تـــجـــهیـــزات هیــــدرولیــــک    (Hydraulic Equipment)
تـــجـــهیـــزات هیــــدرولیــــک    (Hydraulic Equipment)
تـــجـــهیـــزات هیــــدرولیــــک    (Hydraulic Equipment)

تـــجـــهیـــزات هیــــدرولیــــک (Hydraulic Equipment)

  هیدرولیک کلمه ای یونانی و به مفهوم آب است و علم هیدرولیک به روش های انتقال نیرو و ایجاد حرکت از طریق سیال مایع محبوس می پردازد.در یک سیستم هیدرولیکی منبع اولیه تولید قدرت و نیرو که می تواند دینام برقی یا موتور دیزلی ... باشد پمپ هیدرولیک را به گردش در آورده و باعث ایجاد جریان سیال می گردند.در این سیستم تحریک کننده ها جریان تولید شده توسط پمپ را دریافت نموده و به نیروی قابل استفاده مکانیکی تبدیل می نمایند.این نیرو می تواند به صورت حرکت خطی (جک های هیدرولیکی ) ویا دورانی (موتورهای هیدرولیکی) سبب تولید کار مکانیکی گردد.
اجزای یک مدار هیدرولیک شامل :سیال هیدرولیک،لوله ها و سیستم توزیع ، مخازن روغن ،تحریک کننده ها،شیرهای کنترل،پمپ هیدرولیک و متعلقاتی همچون :آکومولاتور،تشدید کننده ها ،سوییچ های فشار،فشار سنج ،دبی سنج...بوده که در ذیل به توضیح گذرای هر یک از این اجزاء پرداخته و به برخی از انواع رایج آنها اشاره مختصری می نماییم:

 

- سیال هیدرولیک
در یک سیستم هیدرولیک عاملی که سبب به گردش درآوردن و یا به حرکت در آوردن عضو تحریک کننده می گردد جریان سیال می باشد.اندازه گیری جریان از دو طریق اندازه گیری سرعت حرکت و اندازه گیری دبی صورت می پذیرد.سرعت سیال در سرعت عمل تحریک کننده تاثیر مستقیم داشته و به همین دلیل پارامتر مهمی جهت اندازه گیری به شمار می آید. از دیگر پارامترهای مهم اندازه گیری سیال سیستم هیدرولیک فشار می باشد در طراحی و ساخت یک سیستم هیدرولیک فشار کل حاصل جمع سه عامل 1-فشاری که برای به حرکت درآوردن جرم روغن می باشد.2-فشاری که جهت مقابله با نیروی اصطکاک اعمال می گردد. 3-فشاری که برای تولید نیرو و گشتاور توسط تحریک کننده جهت به حرکت در آوردن یا وارد آوردن بر بار لازم است.شایان ذکر است در میان سیالات مورد استفاده روغن هیدرولیک به دلیل انتقال نیرو و قدرت مناسب ،روان سازی قسمت های متحرک ،آب بندی،فاصله مجاز بین قطعات،خنک کاری مناسب از اهمیت بالاتری برخوردار است.

 

- لوله ها و سیستم توزیع
لوله کشی، اصطلاحی است عمومی که به مجموعه لوله های ارتباطی که سیال از طریق آنان به کلیه اجزاء سیستم می رسد گفته می شود. ضمن آنکه این اصطلاح شامل کلیه اتصالات و سیل های مربوطه نیز می شود. امروزه در صنایع هیدرولیک از سه نوع لوله استفاده می شود که عبارتند از: 1- لوله های استیل غیر قابل انعطاف 2-لوله های استیل انعطاف پذیر 3-شیلنگهای ارتجاعی لاستیکی و تفلونی .
1- لوله های استیلی غیر قابل انعطاف
لوله های آهنی و استیلی از نوع غیرقابل انعطاف از اولین خطوط لوله ارتباطی بودند که در سیستمهای هیدرولیک، مورد بهره برداری قرار گرفتند و هنوز هم به طور گسترده از آنان بهره برداری می شود، چرا که ارزانترین نوع خطوط لوله ارتباطی هستند.
2-لوله های استیل انعطاف پذیر
به طور کلی لوله های فلزی انعطاف پذیر، تیوب خوانده می شوند و اساسا" از میان تیوپ ها ، لوله های استیلی بدون درز انعطاف پذیر برای سیستم های هیدرولیک مورد بهره برداری قرار میگیرند و نسبت به لوله های استیلی غیر قابل انعطاف، از مزیت بالایی برخوردارند، چرا که می توان آنان را به به هر شکلی خم کرد و بدون مواجه شدن با مشکل آب بندی، بارها و بارها مورد استفاده قرار داد، ضمن آنکه بهره برداری از آنان، تعداد اتصالات را هم به مراتب کاهش می دهد.
3-شیلنگهای ارتجاعی لاستیکی و تفلونی
در قسمتهائی از مدار هیدرولیک که حرکت یا تكان وجود دارد از این شیلنگها استفاده می شود، (مثلا" در جایی که لوله هیدرولیک باید به یک مته هیدرولیکی وصل شود) در ساختمان این شیلنگهالایه های متوالی از لاستیک مصنوعی و سیم بافته شده به کار رفته است که باعث افزایش مقاومت آنها در برابر فشار ناشی از سیال می گردد.

آب بندی یک سیستم نیز به جهت حفظ فشار، جلوگیری از به هدر رفتن روغن بواسطه نشت، حفاظت از سیستم در مقابل آلوده کننده ها، لازم و ضروری است روشهای گوناگونی برای آب بندی یک سیستم هیدرولیکی وجود دارد. با توجه به آنکه اساسا ً یک آب بندی باید مثبت(جلوگیری از عبور حتی کمترین قطره روغن) و یا غیر مثبت(اجازه عبور مقدار کمی نشت دروني را بدهد) ، ساکن(اگر سیال خود به شکل فشرده، بین دو قطعه صلب جای گیرد) و یا متحرک باشد(اگر آن آب بندی توسط یک آب بند متحرک مابین قطعاتی که نسبت بهم دارای حرکت هستندلازم است انجام شود) و یا اصولا" چه مقدار فشار را باید حبس نگه دارد ، روش آب بندی فرق می کند.

 

- مخازن روغن
یک مخزن روغن می بایستی دارای ویژگیهای روبرو باشد: 1-به اندازه کافی بزرگ باشد، تا بتواند مقدار روغن مورد نیاز دستگاه را در هر لحظه تامین نماید2-امکان جدا شدن هوای مخلوط شده با روغن، از روغن، در درون مخزن وجود داشته باشد 3-آلودگیهای معلق در روغن، امکان ته نشین شدن داشته باشند.4- امکان دفع گرما که قبلا"جذب روغن شده، در درون مخزن تا حدودی فراهم باشد.
یک مخزن روغن عموما" شامل قطعاتی همچون: هواکش مخزن ،صافي ،دريچه جهت اضافه کردن روغن،نمايانگر شيشه براي تعيين سطح روغن،محل تخليه روغن کثيف ،صفحه موج گير مخزن ،لاین روغن مخزن به پمپ،مجراي لاین روغنهاي نشتي ، مجراي لاین بازگشت روغن به مخزن می باشد.
یک موج گیر عموما" به صورت عمودی در وسط مخزن وتا ارتفاعی معادل 3/2 ارتفاع مخزن قرار داشته و وظیفه دارد:. از ایجاد تلاطم روغن در مخزن جلوگیری کرده واجازه می دهد ذرات خارجی موجود در آن، در ته مخزن، ته نشین شوند ، هوای مخلوط شده روغن را دفع می کند وهمچنین به دفع حرارتی روغن از طریق جداره های مخزن کمک می کند.


- تحریک کننده ها
تحریک کننده ها در واقع به مبدل هایی گفته می شود که انرژی از نوع فشار را به نیروی مکانیکی و حرکت تبدیل می نمایند، تحریک کننده های هیدرولیکی ،عملا" در رأس هر سیستم هیدرولیک بوده و ماحصل کار مدار هیدرولیک را جهت بهره برداری، عرضه می کنند این اقلام به دو نوع اصلی خطی و دورانی طبقه بندی می شوند:
تحریک کننده های هیدرولیکی خطی، مبدل هائی هستند که خروجی آنان بصورت نیرو و حرکت مستقیم الخط میباشد. از این مبدلها با نامهای سیلندر، جک، موتورهای رفت و برگشتی و موتورهای خطی نیز یاد می شود.
تحریک کننده های هیدرولیکی دورانی، مبدل هائی هستند که خروجی آنان بصورت گشتاور و حرکت دورانی است.از این مبدلها با نامهای موتور هیدرولیکی یا هیدروموتور نیز نام برده میشود.


- جک هیدرولیکی
جک هیدرولیکی، همان تحریک کننده هیدرولیکی نوع خطی است ودر واقع مبدلی است که انرژی موجود در روغن هیدرولیک را که به شکل فشار است دریافت و آنرا تبدیل به نیرو و حرکت در راستای خط مستقیم می نماید. جک ها به دو گروه یک طرفه و دو طرفه و همین طور انواع اختلاف فشاری و فشار ثابت طبقه بندی می شوند. جکهای یکطرفه دارای انواع پیستونی و تلسکوپی بوده و چک های دو طرفه نیز به دو نوع استاندارد و دو طرفه-دوسر تقسیم بندی می شوند.


- موتورهای هیدرولیکی
موتور هیدرولیکی، همان تحریک کننده هیدرولیکی نوع دورانی هستند که در واقع به نوعی مبدل که انرژی موجود در روغن هیدرولیک را که به شکل فشار است، دریافت و آنرا تبدیل به گشتاور و حرکت دورانی می نماید اطلاق می شوند.از نظر ساختمانی شبیه پمپ های هیدرولیکی هستند، لیکن در عمل به عوض آنکه سیال را به جلو هل بدهند، (کاری که پمپ انجام می دهد) توسط سیال هل داده می شوند و لذا تولید گشتاور و حرکت دورانی می کنند.از جمله انواع این موتورها می توان به موتورهای چرخدنده ای موتورهای پره ای، موتورهای پیستونی (محور مستقیم و زاویه دار) اشاره نمود.

 

-شیرهای کنترل
هدف اساسي در بهره برداري از شيرهاي هيدروليكي كنترل فعاليت يا عملكرد تحريك‌كننده هاي هيدروليكي است. کار شيرهاي هيدروليك در اصل عبارت از: متعادل كردن فشار روغن و ايجاد شرايط ويژه براي آن ، كنترل فشار مقدار روغني كه به شاخه هاي مدار هيدروليك جريان مييابد،كنترل مسيري كه روغن در آن، جاري ميشود. شايان ذكر است كه ، برخي از شيرهاي هيدروليكي وجود دارند كه ميتوان آنها را در بيش از يك زمينه بكار گرفت شيرها براساس اندازه، فشار كاركرد، افت فشار و يا جريان انتخاب می نمایند.
-شيرهاي كنترل فشار
اين گروه از شيرها، كاربردهاي متنوع و گوناگوني دارند که از آن جمله می توان به: ثابت نگهداشتن حداكثر فشار روغن در سيستم ، تنظيم فشار براي شاخه هائي از سيستم كه نيازبه فشار كمتري دارند و بهره برداري در فعاليتهائي كه لازمه آنها تغيير در فشار كاركرد ميباشد اشاره نمود. از انواع مختلف این شیرها می توان شیرهای فشار شکن ساده و مرکب ، تیپ R ،RC، شیر کاهنده فشار عمل مستقیم و.... را نام برد.
- شيرهاي كنترل مقدار جريان
شيرهاي كنترل كننده مقدار جريان ، ميزان و يا حجم جريان سیال، شيرهايي هستند كه مقدار جريان عبوری از تحريك كننده هیدرولیکی (وبه طبع آن سرعت آن ) را هم تعيين و هم كنترل مي نمايد.
اساسا" سه روش براي بهره برداري از شيرهاي كنترل جريان بمنظور تعيين و كنترل سرعت تحريك كننده هاي هيدروليكي وجود دارد الف ) با اندازه گيري مقدار جريان ورودي به تحريك كننده هيدروليكي ب) با اندازه گيري مقدار جريان خروجي از تحريك كننده هيدروليكي ج) با اندازه گيري مقدار جريان سرريز از تحريك كننده هيدروليكي


-پمپ هیدرولیک

پمپ هيدروليكي، مبدلي است كه ، انرژي مكانيكي يك محرك نظير يك موتور برقي يا احتراقي را دريافت و آنرا تبديل به انرژي (از نوع فشار) هيدروليكي مينمايد. پمپهاي هيدروليك، با هل دادن سيال مايع، توليد جريان نيز مينمايد.
همه پمپ ها مايع را از نقطه ورودي خود دريافت ميدارند و به نقطه خروجي خود منتقل مينمايند. بر اساس نحوه خارج کردن جریان مایع پمپ ها به دو دسته تقسیم بندی می شوند:
الف- پمپ هاي هيدروديناميك يا پمپ هايي با حجم جابه جايي غير مثبت (جريان مايع خروجي مستمر)
پمپ هاي گريز از مركز و يا طرح توربيني یکی از انواع این مدل پمپ ها می باشند كه با نيروي گريز از مركز عمل مينمايند و توانايي آنان در توليد فشار، تابعي از دور ايمپلر پمپ است. اين دسته از پمپها فقط براي انتقال سيالات ساخته مي شوند، و تنها مقاومت در مقابل حركت سيال، وزن ستون سيال و اصطكاك مسير حركت است. مقدار جريان خروجي اين دسته از پمپها با افزايش مقاومت، كاهش مييابد، و لذا اين امكان هم هست، در حالي كه پمپ در حال چرخش است، هيچگونه خروجي نداشته باشد. به همين دليل از اين دسته از پمپها در سيستمهاي هيدروليكي بندرت استفاده مينمايند. اين پمپها در هنگام استارت قادر نيستند خلاء كافي )در قسمت مكش خود براي مكيدن مايع ايجاد نمايند. لذا در هنگام آغاز به كار، قسمت مكش آنها بايد از مايع پر بوده و خالي از هواباشد.
ب- هيدرواستاتيك يا پمپ هايي با حجم جابه جايي مثبت (جريان مايع خروجي ازآنان بصورت منقطع ميباشد)
اين دسته از پمپ ها قادرند با هر دور گردش خود، مقدارمعيني، مايع هيدروليك را جابه جا نمايند. مقدار مايع خروجي اين گروه از پمپها، مستقل از ميزان فشار بر روي دهانه خروجي پمپ است، لذا اين دسته از پمپها براي انتقال قدرت در هيدروليك، بسيار مناسبند. اين دسته از پمپها، نه فقط توليد جريان مينمايند، بلكه با انجام آببندي مثبت، حفظ جريان نموده و به اين ترتيب بر مقاومت موجود بر سر راه جريان غلبه مينمايند. جريان خروجي از دهانه اين گروه از پمپها، جرياني ضرباني و به شكل منقطع، می باشد. اين دسته از پمپها قادراند، از لحظه آغاز به كار، مايع را به درون خود مكيده و سپس عمل پمپاژ را انجام دهند.
از جمله انواع این پمپها می توان به پمپهای چرخدنده ای(پمپ های دنده داخلی،پمپ های گوشواره ای،پمپ های جی روتور) پمپ های پره ای (پمپ مدور، مدور دوبله ، چهار گوشی،) پمپ های پیستونی (شعاعی ،محوری از نوع مستقیم) ... اشاره نمود.