اجزای سیستم هیدرولیک

 

 هدف این مقاله کمک به خوانندگان در شناسایی اجزای سیستم هیدرولیک و عملکردهای آن است. جزئیات مربوط به برخی از اجزای مهم سیستم هیدرولیک و عملکرد آنها در این مقاله گنجانده شده است.

  در واقع ، مدارهای کاملا هیدرولیکی بدون در نظر گرفتن کاربرد ، اساساً یکسان هستند. برای تنظیم سیستم هیدرولیک شش جزء اساسی لازم است

 (مخزنی برای نگهداری مایع (معمولاً روغن هیدرولیک-
 پمپ برای انتقال مایعات از طریق سیستم-
 یک موتور الکتریکی یا منبع تغذیه دیگر برای راه اندازی پمپ-
. سوپاپ ها برای کنترل جهت مایع ، فشار و میزان جریان-
 محرکی برای تبدیل انرژی مایع به نیروی مکانیکی یا گشتاور-
انجام کارهای مفید محرک ها می توانند سیلندرهایی باشند که خطی ارائه می دهند حرکت یا موتورهایی که حرکت چرخشی را فراهم می کنند 
لوله کشی برای انتقال مایعات از یک مکان به مکان دیگر-

شکل 9.1 ویژگی های اساسی یک سیستم هیدرولیک اساسی را با یک محرک هیدرولیکی خطی نشان می دهد.

میزان پیچیدگی و پیچیدگی سیستم های هیدرولیک بسته به نوع کاربرد خاص متفاوت است.

هر واحد یک سیستم قدرت بسته بندی شده کامل است که شامل موتور الکتریکی مخصوص خود ، پمپ ، کوپلینگ شافت ، مخزن و لوله کشی متفرقه ، فشار  ، شیرآلات و سایر اجزای مورد نیاز برای کار است.

 

 

پیچیدگی یک سیستم هیدرولیک به استفاده خاص آن بستگی دارد ، با این حال تمام سیستم های هیدرولیک از اجزای اساسی یکسانی برخوردار هستند.

آن ها هستند:

مخزن روغن مخزن
لوله کشی
پمپ هیدرولیک
منبع نیرو
فعال کننده
شیرآلات
فیلترها
به عنوان یک نمای کلی ، مایع هیدرولیک از مخزن به بقیه سیستم پمپ می شود و باعث ایجاد نیروی هیدرولیکی می شود. سپس سیال تحت فشار از دریچه ها عبور کرده و به محرک می رسد که در آن نیروی هیدرولیک به انرژی مکانیکی تبدیل می شود تا عملکرد مطلوب حاصل شود.

در زیر هر یک از اجزا را مرور کرده و عملکرد آنها را در سیستم کلی شرح خواهیم داد.

1. مخزن روغن مخزن
مخزن مایع غیرقابل انعطاف را که معمولاً روغن هیدرولیک است در خود نگه می دارد. همچنین از آلودگی مایعات محافظت می کند ، که برای اطمینان از عملکرد بهینه سیستم هیدرولیک بسیار مهم است.

2. لوله کشی
لوله کشی به سادگی ، اما مهمتر ، ساختارهای توخالی است که مایع هیدرولیک را از یک مکان به مکان دیگر درون سیستم منتقل می کند.

3. پمپ هیدرولیک
نقش پمپ های هیدرولیک این است که مایع هیدرولیک را از مخزن به بقیه مدار منتقل کنند.

در مرحله اول ، پمپ در ورودی پمپ خلا ایجاد می کند که مایعات را از مخزن وارد پمپ می کند. در مرحله بعدی ، پمپ مایعات را به سمت خروجی پمپ هل می دهد و سپس آن را به بقیه سیستم هیدرولیک مجبور می کند.

هر سیستمی که با استفاده از مایعات هیدرولیکی تحت فشار تحت فشار ، انرژی را منتقل می کند ، یک سیستم هیدرولیکی است. این بر اساس اصل قانون پاسکال کار می کند. یعنی وقتی به سیال هیدرولیکی که در ظرف نگهداری می شود فشار وارد شود ، به طور مساوی در تمام جهات توزیع می شود. انرژی هیدرولیکی تولید شده در نتیجه این انتقال انرژی برای کاربردهایی مانند بلند کردن ، نگه داشتن و جابجایی کالاها استفاده می شود.

انتقال مستقیم مایعات از طریق خط لوله هیچ فشار هیدرولیکی ایجاد نمی کند. در عوض ، این سیستم از اجزای مختلف هیدرولیکی مانند پمپ ، محرک ، شیر ، فیلتر ، مخزن و غیره تشکیل شده است ... برای ایجاد یک سیستم هیدرولیکی کارآمد ، آنها باید به طور مناسب چیده شوند.

 

مخزن هیدرولیک
مایع حیاتی هر سیستم هیدرولیک مایع هیدرولیک است. این مایعات مورد نیاز برای هدایت سیستم هیدرولیک در مخزن / مخزن ذخیره می شود. اندازه مخزن بسته به سیستم هیدرولیکی و کاربرد مورد استفاده متفاوت خواهد بود. هوای محبوس در داخل مایع مشکلاتی مانند هوادهی را ایجاد می کند. بنابراین ، یک مخزن به گونه ای طراحی شده است که هوای محبوس شده را از بین ببرد و مایع هیدرولیک تحت فشار را خنک کند. همچنین ، فضای اضافی در سیستم فراهم می شود تا از پرشدن در نتیجه انبساط روغن جلوگیری شود. لبه در گردن پر کننده بیشتر مخزن حداکثر حد برای پر کردن است. روش دیگر برای جلوگیری از پر شدن بیش از حد ، شامل بررسی میزان مایعات با استفاده از شیشه یا پلاستیک ، لوله یا مایع است.

مخزن تهویه و مخزن تحت فشار دو دسته مخزن هستند. مخزن تخلیه شده به فشار جو باز است و هوا از طریق خط دریچه مخزن وارد و خارج می شود. یک فیلتر برای از بین بردن آلودگی جو ، روی خط دریچه قرار گرفته است. چنین مخازنی در بالاترین نقطه سیستم هیدرولیک قرار می گیرند تا حداکثر نیروی جاذبه / جریان را تأمین کنند. برنامه های کاربردی در ارتفاع زیاد مانند هواپیما از مخازن تحت فشار برای ذخیره مایعات هیدرولیکی استفاده می کنند. مایعات به جو بسته می شود و تحت فشار قرار می گیرد.

فیلترها
نگرانی عمده در مورد هر نوع مایع هیدرولیکی آلودگی است. زنگ زدگی ، ذرات خارجی و آب برخی از آلودگی ها هستند که می توانند باعث خرابی هر سیستم هیدرولیکی شوند. در سیستم های هیدرولیکی از فیلترها برای از بین بردن این ذرات خارجی و تصفیه مایع استفاده می شود. مهم است که فیلتر را در فواصل منظم تمیز یا تعویض کنید. در غیر این صورت ، فشار مایع هیدرولیک کاهش می یابد و منجر به مسائل دیگری می شود. به طور کلی ، واحدهای فیلتر برای جلوگیری از آسیب به اجزای اصلی ، در خطوط فشار و برگشت نصب می شوند.

طبق jis b 8356: 1993 فیلترها انواع مختلفی دارند. فیلترهای مخزن ، فیلترهای خطی ، فیلترهای خارج از خط از جمله این موارد هستند. همچنین سایر تجهیزات نظافتی مانند تنفس هوا ، جداکننده آهنربا ، درگاه های پر کننده روغن و غیره برای از بین بردن آلودگی ها در دسترس است.

فیلترهای مخزن قبل از پمپ قرار می گیرند تا از ورود آلودگی ها به پمپ جلوگیری کنند. آنها دو نوع هستند. فیلتر مکش و فیلتر برگشت. فیلترهای مکش در درگاه مکش پمپ نصب شده و فیلتر بازگشت پس از کار ، مایع برگشت شده به مخزن را تمیز می کند. از فیلترهای خطی برای از بین بردن آلاینده ها از مایع کار استفاده می شود. این فیلترها بسته به فشار ، میزان جریان و درجه بندی فیلتراسیون انتخاب می شوند. فیلترهای خارج از خط با استفاده از پمپ و فیلتر مایع هیدرولیک در حال کار را در مخزن تصفیه می کنند.

پمپ هیدرولیک
در صنعت هیدرولیک ، یک پمپ قلب هر سیستم هیدرولیکی در نظر گرفته می شود. زیرا پمپ جزئی است که انرژی مکانیکی سیالات را به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند. پمپ های دستی و پمپ های برقی دو دسته پمپ های هیدرولیک هستند. پمپ های محرک معمولاً در صنعت هیدرولیک استفاده می شوند. پمپ های دستی برای شرایط اضطراری ، جایی که پمپ های برق خراب هستند ، مناسب هستند. پمپ های پیستونی ، پمپ های دنده ای و پمپ های پره ای از طبقه بندی های مهم پمپ های قدرت هستند. مقاله قبلی ما انواع پمپ های هیدرولیک شامل جزئیاتی در مورد پمپ های قدرت هیدرولیک و کاربردهای آن است.

شیر هیدرولیک
در یک سیستم هیدرولیکی ، سوپاپ ها عملکردهای متعددی دارند. آنها جریان سیال را از طریق سیستم هدایت می کنند ، جریان سیال را کنترل می کنند و فشار مایعات را تنظیم می کنند. کاری که شیر برای انجام همه این عملکردها انجام می دهد فقط باز و بسته شدن است. سوپاپ های مکانیکی ، شیر برقی و خلبان در بازار موجود است. شیرهای خلبان در اکثر موارد هیدرولیک استفاده می شوند. شیر کنترل جهت ، شیر کنترل فشار و شیر کنترل جریان سه نوع مهم شیر هیدرولیک هستند. سوپاپ کنترل جهت دهنده جریان سیال را هدایت می کند ، شیر کنترل فشار فشار مایعات را کنترل و تنظیم می کند و شیر کنترل جریان جریان سیال را از طریق سیستم کنترل می کند. مقاله انواع شیر هیدرولیک جزئیات بیشتری در مورد شیرهای هیدرولیکی ارائه می دهد.

محرک های هیدرولیکی
محرک های هیدرولیکی انرژی هیدرولیکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. سیلندرها و موتورها دو نوع مهم دستگاه های محرک هستند. سیلندرهای هیدرولیک نیرویی یک طرفه ایجاد می کنند. بنابراین ، آنها را محرکهای حرکت خطی می نامند. انواع سیلندر هیدرولیک حاوی جزئیات بیشتری در مورد سیلندرهای هیدرولیک است. موتور هیدرولیک نوع دیگری از دستگاه محرک است که انرژی هیدرولیک را به انرژی مکانیکی چرخشی تبدیل می کند. جریان سیال به سمت موتور سرعت چرخش را تعیین می کند. چرخ دنده ، پره ، و پیستون سه طبقه بندی موتورهای هیدرولیک هستند. موتورهای دنده ای و پره ای سیستم های چرخشی ساده ای هستند که دارای مزایایی مانند کم هزینه و دور در دقیقه هستند. موتورهای پیچیده پیستونی برای سیستم های محرک با کیفیت بالا مناسب هستند.

باتری ها
سیستم های هیدرولیک از جمع کننده ها برای تجمع انرژی ، جذب ضربه و جذب تپش ها استفاده می کنند. باتری ها به دستیابی به دبی زیاد و به حداقل رساندن سر و صدا و ضربان ها کمک می کنند. نوع مثانه ، نوع دیافراگم ، نوع پیستونی ، نوع فنر و نوع بارگیری شده در وزن ، انواع مختلفی از باتری ها هستند. باتری نوع بارگذاری شده برای ماشین آلات در مقیاس بزرگ طراحی شده است و از جمع کننده های نوع فنر برای جلوگیری از ضربان قلب استفاده می شود.

مهر و موم هیدرولیک
مهر و موم های هیدرولیکی معمولاً حلقه های غیر فلزی و کاملاً نرم هستند که از موادی مانند لاستیک ، ptfe و پلی اورتان (au) ساخته می شوند. آب بندها از نشت مایعات هیدرولیکی جلوگیری می کنند. مهر و موم های استاتیک و پویا دو طبقه بندی عمده از مهر و موم های هیدرولیک. از مهر و موم های دینامیکی بین قطعات دارای حرکت نسبی استفاده می شود. به طور مشابه ، مهر و موم های ساکن در بین قطعات استفاده می شود ، که نیازی به حرکت ندارد. مهر و موم پیستون ، مهر و موم میله نمونه هایی برای مهر و موم پویا هستند.

شیلنگ هیدرولیک
شیلنگ های هیدرولیکی انعطاف پذیر اجزای جداگانه مانند پمپ ها ، موتورها ، سیلندرها و غیره را به هم متصل می کنند و مایع را بین آنها منتقل می کنند. خاصیت انعطاف پذیر شیلنگ ها آن را برای کاربردهایی که به فضای کمتری نیاز دارند ، مناسب می کند. همچنین سهولت نگهداری و نصب از دیگر مزایای شیلنگ های هیدرولیک است. از آنجا که سیستم هیدرولیک تحت دما و فشار بالا کار می کند ، شیلنگ ها با چندین لایه تقویت ساخته می شوند. تقویت کننده ، سیم پیچ ، موجدار ، مفصلی و چند عنصر انواع مختلف شیلنگ هیدرولیکی موجود است.

لوله و لوله کشی
لوله ها و لوله های هیدرولیکی عملکرد مشابه شلنگ هیدرولیکی دارند. آنها مایع را بین اجزای سیستم هیدرولیک منتقل می کنند. لوله / لوله یک بخش لوله ای یا استوانه توخالی است که امکان عبور فشار هیدرولیکی را فراهم می کند. به دلیل صلب بودن ، چنین اتصالی به فضای بیشتری و زمان نصب نیاز دارد. هر دو لوله و لوله قابل تعویض هستند.

سیستم های هیدرولیکی در سیستم های مکانیکی در همه جا وجود دارند و از اجزای استاندارد متنوعی ساخته شده اند. با اجزای مناسب و کاملاً طراحی شده ، سیستم هیدرولیک باید حداقل گرما تولید کند (اتلاف انرژی) و با حداقل تعمیر و نگهداری کار کند.
پاور هیدرولیکی قلب هر سیستم هیدرولیکی است. دارای موتور ، پمپ هیدرولیک ، مخزن روغن ، تنفس هوا و اجزای مختلف دیگر است. عملکرد هر یک
زیر جز component به شرح زیر است

پاورپک هیدرولیک (شامل مخزن ، منبع انرژی اولیه ، پمپ هیدرولیک ، شیر تسکین فشار و نشانگر فشار ، فیلترها ، نشانگر سطح مایع ، تنفس هوا)
شیر کنترل جهت
شیرهای کنترل دیگر
فعال کننده
شیلنگ (ثابت و انعطاف پذیر)

مخزن مایع هیدرولیک را ذخیره می کند و از آن در برابر آلودگی محافظت می کند. منبع انرژی اولیه واحدی است که انرژی مکانیکی پمپ هیدرولیک را تأمین می کند. منبع اصلی انرژی می تواند یک موتور احتراق داخلی (برای کاربردهای موبایل) ، یک موتور dc باشد که توسط باتری های dc (بیشتر در کشتی ها استفاده می شود) یا یک موتور ac 3 فاز (برای کاربردهای صنعتی). منبع انرژی اولیه انرژی ورودی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. این انرژی مکانیکی برای تولید انرژی هیدرولیکی (فشار و جریان) به پمپ هیدرولیک می رود. انتخاب منبع اصلی انرژی بر عملکرد سیستم هیدرولیک تأثیر نمی گذارد ، حتی اگر ممکن است بر وزن ، لرزش ، سر و صدا و اندازه سیستم تأثیر بگذارد.
پمپ هیدرولیک انرژی هیدرولیکی را ایجاد می کند. بسته به نوع کاربرد می تواند یکی از انواع مختلف باشد. پمپ های متداول پمپ های پیستونی رفت و برگشتی ، پمپ های پره ای و پمپ های دنده ای هستند. این واحد پمپ-موتور با هم قدرت سیستم را تعیین می کند و انتخاب آن حداکثر فشار و حداکثر دبی را که می تواند از سیستم تولید شود محدود می کند.
شیر تسکین فشار یک شیر ایمنی nc (بسته به حالت عادی) برای سیستم هیدرولیک است. با افزایش فشار بیش از حد تعیین شده ، شیر تسکین دهنده سیال را در مخزن دور می زند و فشار سیستم را زیر حداکثر سطح حفظ می کند.
از ورود آلاینده ها به سیستم هیدرولیک و اطمینان از کار با حداقل تعمیر و نگهداری. یک فیلتر خط مکش در سمت مکش پمپ قرار دارد و از ورود آلودگی های موجود در مایع مخزن به سیستم هیدرولیک جلوگیری می کند. مایع مخزن می تواند از ذرات ریز گرد و غبار اتمسفر که از دستگاه تنفس هوا خارج می شوند ، آلوده شود. فیلتر خط برگشت در انتهای خط برگشت قرار دارد. ذرات کوچک به دلیل فرسودگی سیستم وارد مایعات می شوند و فیلتر خط برگشت از آنها مراقبت می کند.

منابع مختلف آلودگی وجود دارد:

بنادر دریچه مخزن.
نفوذ در هنگام نگهداری و پر کردن مایعات جدید.
تخریب مایع هیدرولیک.
سایش و سایش توسط ذرات موجود
اگر از فیلتر در سیستم هیدرولیک استفاده نشود ، مشکلات زیر ممکن است رخ دهد:

افزایش ویسکوزیته مایع.
ذرات ساینده می توانند از اجزای حیاتی ، مهر و موم ها و دریچه ها استفاده کنند.
ورود به سیستم لوله ها و در نتیجه کاهش دبی
از پمپ هیدرولیک استفاده کنید (در مورد پمپ پره یا پمپ دنده ای).