثر بوجود آمدن خلا نسبي اگر ارتفاع بيش از 10 متر باشد روغن جوش آمده و بجاي روغن مايع ، بخار روغن وارد پمپ شده و در کار سيکل اختلال بوجود خواهد آورد. اما در مورد ارتفاع خروجي پمپ هيچ محدوديتي وجود ندارد و تنها توان پمپ است که مي تواند آن رامعين کند.

پمپ ها در صنعت هيدروليک به دو دسته کلي تقسيم مي شوند :

 

1- پمپ هاي با جا به جايي غير مثبت ( پمپ هاي ديناميکي)

2- پمپ هاي با جابه جايي مثبت

 

 

 

◄ پمپ هاي با جا به جايي غير مثبت :

 

توانايي مقاومت در فشار هاي بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هيدروليک مورد استفاده قرار مي گيرند و معمولا به عنوان انتقال اوليه سيال از نقطه اي به نقطه ديگر بکار گرفته مي شوند. بطور کلي اين پمپ ها براي سيستم هاي فشار پايين و جريان بالا که حداکثر ظرفيت فشاري آنها به 250psi تا3000si محدود مي گردد مناسب است. پمپ هاي گريز از مرکز (سانتريفوژ) و محوري نمونه کاربردي پمپ هاي با جابجايي غير مثبت مي باشد.

 

 

 

◄ پمپ هاي با جا به جايي مثبت :

 

در اين پمپ ها به ازاي هر دور چرخش محور مقدار معيني از سيال به سمت خروجي فرستاده مي شود و توانايي غلبه بر فشار خروجي و اصطکاک را دارد. اين پمپ ها مزيت هاي بسياري نسبت به پمپ هاي با جابه جايي غير مثبت دارند مانند مانند ابعاد کوچکتر ، بازده حجمي بالا ، انعطاف پذيري مناسب و توانايي کار در فشار هاي بالا ( حتي بيشتر از psi)

پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ساختمان :

 

1- پمپ هاي دنده اي

2 - پمپ هاي پره اي

3- پمپ هاي پيستوني

 

 

پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ميزان جابه جايي :

 

1- پمپ ها با جا به جايي ثابت

2- پمپ هاي با جابه جايي متغيير

 

در يک پمپ با جابه جايي ثابت (Fixed Displacement) ميزان سيال پمپ شده به ازاي هر يک دور چرخش محور ثابت است در صورتيکه در پمپ هاي با جابه جايي متغير (Variable Displacement) مقدار فوق بواسطه تغيير در ارتباط بين اجزاء پمپ قابل کم يا زياد کردن است. به اين پمپ ها ، پمپ ها ي دبي متغير نيز مي گويند.

بايد بدانيم که پمپ ها ايجاد فشار نمي کنند بلکه توليد جريان مي نمايند. در واقع در يک سيستم هيدروليک فشار بيانگر ميزان مقاومت در مقابل خروجي پمپ است اگر خروجي در فشار يک اتمسفر باشد به هيچ وجه فشار خروجي پمپ بيش از يک اتمسفر نخواهد شد.همچنين اگر خروجي در فشار 100 اتمسفر باشد براي به جريان افتادن سيال فشاري معادل 100 اتمسفر در سيال بوجود مي آيد.

 

 

◄ پمپ هاي دنده اي Gear Pump :

اين پمپ ها به دليل طراحي آسان ، هزينه ساخت پايين و جثه کوچک و جمع و جور در صنعت کاربرد زيادي پيدا کرده اند. ولي از معايب اين پمپ ها مي توان به کاهش بازده آنها در اثر فرسايش قطعات به دليل اصطکاک و خوردگي و در نتيجه نشت روغن در قسمت هاي داخلي آن اشاره کرد. اين افت فشار بيشتر در نواحي بين دنده ها و پوسته و بين دنده ها قابل مشاهده است.

پمپ ها ي دنده اي :

 

1- دنده خارجي External Gear Pumps

2– دنده داخلي Internal Gear Pumps

3- گوشواره اي Lobe Pumps

4- پيچي Screw Pumps

5- ژيروتور Gerotor Pumps

 

◄ 1- دنده خارجي External Gear Pumps

 

در اين پمپ ها يکي از چرخ دنده ها به محرک متصل بوده و چرخ دنده ديگر هرزگرد مي باشد. با چرخش محور محرک و دور شدن دنده هاي چرخ دنده ها از هم با ايجاد خلاء نسبي روغن به فضاي بين چرخ دنده ها و پوسته کشيده شده و به سمت خروجي رانده مي شود. لقي بين پوسته و دنده ها در اينگونه پمپ ها حدود ( (0.025 mm مي باشد.

 

 

 

 

افت داخلي جريان به خاطر نشست روغن در فضاي موجود بين پوسته و چرخ دنده است که لغزش پمپ (Volumetric efficiency ) نام دارد. با توجه به دور هاي بالاي پمپ که تا rpm 2700 مي رسد پمپاژ بسيار سريع انجام مي شود، اين مقدار در پمپ ها ي دنده اي با جابه جايي متغيير مي تواند از 750 rpm تا 1750 rpm متغيير باشد. پمپ ها ي دنده اي براي فشارهاي تا (كيلوگرم بر سانتي متر مربع200 ) 3000 psi طراحي شده اند که البته اندازه متداول آن 1000 psi است.

 

◄ 2– دنده داخلي Internal Gear Pumps

 

اين پمپ ها بيشتر به منظور روغنکاري و تغذيه در فشار هاي کمتر از 1000 psi استفاده مي شود ولي در انواع چند مرحله اي دسترسي به محدوده ي فشاري در حدود 4000 psi نيز امکان پذير است. کاهش بازدهي در اثر سايش در پمپ هاي دنده اي داخلي بيشتر از پمپ هاي دنده اي خارجي است.

 

 

◄ 3- پمپ هاي گوشواره اي Lobe Pumps :

 

اين پمپ ها از خانواده پمپ هاي دنده اي هستند که آرامتر و بي صداتر از ديگر پمپ هاي اين خانواده عمل مي نمايد زيرا هر دو دنده آن داراي محرک خارجي بوده و دنده ها با يکديگر درگير نمي شوند. اما به خاطر داشتن دندانه هاي کمتر خروجي ضربان بيشتري دارد ولي جابه جايي حجمي بيشتري نسبت به ساير پمپ هاي دنده اي خواهد داشت.

 

 

◄ 4- پمپ هاي پيچي Screw Pumps :

 

پمپ پيچي يک پمپ دنده اي با جابه جايي مثبت و جريان محوري بوده که در اثر درگيري سه پيچ دقيق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندي شده جرياني کاملا آرام ، بدون ضربان و با بازده بالا توليد مي کند. دو روتور هرزگرد به عنوان آب بندهاي دوار عمل نموده و باعث رانده شدن سيال در جهت مناسب مي شوند.حرکت آرام بدون صدا و ارتعاش ، قابليت کا با انواع سيال ، حداقل نياز به روغنکاري ، قابليت پمپاژ امولسيون آب ، روغن و عدم ايجاد اغتشاش زياد در خروجي از مزاياي جالب اين پمپ مي باشد.

 

 

 

◄ 5- پمپ هاي ژيروتور Gerotor Pumps :

 

عملکرد اين پمپها شبيه پمپ هاي چرخ دنده داخلي است. در اين پمپ ها عضو ژيروتور توسط محرک خارجي به حرکت در مي آيد و موجب چرخيدن روتور چرخ دندهاي درگير با خود مي شود.

در نتيجه اين مکانيزم درگيري ، آب بندي بين نواحي پمپاژ تامين مي گردد. عضو ژيروتور داراي يک چرخ دندانه کمتر از روتور چرخ دنده داخلي مي باشد.

حجم دندانه کاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده محرک ، حجم سيال پمپ شده به ازاي هر دور چرخش محور را مشخص مي نمايد.

[anjello 2427]

◄ پمپ هاي پره اي :

 

به طور کلي پمپ هاي پره اي به عنوان پمپ هاي فشار متوسط در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرند. سرعت آنها معمولا از 1200 rpm تا 1750 rpm بوده و در مواقع خاص تا 2400 rpm نيز ميرسد. بازده حجمي اين پمپ ها 85% تا 90% است اما بازده کلي آنها به دليل نشت هاي موجود در اطراف روتور پايين است ( حدود 75% تا 80% ). عمدتا اين پمپها آرام و بي سر و صدا کار مي کنند ، از مزاياي جالب اين پمپ ها اين است که در صورت بروز اشکال در ساختمان پمپ بدون جدا کردن لوله هاي ورودي و خروجي قابل تعمير است.

فضاي بين روتور و رينگ بادامکي در در نيم دور اول چرخش محور ، افزيش يافته و انبساط حجمي حاصله باعث کاهش فشار و ايجاد مکش مي گردد، در نتيجه سيال به طرف مجراي ورودي پمپ جريان مي يابد. در نيم دور دوم با کم شدن فضاي بين پره ها سيال که در اين فضاها قرار دارد با فشار به سمت خروجي رانده مي شود. همانطور که در شکل مي بينيد جريان بوجود آمده به ميزان خروج از مرکز(فاصله دو مركز) محور نسبت به روتور پمپ بستگي دارد و اگر اين فاصله به صفر برسد ديگر در خروجي جرياني نخواهيم داشت.

 

 

پمپ هاي پره اي که قابليت تنظيم خروج از مرکز را دارند مي توانند دبي هاي حجمي متفاوتي را به سيستم تزريق کنند به اين پمپ ها ، جابه جايي متغيير مي گويند. به خاطر وجود خروج از مرکز محور از روتور(عدم تقارن) بار جانبي وارد بر ياتاقان ها افزايش مي يابد و در فشار هاي بالا ايجاد مشکل مي کند.

براي رفع اين مشکل از پمپ هاي پره اي متقارن (بالانس) استفاده مي کنند. شکل بيضوي پوسته در اين پمپ ها باعث مي شود که مجاري ورودي و خروجي نظير به نظير رو به روي هم قرار گيرند و تعادل هيدروليکي برقرار گردد. با اين ترفند بار جانبي وارد بر ياتاقان ها کاهش يافته اما عدم قابليت تغيير در جابه جايي از معايب اين پمپ ها به شمار مي آيد.( چون خروج از مرکز وجود نخواهد داشت)

 

 

حداکثر فشار قابل دستيابي در پمپ هاي پره اي حدود 3000 psi است.

 

◄ پمپ هاي پيستوني :

 

پمپ هاي پيستوني با دارا بودن بيشترين نسبت توان به وزن، از گرانترين پمپ ها هستند و در صورت آب بندي دقيق پيستون ها مي تواند بالا ترين بازدهي را داشته باشند. معمولا جريان در اين پمپ ها بدون ضربان بوده و به دليل عدم وارد آمدن بار جانبي به پيستونها داراي عمر طولاني مي باشند، اما به خاطر ساختار پيچيده تعمير آن مشکل است.

از نظر طراحي پمپ هاي پيستوني به دو دسته شعاعي و محوري تقسيم مي شوند.

 

پمپ هاي پيستوني محوري با محور خميده (Axial piston pumps(bent-axis type)) :

در اين پمپ ها خط مرکزي بلوک سيلندر نسبت به خط مرکزي محور محرک در موقعيت زاويه اي مشخصي قرار دارد ميله پيستون توسط اتصالات کروي (Ball & socket joints)به فلنج محور محرک متصل هستند به طوري که تغيير فاصله بين فلنج محرک و بلوک سيلندر باعث حرکت رفت و برگشت پيستون ها در سيلندر مي شود. يک اتصال يونيورسال ( Universal link) بلوک سيلندر را به محور محرک متصل مي کند.ميزان خروجي پمپ با تغيير زاويه بين دو محور پمپ قابل تغيير است.در زاويه صفر خروجي وجود ندارد و بيشينه خروجي در زاويه 30 درجه بدست خواهد آمد.

 

 

پمپ هاي پيستوني محوري با صفحه زاويه گير (Axial piston pumps(Swash plate)) :

در اين نوع پمپ ها محوربلوک سيلندر و محور محرک در يک راستا قرار مي گيرند و در حين حرکت دوراني به خاطر پيروي از وضعيت صفحه زاويه گير پيستون ها حرکت رفت و برگشتي انجام خواهند داد ، با اين حرکت سيال را از ورودي مکيده و در خروجي پمپ مي کنند. اين پمپ ها را مي توان با خاصيت جابه جايي متغير نيز طراحي نمود. در پمپ هاي با جابه جايي متغيير وضعيت صفحه زاويه گير توسط مکانيزم هاي دستي ، سرو کنترل و يا از طريق سيستم جبران کننده تنظيم مي شود. حداکثر زاويه صفحه زاويه گير حدود 17.5 درجه مي باشد.

 

 

 

 

◄ پمپ هاي شعاعي (Radial piston pumps) :

 

در اين نوع پمپ ها ، پيستون ها در امتداد شعاع قرار ميگيرند.پيستون ها در نتيجه نيروي گريز از مرکز و فشار سيال پشت آنها همواره با سطح رينگ عکس العمل در تماسند.

براي پمپ نمودن سيال رينگ عکس العمل بايد نسبت به محور محرک خروج از مرکز داشته باشد ( مانند شکل ) در ناحيه اي که پيستون ها از محور روتور فاصله دارند خلا نسبي بوجود آمده در نتيجه مکش انجام ميگيرد ، در ادامه دوران روتور، پيستون ها به محور نزديک شده و سيال موجود در روتور را به خروجي پمپ مي کند. در انواع جابه جايي متغيير اين پمپ ها با تغيير ميزان خروج از مرکز رينگ عکس العمل نسبت به محور محرک مي توان مقدار خروجي سيستم را تغيير داد.

 

 

◄ پمپ هاي پلانچر (Plunger pumps) :

 

پمپ هاي پلانچر يا پمپ هاي پيستوني رفت و برگشتي با ظرفيت بالا در هيدروليک صنعتي کاربرد دارند. ظرفيت برخي از اين پمپ ها به حدود چند صدگالن بر دقيقه مي رسد.

پيستون ها در فضاي بالاي يک محور بادامکي (شامل تعدادي رولر برينگ خارج از مرکز) در آرايش خطي قرار گرفته اند. ورود و خروج سيال به سيلندرها از طريق سوپاپ ها(شير هاي يک ترفه) انجام مي گيرد.

 

 

◄ راندمان پمپ ها (Pump performance):

 

بازده يک پمپ بطور کلي به ميزان تلرانسها و دقت بکار رفته در ساخت ، وضعيت مکانيکي اجزاء و بالانس فشار بستگي دارد. در مورد پمپ ها سه نوع بازده محاسبه مي شود:

 

1- بازده حجمي که مشخص کننده ميزان نشتي در پمپ است و از رابطه زير بدست مي آيد

 

( دبي تئوري كه پمپ بايد توليد كند /ميزان دبي حقيقي پمپ )=بازده حجمي

 

2- بازده مکانيکي که مشخص کننده ميزان اتلاف انرژي در اثر عواملي مانند اصطکاک در ياتاقان ها و اجزاي درگير و همچنين اغتشاش در سيال مي باشد.

 

(قدرت حقيقي داده شده به پمپ /قدرت تئوري مورد نياز جهت کار پمپ ) = بازده مکانيکي

 

3- بازده کلي که مشخص کننده کل اتلاف انرژي در يک پمپ بوده و برابر حاصضرب بازده مکانيکي در بازده حجمي مي باشد.

 

[anjello 2427]

امروزه در بسياري از فرآيندهاي صنعتي ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزينه و با دقت زياد مورد نظر است در همين راستا بکارگيري سيال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه هاي صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سيال به دو شاخه مهم هيدروليک و نيوماتيک ( که جديدتر است ) تقسيم ميشود.

از نيوماتيک در مواردي که نيروهاي نسبتا پايين (حدود يک تن) و سرعت هاي حرکتي بالا مورد نياز باشد (مانند سيستمهايي که در قسمتهاي محرک رباتها بکار مي روند) استفاده ميکنند در صورتيکه کاربردهاي سيستمهاي هيدروليک عمدتا در مواردي است که قدرتهاي بالا و سرعت هاي کنترل شده دقيق مورد نظر باشد(مانند جک هاي هيدروليک ، ترمز و فرمان هيدروليک و...).

حال اين سوال پيش ميايد که مزاياي يک سيستم هيدروليک يا نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي يا الکتريکي چيست؟در جواب مي توان به موارد زير اشاره کرد:

 

1.طراحي ساده 2.قابليت افزايش نيرو 3. سادگي و دقت کنترل

4. انعطاف پذيري 5. راندمان بالا 6.اطمينان

 

در سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي قطعات محرک کمتري وجود دارد و ميتوان در هر نقطه به حرکتهاي خطي يا دوراني با قدرت بالا و کنترل مناسب دست يافت ، چون انتقال قدرت توسط جريان سيال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شيلنگ ها) صورت ميگيرد ولي در سيستمهاي مکانيکي ديگر براي انتقال قدرت از اجزايي مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده ميکنند.

در اين سيستمها ميتوان با اعمال نيروي کم به نيروي بالا و دقيق دست يافت همچنين ميتوان نيرو هاي بزرگ خروجي را با اعمال نيروي کمي (مانند بازو بسته کردن شيرها و...) کنترل نمود.

استفاده از شيلنگ هاي انعطاف پذير ، سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک را به سيستمهاي انعطاف پذيري تبديل ميکند که در آنها از محدوديتهاي مکاني که براي نصب سيستمهاي ديگر به چشم مي خورد خبري نيست. سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک به خاطر اصطکاک کم و هزينه پايين از راندمان بالايي برخوردار هستند همچنين با استفاده از شيرهاي اطمينان و سوئيچهاي فشاري و حرارتي ميتوان سيستمي مقاوم در برابر بارهاي ناگهاني ، حرارت يا فشار بيش از حد ساخت که نشان از اطمينان بالاي اين سيستمها دارد.

اکنون که به مزاياي سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک پي برديم به توضيح ساده اي در مورد طرز کار اين سيستمها خواهيم پرداخت.

براي انتقال قدرت به يک سيال تحت فشار (تراکم پذير يا تراکم ناپذير) احتياج داريم که توسط پمپ هاي هيدروليک ميتوان نيروي مکانيکي را تبديل به قدرت سيال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نيرو به نقطه دلخواه است که اين وظيفه را لوله ها، شيلنگ ها و بست ها به عهده ميگيرند.

بعد از کنترل فشار و تعيين جهت جريان توسط شيرها سيال تحت فشار به سمت عملگرها (سيلندرها يا موتور هاي هيدروليک ) هدايت ميشوند تا قدرت سيال به نيروي مکانيکي مورد نياز(به صورت خطي يا دوراني ) تبديل شود. اساس کار تمام سيستم هاي هيدروليکي و نيوماتيکي بر قانون پاسکال استوار است.

 

 

◄ قانون پاسکال:

1. فشار سرتاسر سيال در حال سکون يکسان است.(با صرف نظر از وزن سيال)

2. در هر لحظه فشار استاتيکي در تمام جهات يکسان است.

3. فشار سيال در تماس با سطوح بصورت عمودي وارد ميگردد.

همانطور که در شکل 1 مي بينيد يک نيروي ورودي نيوتني ميتواند نيروي مورد نياز چهار سيلندر ديگر را تامين کند.

 

 

شکل (1)

 

 

يا در شکل 2 داريم :

 

 

شکل (2)

 

 

کار سيستمهاي نيوماتيک مشابه سيستم هاي هيدروليک است فقط در آن به جاي سيال تراکم ناپذير مانند روغن از سيال تراکم پذير مانند هوا استفاده مي کنند. در سيستمهاي نيوماتيک براي دست يافتن به يک سيال پرفشار ، هوا را توسط يک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در يک مخزن ذخيره مي کنند، البته دماي هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا ميرود که مي تواند به قطعات سيستم آسيب برساند لذا هواي فشرده قبل از هدايت به خطوط انتقال قدرت بايد خنک شود. به دليل وجود بخار آب در هواي فشرده و پديده ميعان در فرايند خنک سازي بايد از يک واحد بهينه سازي براي خشک کردن هواي پر فشار استفاده کرد.

اکنون بعد از آشنايي مختصر با طرز کار سيستمهاي هيدروليکي و نيوماتيکي به معرفي اجزاي يک سيستم هيدروليکي و نيوماتيکي مي پردازيم.

 

 

◄ اجزاي تشکيل دهنده سيستم هاي هيدروليکي:

 

1- مخزن : جهت نگهداري سيال

2- پمپ : جهت به جريان انداختن سيال در سيستم که توسط الکترو موتور يا 3- موتور هاي احتراق داخلي به کار انداخته مي شوند.

4- شيرها : براي کنترل فشار ، جريان و جهت حرکت سيال

5- عملگرها : جهت تبديل انرژي سيال تحت فشار به نيروي مکانيکي مولد کار(سيلندرهاي هيدروليک براي ايجاد حرکت خطي و موتور هاي هيدروليک براي ايجاد حرکت دوراني).

شکل 3 يک سيستم هيدروليکي را نشان ميدهد.

 

 

 

شکل(3)

 

 

◄ اجزاي تشکيل دهنده سيستم هاي نيوماتيکي:

 

1- کمپرسور

2- خنک کننده و خشک کننده هواي تحت فشار

3- مخزن ذخيره هواي تحت فشار

4- شيرهاي کنترل

5- عملگرها

شکل 4 يک سيستم نيوماتيکي را نشان ميدهد.

 

 

 

 

 

 

 

شکل (4)

 

 

◄ يک مقايسه کلي بين سيستمهاي هيدروليک و نيوماتيک:

 

1- در سيستمهاي نيوماتيک از سيال تراکم پذير مثل هوا و در سيستمهاي هيدروليک از سيال تراکم ناپذير مثل روغن استفاده مي کنند.

2- در سيستمهاي هيدروليک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظيفه روغن کاري قطعات داخلي سيستم را نيز بر عهده دارد ولي در نيوماتيک علاوه بر روغن کاري قطعات، بايد رطوبت موجود در هوا را نيز از بين برد ولي در هر دو سيستم سيال بايد عاري از هر گونه گرد و غبار و نا خالصي باشد

3- فشار در سيستمهاي هيدروليکي بمراتب بيشتر از فشار در سيستمهاي نيوماتيکي مي باشد ، حتي در مواقع خاص به 1000 مگا پاسکال هم ميرسد ، در نتيجه قطعات سيستمهاي هيدروليکي بايد از مقاومت بيشتري برخوردار باشند.

4- در سرعت هاي پايين دقت محرک هاي نيوماتيکي بسيار نامطلوب است در صورتي که دقت محرک هاي هيدروليکي در هر سرعتي رضايت بخش است.

5- در سيستمهاي نيوماتيکي با سيال هوا نياز به لوله هاي بازگشتي و مخزن نگهداري هوا نمي باشد.

6- سيستمهاي نيوماتيک از بازده کمتري نسبت به سيستمهاي هيدروليکي برخوردارند.

[anjello 2427]

هیدرولیک چیست؟

 

هيدروليک از کلمه يوناني " هيدرو " مشتق گرديده است و اين کلمه به معناي جريان حرکات مايعات مي باشد. در قرون گذشته مقصود از هيدروليک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هيدروليک مفهوم بيشتري بخود گرفت و معني ومفهوم آن بررسي در مورد بهره برداري بيشتري از آب و حرکت دادن چرخ هاي آبي و مهندسي آب بوده است.

مفهوم هيدروليک در اين قرن ديگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسيعتري بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مايعات ديگري ، بخصوص " روغن معدني " ميباشد ، زيرا که آب بعلت خاصيت زنگ زدگي ، در صنايع نمي تواند بعنوان انرژي انتقال دهنده مورداستفاده قرار گيرد و بعلت آنکه روغن خاصيت زنگ زدگي دارد ، امروزه در صنايع از آن بخصوص براي انتقال انرژي در سيستم کنترل استفاده بسيار ميگردد.

 

بطور خلاصه ميتوان گفت: فني که انتقال و تبديل نيرو را توسط مايعات انجام دهد " هيدروليک " ناميده ميشود. از آنجائيکه هيدروليک آبي داراي خاصيت زنگ زدگي است لذا در صنايع از هيدروليک روغني هم بخاطر روغن کاري قطعات در حين کار و هم بخاطر انتقال انرژي در سيستم هاي کنترل استفاده ميشود. وقتيکه در صنعت از هيدروليک نام برده ميشود ، مقصود همان " هيدروليک روغني " مي باشد.

بطور دقيق ميتوان گفت که : حوزه کاربرد هيدروليک روغني استفاده از انرژي ديناميکي و استاتيکي آن بوده و در مهندسي کنترل براي انتقال زيگنال ها و توليد نيرو مي باشد.

وسائل هيدروليکي که نحوه استفاده هيدروليک را در صنعت ميسر ميسازد خود داراي تاريخچه بسيار قديمي ميباشد. يکي از قديمي ترين اين وسائل ، پمپ هاي هيدروليکي بوده ، که براي اولين بار کتزي بيوس يوناني در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسيح ، پمپي از نوع پيستون اهرمي که داراي دو سيلندر بود اختراع و ساخته است.

تا اوائل قرن هشتم ديگر در اين زمينه وسيله جديدي پديد نيامد و در اوائل اين قرن انواع چرخ هاي آبي اختراع و رواج بسيار پيدا نمود. قرن شانزده را ميتوان توسعه پمپهاي آبي دانست و در اين قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهاي مختلفي پديدار گرديدند و اصول ساختماني اين پمپ ها ، امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئي ، هنوز هم مورد توجه و اهميت بسياري را دارا مي باشد.

در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هيدروليکي طراحي گرديده و حدوداً بعد از يک قرن اولين پرس هيدروليکي که جنبه عملي داشت ، شروع بکار نمود.

قرن نوزدهم زمان کاربرد پرسهاي هيدروليک آبي بود و اوائل قرن بيستم را ميتوان شروع و زمان توسعه هيدروليکي روغني در صنايع و تاسيسات صنعتي دانست.

 

*

 

سال 1905 پيدايش گيربکس هيدرواستاتيکي تا فشار 40 بار

*

 

سال 1910 پيدايش ماشين هاي پيستون شعاعي

*

 

سال 1922 پيدايش ماشين هاي شعاعي با دور سريع

*

 

سال 1924 پيدايش ماشين هاي پيستون محوري با محور مايل

*

 

سال 1940 پيدايش و توليد انواع مختلف وسائل و ابزار هيدروليکي براي فشارهائي بيش از 350 بار ، که بعضي از آن وسايل در حال حاضر بطور سري توليد ميگردد.

 

توسعه وسيع و کاربرد هيدروليک روغني پس از جنگ جهاني دوم پديد آمد ، ودر اثر همين توسعه ، بسياري از قطعات و لوازم هيدروليک روغني در حال حاضر بصورت استاندارد شده توليد ميگردند.

 

◄ خواص هيدروليک روغني و کاربرد آن در صنايع:

 

استفاده از هيدروليک روغني به طراحان ماشين امکانات جديدي را داده ، که ميتوانند به نحو ساده تري ايده و طرح خود را عملي سازند، بخصوص قطعات استاندارد شده هيدروليک روغني کمک بسيار جامعي در حل مسائل طراحان مينمايد.

امروزه طراح ماشين ميتواند با کمک هيدروليک روغني مسايل پيچيده کنترل مکانيکي را بنحو ساده تري و در زمان کوتاه تري حل نموده و در نتيجه طرح را با مخازن کمتري عرضه نمايد.

 

◄ خواص مثبت هيدروليک روغني:

 

توليد و انتقال نيروهاي قوي توسط قطعات کوچک هيدروليکي ، که داراي وزن کمتري بوده و نسبت وزني آنها نسبت به دستگاههاي الکتريکي 1 به 10 ميباشد.

 

*

 

نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها

*

 

تبديل ساده حرکت دوراني به حرکت خطي اسيلاتوري (رفت و برگشتي)

*

 

قابليت تنظيم و کنترل قطعات هيدروليکي

*

 

امکان سريع معکوس کردن جهت حرکت

*

 

استارت حرکت قطعات کار کننده هيدروليکي ، در موقعيکه زير بار قرار گرفته باشند.

*

 

قابليت تنظيم غير پله ئي نيرو ، فشار ، گشتاور، سرعت قطعات کار کننده

*

 

ازدياد عمر کاري قطعات هيدروليکي در اثر موجوديت روغن در اين قطعات

*

 

مراقبت ساده دستگاهها و تاسيسات هيدروليکي توسط مانومتر

*

 

امکان اتوماتيک کردن حرکات

 

◄ خواص منفي هيدروليک روغني:

 

در مقابل اين خواص مثبت ، البته خواص منفي نيز در هيدروليک موجود است که طراحان بايستي با آنها نيز آشنا گردند ، البته لازم بتذکر است که بزرگترين خاصيت منفي هيدروليک ، افت فشار ميباشد ، که در حين انتقال مايع فشرده پديد مي ايد.

 

*

 

خطر در موقع کار با فشارهاي قوي ، لذا توجه بيشتري بايستي به محکم وجفت شدن مهره ماسورهها با لوله ها و دهانه تغذيه و مسير کار قطعات کار کننده نمود

*

 

راندمان کمتر مولدهاي نيروي هيدروليکي نسبت به مولدهاي نيروي مکانيکي، بعلت نشت فشار روغن و همچنين افت فشار در اثر اصطکاک مايعات در لوله و قطعات

*

 

بعلت قابليت تراکمي روغن و همچنين نشت آن ، امکان سينکرون کردن جريان حرکات بطور دقيق ميسر نمي باشد.

*

 

گراني قطعات در اثر بالا بودن مخارج توليد.

*

 

کاربرد هيدروليک امروزه در اغلب صنايع بخصوص صنايع ذيل متداول ميباشد:

*

 

ماشين ابزار

*

 

پرس سازي

*

 

تاسيسات صنايع سنگين

*

 

ماشين هاي راه و ساختمان و معادن

*

 

هواپيما سازي

*

 

کشتي سازي

*

 

تبديل انرژي در تاسيسات هيدروليکي

 

انرژي مکانيکي اغلب توسط موتورهاي احتراقي و يا الکترو موتورها توليد ميگردد، در هيدرو پمپها تبديل به انرژي هيدروليکي گشته و اين انرژي از طريق وسائل هيدروليکي به قطعات کار کننده هيدروليکي منتقل ميگردد، واز اين قطعات کارکننده ميتوان مجددا انرژي مکانيکي را بدست آورد.

[anjello 2427]

اشنایی با پنوماتیک

 

پنيوماتيك يكي از انواع انرژي هايي است كه در حال حاضر از آن استفاده وافر در انواع صنايع مي شود و مي توان گفت امروزه كمتركارخانجات يا مراكز صنعتي را مي توان ديد كه از پنيوماتيك استفاده نكند و در قرن حاضر يكي از انواع انرژي هاي اثبات شده اي است كه بشر با اتكا به آن راه صنعت را مي پيمايد.

پنيوما در زبان يوناني يعني تنفس باد و پنيوماتيك علمي است كه در مورد حركات و وقايع هوا صحبت مي كند امروزه پنيوماتيك در بين صنعتگران به عنوان انرژي بسيار تميز و كم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر مي كنند.

 

 

خواص اصلي انرژي پنيوماتيك به شرح زير است:

 

*

 

عامل اصلي كاركرد سيستم پنيوماتيك هواست و هوا در همه جاي روي زمين به وفور وجود دارد.

*

 

هواي فشرده را مي توان از طريق لوله كشي به نقاط مختلف كارخانه يا مراكز صنعتي جهت كاركرد سيستم هاي پنيوماتيك هدايت كرد.

*

 

هواي فشرده را مي توان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد يعني هميشه احتياج به كمپرسور نيست و مي توان از سيستم پنيوماتيك در مكان هايي كه امكان نصب كمپرسور وجود ندارد نيز استفاده نمود.

*

 

افزايش و كاهش دما اثرات مخرب و سوئي بر روي سيستم پنيوماتيك ندارد و نوسانات حرارتي از عملكرد سيستم جلوگير ي نمي كند.

*

 

هواي فشرده خطر انفجار و آتش سوزي ندارد به اين دليل تاسيسات حفاظتي نياز نيست.

*

 

قطعات پنيوماتيك و اتصالات آن نسبتا ً ارزان و از نظر ساختماني قطعاتي ساده هستند لذا تعميرات آنها راحت تر از سيستم هاي مشابه نظير هيدروليك مي باشد.

*

 

هواي فشرده نسبت به روغن هيدروليك مورد مصرف در هيدروليك تميز تر است و به دليل اين تميزي از سيستم پنيوماتيك در صنايع دارويي و نظاير آن استفاده مي شود.

*

 

سرعت حركت سيلندر هاي عمل كننده با هواي فشرده در حدود 1 الي 2 متر در ثانيه است و در موارد خاصي به 3 متردر ثانيه مي رسد كه اين سرعت در صنايع قابل قبول است و بسياري ازعمليات صنعتي را مي تواند عهده دار شود.

*

 

عوامل سرعت و نيرو در سيستم پنيوماتيك قابل كنترل و تنظيم است.

*

 

عناصر پنيوماتيك در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمي شود مگر اينكه افزايش بار سبب توقف آنها گردد.

*

 

تعميرات و نگه داري سيستماي پنيوماتيك بسيار كم خطر است زيرا در انرژي هاي قابل مقايسه نظير برق خطر جاني و آتش سوزي و در هيدروليك انفجار و جاني وجود دارد اما در پنيوماتيك خطر جاني به صورت جدي وجود ندارد وآتش سوزي اصلا ً وجود ندارد و بدين دليل در صنايع جنگ افزارسازي از سيستم تمام پنيوماتيك استفاده مي شود.

◄ معايب سيستم پنيوماتيك به شرح زير است:

 

*

 

چون سيال اصلي مورد استفاده در سيستم پنيوماتيك هواي فشرده و جهت تهيه هواي فشرده بايد با كمپرسور آن را فشرده كرد همراه هواي فشرده شده مقداري رطوبت وناخالصي هوا ومواد آئروسل وارد سيستم شده و سبب برخي خرابي در قطعات مي شود لذا بايد جهت تهيه هواي فشرده فيلتراسيون مناسب استفاده نمود.

*

 

هزينه استفاده از هواي فشرده تا حد معيني اقتصادي مي باشد و اين ميزان تا وقتي است كه فشار هوا برابر 7 بار و نيروي حاصله با توجه به طول كورس و سرعت حداكثر بين 20000 تا 30000 نيوتن مي باشد.

*

 

به طور خلاصه مي توان گفت كه جهت قدرت هاي فوق العاده زياد مقرون به صرفه تر است از نيروي هيدروليك استفاده شود.

*

 

هواي مصرف شده در سيستم پنيوماتيك در هنگام تخليه از سيستم داراي صداي زيادي است كه اين مسئله نياز به كاربرد صدا خفه كن را الزامي مي كند.

*

 

به علت تراكم پذيري هوا به خصوص در سيلندر هاي پنيوماتيكي كه زير بار قرار دارند امكان ايجاد سرعت ثابت و يكنواخت وجود ندارد كه اين مسئله از معايب پنيوماتيك به شمار مي رود اما قابل ذكر است كه اخيرا ً يك نوع سيلندر كه بجاي شفت سيلندر از نوار لاستيكي استفاده مي كند ساخته شده است كه اين عيب را بر طرف مي كنند.

 

به طور كلي در مقايسه مزايا و معايب پنيوماتيك مي توان گفت با توجه به مزاياي بسيار نسبت به معايب كمتر مي توان از پنيوماتيك بعنوان يك انرژي شايسته در صنايع استفاده كرد به خصوص با توجه به مزيت تميزي سيستم تعمير و نگه داري راحت تر ، نداشتن خطر جاني جهت پرسنل عملياتي و تعميراتي در سيستم كه در سيستم هاي ديگر نظير الكتريك و هيدروليك وجود ندارد ضمنا ٌ اين سيستم بي همتاست و گاهي فقط از اين سيستم در جهت عمليات توليدي بايد استفاده شود نظير : صنايع غذايي ، دارويي ، جنگ افزار كه حتما ً عمليات توليدي توسط سيستم پنيوماتيك انجام مي پذيرد.

[anjello 2427]

جک هیدرولیکی

 

جک هيدروليک وسيله‌اي است که در آن نيرويي بر روغن موجود در يک استوانه کوچک وارد مي‌شود. اين نيرو سبب مي‌شود که روغن غير قابل تراکم به استوانه بزرگ منتقل شود. روغن به پيستون استوانه بزرگ فشار مي‌آورد و باعث بلند شدن بار روي استوانه (مثلا ماشين) مي‌شود. مکانيزم کار ماشينهاي جرثقيل ، و غيره نيز چنين مي‌باشد که در عين سادگي ، کار مفيد زيادي با بازده بالا انجام مي‌دهد. در ساختمان جک هيدروليک از اين واقعيت استفاده مي‌شود که روغن تقريبا تراکم ناپذير است و نيروي وارد بر خود را منتقل مي‌کند. فشار وارد بر پيستون کوچک عينا به پيستون بزرگ منتقل مي‌شود و آنرا به طرف بالا مي‌راند.

 

 

◄ مزيت مکانيکي جک هيدروليک:

 

فشارهاي وارد بر استوانه‌ها که همان نيروي وارد بر واحد سطح يعني P = F/A است، باهم برابرند. بنابراين:

 

 

Pe = Pl

 

 

به عبارت ديگر مي‌توان نوشت:

 

 

Fe/Ae = Fl/Al

 

 

که در آن F همان نيروهاي مقاوم و محرک ، A همان سطح مقطع دو پيستون مي‌باشد. در حالت ساده‌تر مزيت مکانيکي قسمت هيدروليکي جک بصورت زير در مي‌ايد:

 

 

AA = Ml/Ae

 

 

دسته جک نيز يک اهرم نوع دوم است و مزيت مکانيکي مخصوص به خود را دارد. دسته اهرم نيروي محرک را افزايش مي‌دهد. بر جک هيدروليک نيروي مفيد دسته وارد مي‌شود و جک اين نيرو را افزايش مي‌دهد. از اينرو مزيت مکانيکي کل دستگاه برابر مزيت مکانيکي اين دو قسمت مي‌باشد.

 

 

 

◄ ايا جک هيدروليک مقدار کار را افزايش مي‌دهد؟

 

دستگاهي وجود ندارد که بتواند مقدار کار را افزايش دهد. هر مقدار روغن که از استوانه کوچک خارج شود، همان مقدار وارد استوانه بزرگ مي‌شود. در هر دو استوانه اين حجم روغن برابر است با حاصلضرب سطح مقطع استوانه در فاصله‌اي که پيستون جابجا مي‌شود. چون اين حجمها باهم برابرند، بنابراين:

 

 

AeΔSe = AlΔSl

 

 

اگر ماشين را بدون اصطکاک در نظر بگيريم داريم:

 

 

MA=Al/Ae=ΔSe/ΔSl

 

 

و چون MA = Fl/Fe بنابراين:

 

 

FlΔSl = FeΔSe

 

 

که نشان مي‌دهد در حالت ايده‌آل کار خروجي يا مفيد با کار ورودي يا داده شده برابر است. در قرقره ، اهرم و جک هيدروليک ، وقتي اصطکاک وجود ندارد، کار خروجي با کار ورودي برابر است. اين گفته در مورد ساير ماشينها نيز برقرار است. در چنين شرايطي مزيت مکانيکي ايده‌آل (يعني بدون اصطکاک) هر ماشيني را مي‌توان با بررسي هندسه ماشين بدست آورد. با ملاحظه معادله MA = ΔSe/ΔSl حتي در پيچيده‌ترين ماشين ، مي‌توان مزيت مکانيکي ايده‌آل را فقط با دانستن اينکه وقتي نيروي محرک را در مسافت معيني حرکت مي‌دهيم، نيروي مقاوم چقدر جابجا مي‌شود، پيدا کرد.

 

◄ کاربردهاي جک هيدروليک:

 

در بلند کردن ماشين‌آلات سنگين ، ماشينهاي کمپرسور ، جرثقيلها ، پالايشگاهها ، حفاريهاي زير زميني ، برج سازي و معماري ، کليه وسايل نقليه و غيره از خود اين وسيله بسيار ساده و مفيد يا مکانيزم کارش استفاده مي‌شود.

[anjello 2427]

سيستم تعليق هيدروليکي يا hydraulic Suspension چيست؟

 

کاربرد سيستم هاي هيدروليک در طراحي خودروها با جايگزيني ترمز هيدروليکي بجاي ترمزهاي مکانيکي نوع کابلي و يا اهرمي آغاز شد. در اين سيستم و با توجه به قابليت هاي انعطاف پذيري مايعات و با ايجاد فشار روي مايع امکان انتقال نيروي ترمز به تمام چرخها بوجود آمد. بعدها از سيستم هيدروليک و به روش مشابهي با ترمزهاي هيدروليکي در مکانيزم کلاچ خودروها استفاده شد. در ادامه روند توسعه تکنولوژي در ساخت خودروها، کاربرد هيدروليک وسعت بيشتري يافت و در سيستم هاي ديگر خودرو مانند جذب کننده ضربات (کمک فنر)، فرمانهاي هيدروليکي و گيربکس اتوماتيک بکار گرفته و متداول شد.

 

ايده بکارگيري سيستم هيدروليک در مکانيزم تعليق خودروها اولين بار در سال 1952 در شرکت خودرو سازي سيتروئن مطرح شد. طراحان شرکت سيتروئن در طراحي و ساخت سيتروئن مدل DS19 از تمام مکانيزم هاي هيدروليکي که تا آن زمان ابداع شده بود استفاده کردند. آنها در طرح اين خودرو بجاي استفاده از سيستم هاي هيدروليکي متعدد و مستقل براي هر کدام از مکانيزم ها، اقدام به طراحي يک سيستم هيدروليکي مرکزي نمودند. به اين ترتيب از نصب پمپ، مخزن و روغن و مکانيزم هاي جداگانه خودداري کرده و يک مجموعه مشترک و اصلي جايگزين تجهيزات فوق گرديد.

 

اين سيستم هيدروليک مرکزي و مشترک چندين زير مجموعه که هر کدام عمل مستقلي در خودرو انجام مي دادند را تغذيه مي کرد. اين طرح باعث آسانتر شدن طراحي و يکپارچگي بيشتر خودرو گرديد. ميزان قابل توجه توان هيدروليکي که توسط موتور براي سيستم هيدروليک اين خودرو در نظر گرفته شده بود به طراحان آزادي عمل و ابتکار بيشتري مي داد. در اينجا بود که ايده بکارگيري سيستم هيدروليک در مکانيزم تعليق نه فقط بعنوان ضربه گير (کمک فنر) بلکه بعنوان يک سيستم تعليق کاملاً هيدروليکي شکل گرفت. طراحان سيتروئن به اين فکر افتادند که مي توانند بجاي استفاده از روشهاي متداول در سيستم تعليق، يعني استفاده از انواع فنرها و يا ميله هاي پيچشي که تا آن زمان بکار مي رفت، سيستم هيدروليکي جديدي را جايگزين کنند که ضمن تحمل بار خودرو عمل ضربه گيري را نيز انجام دهد.

اين يک طرح آزمايشي بود که در سال 1955 روي خودروي سيتروئن مدل DS19 نصب گرديد. اين روش بطور باورنکردني باعث نرمي خودرو و بي تکان شدن رانندگي شده بود و ويژگي را بوجود آورده بود که به هيچ وجه با روشهاي متداول سيستم تعليق قابل تصور نبود. جالب ترين ويژگي در اين خودرو امکان تغيير و تنظيم ارتفاع بود. براي اين کار با تنظيم حجم روغن ارسالي به جک هاي هيدروليکي که جايگزين فنر شده بودند امکان بالا و پايين بردن اتاق خودرو نسبت به سطح جاده بوجود آمده بود. از ويژگيهاي ديگر اين خودرو تراز اتوماتيک سطح ماشين هنگام قرار گرفتن در سطوح ناهموار بود و اين عمل با توجه به موقعيت بازوهاي سيستم تعليق نسبت به بدنه و تغيير اتوماتيک حجم روغن در جک هاي خودرو انجام مي گرديد.

طراحان DS19 به مرور زمان تغييرات زيادي در سيستم هيدروليک نمونه اوليه ايجاد کردند ولي آنچه که اهميت داشت بکارگيري روش کاملاً جديدي از کاربرد هيدروليک در خودرو بود که قبلاً هرگز انجام نشده بود.

اصول کار سيستم تعليق هيدروليکي که در بعضي مواقع بنام هيدروپنوماتيک نيز از آن نام برده مي شود بر اصل تراکم پذيري گازها و غيرقابل تراکم بودن مايعات بنا نهاده شده است. هر کدام از جک هاي بکار برده شده در سيستم تعليق که جايگزين فنرهاي معمولي شده اند شامل يک سيلندر و پيستون ساده و يک مخزن يا انباره که تحت فشار گاز نيتروژن است و در بالاي جک نصب مي شود هستند. روغن هيدروليک مي تواند بين جک و انباره حرکت رفت و برگشت داشته باشد. وزن بدنه خودرو که روي چرخها وارد مي شود باعث بالا آمدن پيستون در سيلندر شده و در نتيجه خروج روغن از جک و ورود آن را به انباره در پي خواهد داشت.

 

با اضافه شدن روغن به انباره تراکم گاز نيتروژن حبس شده در داخل انباره افزايش مي يابد تا با وزن خودرو به تعادل برسد. به اين ترتيب گاز نيتروژن داخل انباره با متراکم شدن بيشتر مانند يک فنر عمل مي کند. با قرار دادن يک اورفيس (مجراي تنگ) بين پيستون و انباره سرعت نوسان پيستون کاهش داده مي شود و ضربات ناشي از سطوح ناهموار جذب مي گردد، عملي که در خودروهاي معمولي توسط کمک فنر انجام مي شود.

در مدلهاي جديد خودروهاي شرکت سيتروئن که با نام زانتيا به بازار معرفي شده اند. نمونه هاي بسيار پيشرفته و جديدي از سيستم هاي هيدروليکي نصب شده اند در اين خودرو قابليت هاي متعددي ايجاد گرديده است. کنترل الکترونيکي زانتيا که به آن هيدرواکتيو مي گويند به سيستم اجازه مي دهد که مکانيزم تعليق آن براي جذب ضربات متناسب با وضعيت ناهمواري جاده تغيير کند در اکسل هاي بکار گرفته شده در اين خودروها بجز انباره هاي بالاي جکها يک انباره در مرکز اکسل نصب شده است و با وصل شدن و يا قطع شدن ارتباط اين انباره به مدار تعليق هيدروليکي ماشين ميزان نرمي و يا سفتي حرکتهاي بدنه تغيير مي کند براي اين منظور با قرار دادن تعدادي سنسور شرايط مختلف رانندگي مانند سرعت ماشين، سرعت و ميزان فرمانگيري، نوسانات مربوط به جاده، شتابگيري و يا توقف را دريافت و به کامپيوتر دستگاه ارسال مي کنند و بعد از پردازش داده هاي ورودي سيگنال ارسالي از کامپيوتر به شير برقي تعبيه شده در مدار هيدروليک ارسال مي شود و از طريق اين شير رگلاتورهاي کنترل نرمي (stiffness regulator) مقدار دهانه اورفيس بين جکهاي دو طرف اکسل و انباره مرکزي را تغيير مي دهند، در نتيجه مقدار و سرعت تبادل روغن بين جکها و انباره تغيير کرده و به اين ترتيب شدت نوسانات جک ها متناسب با شرايط جاده تنظيم مي گردد. با اين روش ترکيب بي نظيري از سواري راحت و کنترل بالاي جاده اي ايجاد مي گردد با اضافه شدن امکانات جديد الکترونيکي سطح تراز دستگاه با توجه به سرعت فرمانگيري و پيچ هاي تند، شتاب گيري و ترمزهاي ناگهاني حفظ مي گردد و در سخت ترين شرايط رانندگي راحتي سرنشينان و امکان کنترل خودرو را به حداکثر مي رساند و تمام اين قابليت ها با توجه به بکارگيري سيستم تعليق هيدروليکي خودرو امکان پذير شده است.

امروزه از سيستم هاي تعليق هيدروليکي در بسياري از ماشين آلات سنگين و خودروهاي نظامي استفاده مي شود. جايي که بکارگيري سيستمهاي مرسوم فنري مشکلات فراواني به همراه دارد و کيفيت و کارايي لازم را نيز نخواهد داشت بگونه اي که تصور عدم استفاده از سيستم تعليق هيدروليکي در ماشين آلاتي نظير کاميونهاي معدن و بسياري از جرثقيل هاي غول پيکر و تريلرهاي بزرگ با تعداد چرخهاي فراوان تا حدودي غيرممکن بنظر مي رسد.

[anjello 2427]

نماد عوامل تحریک درهیدرولیک وپنوماتیک

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[anjello 2427]

یک مثال از کاربرد سیلندرهای پنوماتیکی درصنعت

 

درب ورودی کارگاهی توسط یک سیلندر پتوماتیکی دو طرفه کنترل می شود به این صورت که با زدن srart درب کارگاه به آرامی باز می شود و بعد از رسیدن به انتهای کورس (باز شدن کامل در) و مدت زمان معینی که از باز ماندن در سپری شد (زمان قابل تنظیم ) درب بسته می شود.

 

 

[anjello 2427]

مقدمه ای برسیستمهای هیدرولیکی وپنوماتیکی

امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و بادقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترلقدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهمهیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم میشود . از نیوماتیک در مواردی کهنیروهای نسبتا پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانندسیستمهایی که در قسمتهای محرک رباتها بکار می روند) استفاده میکنند در صورتیکهکاربردهای سیستمهای هیدرولیک عمدتا در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترلشده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...). حال این سوال پیش میاید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایرسیستمهای مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱) طراحی ساده

۲) قابلیت افزایش نیرو

۳) سادگی و دقت کنترل

۴) انعطافپذیری

۵) راندمان بالا

۶) اطمینان

 

در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیکنسبت به سایر سیستمهای مکانیکی قطعات محرک کمتری وجود دارد و میتوان در هر نقطه بهحرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسطجریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگ ها) صورت میگیرد ولی درسیستمهای مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ،گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده میکنند. در این سیستمها میتوان با اعمالنیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیرو های بزرگ خروجی را بااعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود. استفاده ازشیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستمهای انعطافپذیری تبدیل میکند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستمهای دیگر بهچشم می خورد خبری نیست. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینهپایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان وسوئیچهای فشاری و حرارتی میتوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یافشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستمها دارد. اکنون که بهمزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کاراین سیستمها خواهیم پرداخت. برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیریا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک میتوان نیروی مکانیکی راتبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است کهاین وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده میگیرند . بعد از کنترل فشارو تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور هایهیدرولیک ) هدایت میشوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یادورانی ) تبدیل شود. اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانونپاسکال استوار است.

 

● قانون پاسکال:

۱) فشار سرتاسر سیال در حال سکون یکساناست .(با صرف نظر از وزن سیال)

۲) در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکساناست.

۳) فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد میگردد. کار سیستمهاینیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانندروغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می کنند . در سیستمهای نیوماتیک برایدست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشاردلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدنبشدت بالا میرود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل ازهدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده وپدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پرفشار استفاده کرد. اکنون بعد از آشنایی مختصر با طرز کار سیستمهای هیدرولیکی ونیوماتیکی به معرفی اجزای یک سیستم هیدرولیکی و نیوماتیکی می پردازیم.

 

● اجزایتشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی:

۱) مخزن : جهت نگهداری سیال

۲) پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور

۳) موتور های احتراقداخلی به کار انداخته می شوند.

۴) شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکتسیال

۵) عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولدکار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکتدورانی).

 

● اجزای تشکیل دهنده سیستم های نیوماتیکی:

۱) کمپرسور

۲) خنککننده و خشک کننده هوای تحت فشار

۳) مخزن ذخیره هوای تحت فشار

۴) شیرهایکنترل

۵) عملگرها

 

● یک مقایسه کلی بین سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک:

۱) در سیستمهای نیوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستمهای هیدرولیک ازسیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می کنند.

۲) در سیستمهای هیدرولیک روغنعلاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولیدر نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین بردولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد

۳) فشار در سیستمهای هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستمهای نیوماتیکی می باشد ،حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم میرسد ، در نتیجه قطعات سیستمهای هیدرولیکیباید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند.

۴) در سرعت های پایین دقت محرک هاینیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایتبخش است .

۵) در سیستمهای نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی ومخزن نگهداری هوا نمی باشد.

۶) سیستمهای نیوماتیک از بازده کمتری نسبت بهسیستمهای هیدرولیکی برخوردارند.

[anjello 2427]

موارد کاربرد هیدرولیک وپنوماتیک

 

 

کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک

سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد

1.در صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می تواند

از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب وکمباین

وکلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی

 

2.در خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی

صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف

استفاده می شود

3.در صنا یع هوای خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی وبالا برها و

با لچه ها را مهار می کند و بدنه هوا پیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود

و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد

فشار باد را بین جداره های بدنه قرار میدهند در صورتی افت فشار داشتیم

می فهمیم که جای از بدنه سوراخ است

تست هواپیما

عبارتند از 1.تست باد چرخها که 300 بار فشار است2.تست کلیه سیستم هیدرولیک

هواپیما 3.تست بدنه هواپیما4. دستگاه میول که برای تست هیدرولیک هواپیمای f14

4.صنایع دفاعی : در هدایت تانک نفر بر و هدایت موشک و در ناوها هدایت ناو و ...

5.صنایع غذای: کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و ...

 

6. صتایع چوب : برش الوار و پردا خت سطوح مبلها

7. جا به جای مواد (لیفتراک و جرثقیل و .)

8.ماشین تراشکاری و cnc و نظیر این دستگاه ها

9.صنایع دریای : بالا کشیدن تور از آب و کشیدن کشتی به ساحل و ......

10. معدن : در ماشینهای معدن

11. در صنایع بسته بندی : پر کن شیشه ها ی نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی

12. کا غذ سازی : در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنو ماتیک

تنظیم غلطک ها است

13. صنعت نفت : پالا یشگاه ها

14. صنایع پلاستیک

15. صنعت چاپ :

16. راه آهن : تر مز قطارودر بهای اتوماتیک جدید

17. لاستیک :

18 . صنعت فولاد : فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلز دیکر و تخلیه کوره ها

که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و.. شاهد آن هستید

19 . نساجی

[anjello 2427]

دانلود نرم افزار اتوماسیون استودیو

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

Automation Studio Pro v5.0.0.122 MultiLanguage | ISO | 276MB

 

Automation Studio is an innovative system design, simulation and project documentation software solution for the design and support of automation and fluid power systems. It is intended to be used by engineers and support personnel in a wide variety of related fields. If you are involved in the design, maintenance, training of personnel, or the servicing of industrial and mobile equipment, Automation Studio can help your organization by improving quality, speeding workflow, and boosting productivity. At the same time, Automation Studio will reduce your costs and allow users enhanced communication in all aspects of the project.

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

Install Info:

 

Run Setup and restart.

Copy/paste Crack files to (Default)-:

 

C:\Program Files\Automation Studio 5.0

 

JD.....Enjoy as they say!!

 

PLATFORM: Windows

FILES : 276mb

COMPRESS: WinRar

LANGUAGE: MultiLanguage - English, French, German, Italian,, Japanese, Spanish, Portuguese, Korean

FIX : Crack

 

Download from Hotfile

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

Mirror filefactory

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام