فاعل، موضوع:
- مقدمه ای بر هیدرولیک
- نمودارهای هیدرولیک
مقدمه ای بر هیدرولیک:
منظور از هیدرولیک، انتقال انرژی (نیروها و حرکات) از یک سیال است. کلمه "هیدرولیک" از یونانی (hydro = آب، aulos = لوله) گرفته شده است. هیدرولیک یک فناوری درایو، کنترل و تنظیم است که در فناوری وسایل نقلیه موتوری، مهندسی مکانیک، فناوری رانندگی و کنترل، هواپیما و کشاورزی با آن مواجه هستیم. ما می توانیم هیدرولیک را به درایو هیدروکینتیک و هیدرواستاتیک تشخیص دهیم:
- هیدروکینتیک: سرعت بالای سیال و فشار نسبتاً کم، مانند مبدل گشتاور در گیربکس اتوماتیک.
- هیدرواستاتیک: سرعت سیال کم و فشار زیاد، همانطور که در فرمان برقی با آن مواجه می شویم.
در عمل، علاوه بر هیدرولیک، پنوماتیک، الکترونیک و فناوری درایو مکانیکی را نیز می‌یابیم. هر تکنیکی مزایا و معایب خاص خود را برای کاربرد مورد استفاده دارد. مزایا و معایب هیدرولیک در مقایسه با سایر تکنیک ها عبارتند از:
مزایا:
- چگالی توان بالا؛ نیروها و گشتاورهای بزرگ را می توان با اندازه اجزای کوچک منتقل کرد.
- سرعت، قدرت و گشتاور بی نهایت قابل تنظیم؛
- انرژی هیدرولیک را می توان ذخیره و دوباره استفاده کرد.
- دقت بالا و موقعیت یابی ثابت امکان پذیر است.
مضرات:
- فناوری نسبتاً گران قیمت؛
- حساس به خاک؛
- امکان نشتی (داخلی و خارجی).
در یک سیستم هیدرولیک، سیال حرکت می کند. جریان مایع را می توان با استفاده از پمپ یا پیستون به حرکت درآورد. تمام سیستم های هیدرولیک بر اساس قانون پاسکال هستند:
"فشار وارد شده به مایع در حالت سکون به طور یکنواخت در همه جهات در یک ظرف بسته منتشر می شود."
این اصل را در شکل زیر مشاهده می کنیم که در آن نیروی (F1) با پیستون به سطح پیستون وارد می شود. نیرو فشاری را در سیستم پر از سیال (بسته) ایجاد می کند که با نیروی F2 پیستون را به سمت بالا می راند.
فشار به نیرو و سطح پیستون بستگی دارد. در صفحه "فشار در سیستم هیدرولیکاین از طریق انیمیشن ها و محاسبات مشخص می شود.
نمودارهای هیدرولیک:
نمودارهای هیدرولیک متشکل از نمادها توسط سازنده جمع‌آوری می‌شوند تا بتوانند نحوه اتصال قطعات را در حین کار تعمیر و نگهداری و/یا تعمیر بخوانند. فلوچارت همچنین نشان می دهد که چه نوع اجزایی در سیستم وجود دارد. یک نمای کلی از نمادها را می توان در صفحه با نشان داد لیست نمادهای هیدرولیک
در تصویر زیر پرکاربردترین قطعات در یک سیستم هیدرولیک را مشاهده می کنیم. اجزاء با رنگ و عدد نشان داده شده اند.
یک موتور الکتریکی پمپ هیدرولیک (1) را به حرکت در می آورد که روغن هیدرولیک را به سمت شیر کنترل (4) حرکت می دهد.
شیر کاهش فشار (2) از سیستم در برابر فشار بیش از حد محافظت می کند. فشار سیستم را می توان از مانومتر (3) خواند.
شیر کنترل دستی دارای چهار اتصال است:
P (پمپ)، T (مخزن)، و اتصالات A و B برای سیلندر.
اسلاید کنترل را می توان در سه موقعیت تنظیم کرد:
- در حالت استراحت (موقعیت فعلی)؛
- به سمت راست؛
- به سمت چپ.
بسته به موقعیت سوپاپ کنترل، سیلندر با روغن هیدرولیک تامین می شود و پیستون حرکت می کند.
تصاویر زیر موقعیت های مختلف شیر کنترل را که می توان با آن سیلندر را جابجا کرد، نشان می دهد.
1. اسلاید را در موقعیت خنثی کنترل کنید:
هیدروپمپ در نمودار زیر نیز توسط یک موتور الکتریکی به حرکت در می آید. پمپ روغن هیدرولیک را از مخزن می مکد و روغن را تحت فشار افزایش یافته به شیر فشار شکن، مانومتر و شیر کنترل می رساند.
شیر کنترل در وضعیت وسط قرار دارد به طوری که اتصالات P و T به یکدیگر متصل شده و روغن هیدرولیک از طریق P وارد شیر کنترل و از طریق T خارج می شود.
روغن هیدرولیک از اتصال T از طریق فیلتر برگشتی به مخزن جریان می یابد. در محفظه فیلتر برگشتی یک دستگاه ایمنی فشار وجود دارد که با افزایش فشار سیال در برابر نیروی فنر باز می شود.
افزایش فشار زمانی رخ می دهد که فیلتر توسط ذرات کثیفی مسدود شود.
از آنجا که روغن هیدرولیک در این موقعیت از شیر کنترل گردش می کند، به سختی فشاری ایجاد می شود. تنها مقدار معینی از مقاومت وجود دارد که روغن در شیر کنترل، لوله ها و فیلتر برگشت با آن مواجه می شود. اما این مقاومت آنقدر کم است که روغن بدون فشار پمپاژ می شود.
2. اسلاید را در موقعیت چپ کنترل کنید:
اسلاید کنترل در موقعیت چپ قرار می گیرد. پایانه های P و A و همچنین T و B در این موقعیت به یکدیگر متصل می شوند. روغن هیدرولیک از طریق لوله ها به سمت چپ سیلندر حرکت می کند. افزایش فشار در سمت چپ پیستون شروع می شود و اکنون کنترل می شود.
از آنجا که برگشت (B) سیلندر اکنون به اتصال T شیر کنترل وصل شده است، روغن می تواند در سمت راست سیلندر - از طریق فیلتر برگشتی - به مخزن جریان یابد.
سیلندر حرکتی رو به بیرون انجام می دهد تا اینکه به نقطه پایانی برسد. این را در شرایط زیر می بینیم.
3. پیستون در موقعیت شدید:
در این وضعیت پیستون به حداکثر وسعت خود کشیده شده است، بنابراین به نقطه پایان رسیده است. محافظ فشار بیش از حد از افزایش بیش از حد فشار جلوگیری می کند. بدون این محافظ، فشار به طور غیرقابل کنترلی افزایش می یابد و منجر به نقص می شود.
شیر کنترل فشار (در شکل در سمت چپ هیدروپمپ نشان داده شده است) با رسیدن به فشار از پیش تعیین شده باز می شود. شیر کاهش فشار، خط تغذیه را از پمپ هیدرولیک به برگشت متصل می کند. در حال حاضر یک گردش ثابت از طریق این شیر کاهش فشار وجود دارد تا زمانی که فشار کاهش یابد.
4. اسلاید را در موقعیت مناسب کنترل کنید:
اسلاید کنترل اکنون در موقعیت مناسب (در مقابل) کار می کند. در مقایسه با وضعیت 2، لوله ها به صورت متقاطع به یکدیگر متصل می شوند: P اکنون به B متصل است، به طوری که فشار در سمت راست پیستون ایجاد می شود. اتصال A به T متصل است (بازگشت). در این موقعیت پیستون از اسلاید کنترل به سمت چپ حرکت می کند.
هنگامی که به انتهای پیستون می رسد، فشار دوباره به فشاری که در آن شیر فشار شکن باز می شود افزایش می یابد. سپس اسلاید کنترل باید به موقعیت وسط برگردد.
صفحه مرتبط:
