Tel: 021 3390 3552 , 021 3390 1804
آخرین مقاله ها در سایت

نقش سیال هیدرولیکی (2)

ادامه نقش سیالات هیدرولیکی : 

1-4-14 توان

سرعت انجام کار یا به عبارت دیگر کار انجام شده در واحد زمان را توان گویند. اگر کل کار انجام شده در زمان t،wباشد بنابراین:

این رابطه را می توان اینگونه نوشت:

فاصله×نیرو     =کارانجام شده

با توجه به اینکه:

زمان/ مسافت پیموده شده    =سرعت

سرعت متوسط× نیرو     =توان خطی

P=f×V

اگر جسم 100 کیلو گرمی در طی 2ثانیه به اندازه 2 متر جابجا شود، 100واحد توان ایجاد می شود. واحد توان معمولاً بر حسب گبلو وات یا اسب بخار می باشد. در سیستم SIواحد توان ژول بر ثانیه (j/s)یا وات(w) می باشد. اگر مقدار کار انجام شده یک ژول در یک ثانیه باشد، پس توان یک وات خواهد شد:

واحدهای بزرگتر توان کیلو وات (kw)و مگا وات(mw)می باشد.

1kw=1000w

1mw=1000000w

واحد رایج برای توان که اغلب در مهندسی مکانیک استفاده می شود، اسب بخار است.

اسب بخار

یک اسب بخار توان یک اسب یا مقیاسی است که در آن یک اسب تنها می تواند کار کند. زمانی که توان یک موتور با عنوان 30 اسب بخار مشخص می شود، به این معنی است که موتور می تواند کار 30 اسب را انجام دهد. یک اسب معادل با توانایی بلند کردن جسمی به جرم 90 کیلوگرم و قدم زدن به مسافت 50 متر در یک دقیقه می باشد.

Kgfm4500=90×50= کارانجام شده بوسیله اسب

Kgfm/min4500=زمان/ کارانجام شده=توان

Kgfm/s75=60/4500= یک اسب بخار

W746= یک اسب بخار

قبلاً ذکر شد که انرژی بر حسب واحد بزرگتری که کیلووات ساعت نامیده می شود بیان می شود (kwh)

1kwh=1kw×1h=1000j/s×60×60s=3.6×106 j

1kwh= 3.6×106  j

1wh= 3.6×103  j

1-4-15مدول حجمیتوان تولیدی بالا نسبت به وزن و همچنین عدم تراکم پذیری دو خصوصیتی است که سیستمهای هیدرولیک را در مقایسه با سیستمهای دیگر متمایز می کند. عدم تراکم پذیری سیستم هیدرولیک مستقیماً به غیر قابل تراکم بودن روغن مربوط می شود. مدول حجمی مقیاسی است ازاین عدم تراکم پذیری. هرچه این مدول بیشتر باشد عدم تراکم پذیری سیال نیز بیشتر خواهد شد. مدول حجمی را می توان از طریق رابطه ذیل محاسبه نمود.

(1-12)

که در این رابطه:

V: حجم اولیه

P: تغییرات فشار

V: تغییرات حجم می باشد

1-4-16ویسکوزیته و شاخص ویسکوزیته

غلظت یا ویسکوزیته مهمترین ویژگی سیال هیررولیکی است و مقیاسی برای کم تحرک بودن سیال هنگام جاری شدن می باشد یا به عبارت دیگر منظور از ویسکوزیته مقاومت سیال در برابر جاری شدن است. هرچه سیال غلیظ تر باشد ویسکوزیته بالاتری داشته و به همین دلیل مقاومت بیشتری در برابر جاری شدن دارد. ویسکوزیته با توجه به میزان مقاومت سیال در برابر آهنگ تغییر شکل ایجاد شده در ان اندازه گیری می شود. تغییرات درجه حرارت عاملی است که می تواند بر روی خصوصیات ویسکوزیته تاثیر بگذارد. افزایش درجه حرارت سیال هیدرولیک منجر به کاهش ویسکوزیته و مقاومت آن در برابر جاری شدن می شود. ویسکوزیته بالای سیال سبب می شود که: مقاومت سیال هنگام جریان یافتن بالا رفته و عملکرد آن کند شود.

  • اتلاف توان بدلیل غلبه بر نیروهای اصطکاک ایجاد شده بیشتر شود.
  • فشار سیستم به دلیل وجود سوپاپها و لوله ها افزایش یابد.
  • افزایش نیرو اصطکاک ایجاد شده سبب افزایش درجه حرارت در سیستم می شود. چنانچه ویسکوزیته پایین باشد سبب:
  • افزایش میزان نشتی سیال از طریق آب بندها می شود.
  • فرسودگی و پارگی مفرط قطعات در حال حرکت را به دنبال خواهدشد.
  • ویسکوزیته را می توان به دو دسته ذیل تقسیم بندی نمود:
  • ویسکوزیته مطلق
  • ویسکوزیته سینما تیک

ویسکوزیته مطلق به ویسکوزیته دینامیکی نیز معروف است. ویسکوزیته دینامیکی را می توان به خوبی با بررسی رفتار یک لایه نازک مایع بین دو سطح موازی درک کرد. یکی از سطوح با سرعت مشخص نسبت به سطح دیگر جابجامی شود.لایه ای از مایع، فضای بین دو سطح را پر کرده و در این وضعیت لایه نازکی از مایع به هر یک از سطوح بالایی و پایین می چسبد. لایه های مایع به دلیل وجود خاصیت جذب مولکولی، در برابر برش ناشی از تغییر سرعت در لایه ها مقاومت می کنند. این مقاومت مایع همان ویسکوزیته می باشد که بر حسب واحد پویز اندازه گیری می شود. واحد دیگری که برای ویسکوزیته دینامیکی استفاده می شود سانتی پویزاست که برابر با یکصدم پویز می باشد.

در سیستمهای هیدرولیک کاربرد ویسکوزیته سینماتیک نسبت به ویسکوزیته دینامیک بیشتر است.ویسکوزیته سینماتیک مقیاسی است از زمان مورد نیاز برای تخلیه مقدار ثابتی از روغن تحت تاثیر وزنش از دهانه لوله ای با قطر مشخص، ویسکوزیته سینماتیک را می توان از طریق تقسیم کردن ویسکوزیته دینامیک بر چگالی مایع بدست آورد. به عبارتی رابطه ریاضی ویسکوزیته سینماتیک   می باشد.

معمولاً در بیان ویسکوزیته سینماتیک از واحد سانتی استوک استفاده می شود که معادل یکصدم استوک است.در صنعت برای تعیین ویسکوزیته یک سیال از دستگاه غلظت سنج سیبولت (saybolt) استفاده می شود که شکل شماتیکی از این دستگاه در شکل (1-8) نشان داده شده است. این وسیله شامل یک مخزن داخلی است که روغن مورد نیاز جهت انجام آزما یش در آن قرار می گیرد.محفظه بیرونی نیز در بر گیرنده محفظه درونی است و شامل مقداری روغن می باشد که حرارت آن به وسیله ترموستات کنترل می شود . در قسمت مرکزی پایین مخزن روزنه استانداردی قرار گرفته است. در این ماشین برای تعیین ویسکوزیته، مدت زمان تخلیه 60cm3 سیال از سوراخ استاندارد اندازه گیری می شود. چناچه مدت زمان تخلیه روغن بر حسب ثانیه t باشد  ویسکوزیته بدست آمده با این روش بر حسب واحد سیبولت- یو نیو رسال ثانیه (sus) لازم به ذکر است ویسکوزته sus برای سیال با غلظت زیاد نسبت به سیال با غلظت کمتر بیشتر است چونکه به آهستگی جریان می یابد.

 

که در این رابطه:

U،ویسکوزیته سینماتیک بر حسب سانتی استوک و t، زمان مورد نیاز برای تخلیه روغن می باشد.

شاخص ویسکوزیته

شاخص ویسکوزیته معیاری است که میزان تغییرات غلظت روغن را با توجه به تغییرات درجه حرارت نشان می دهد. مسلم است هر چه این تغییرات کمتر باشد روغن از کیفیت مطلوبتری برخوردار است. چنانچه شاخص ویسکوزیته کم باشد نشان می دهد تغییرات غلظت روغن نسبت به تغییرات درجه حرارت بزرگتر است در حالیکه شاخص ویسکوزیته بالا بیانگر نسبت تغییرات کم غلظت روغن نسبت به تغییرات درجه حرارت می باشد.

که در این رابطه:

U: ویسکوزیته بر حسب sus که شاخص ویسکوزیته آن در دمای 37/8 درجه سانتی گراد یا 100 درجه فارنهایت اندازه گیری شده است.

L: ویسکوزیته بر حسب susاز روغنی که شاخص ویسکوزیته صفر ان در دمای (100fo) 37/8co می باشد.

H: ویسکوزیته بر حسب sus از روغنی با شاخص ویسکوزیته 100 در دمای (100fo) 37/8co

1-4-17 گرما

این پارامتر یکی از ویژگی های مهم است که با سیال هیدرولیک همراه است. بنابر قانون بقای انرژی، علیرغم این که گرما سبب ایجاد تغییر در شکل ظاهری می شود اما آن نه از بین می رود . نه بوجود می آید. انرژی استفاده نشده در سیستم هیدرولیک بصورت گرما ظاهر می شود. بعنوان مثال اگر سیال از طریق یک سوپاپ اطمینان بایک فشار استاندارد تعریف شده جریان یابد مقدار انرژی که به گرما تبدیل می شود به راحتی قابل محاسبه است.

1-4-18 گشتاور

«گشتاور» که نیروی چرخشی نیز خوانده می شود با واحدهای kg. m یا در واحد انگلیسی foot.  Pound اندازه گیری می شود. مطابق شکل (1-9) نیروی kg 10 می کند. از این اصل در موتورهای هیدرولیکی جهت تولید گشتاور استفاده می شود. مقدار گشتاور خروجی از هیدرو موتورها به اندازه فشار ورودی بستگی دارد. با گشتار یا نیروی چرخشی ایجاد شده در موتور هیدرولیکی، کار تولید می شود. خصوصیات یک موتور هیدرولیکی بر حسب تعداد دور آن در یک ظرفیت گشتاوری داده شده، انرژی مفید یا توان مورد نیاز را مشخص می کند.

1-4-19 روانکاری

سیال هیدرولیکی می بایست از خصوصیات روانکاری خوبی به منظور جلوگیری از فرسایش و ساییدگی قطعات دوار که با هم در تماس هستند برخوردار باشد. معمولاً با استفاده از سیالی با ویسکوزیته مناسب که تمایل به تشکیل فیلم روانسازی در میان قطعات در حال حرکت دارد از تماس مستقیم فلز با فلز اجزای هیدرولیکی جلو گیری می شود(1-10).

بیشترین آسیب در اجزای سیستم هیدرولیکی بدلیل عدم روغن کاری کافی است که سبب خرابی قطعاتی چون پمپ های تیغه ای، سوپاپهای قرقره ای، آببندی و یاتاقانها می شود.

ساییدگی و فرسایش همان برداشته شدن مواد و ذرات سطحی به دلیل ایجاد نیروی اصطکاک بین دو سطح تماس می باشد. نیروی اصطکاک متناسب با نیروی عمودی که موجب فشار دو سطح بر یکدیگر و همچنین یک ضریب ثابت تحت عنوان ضریب اصطکاک یا (cf) lمی باشد.

مطالب مرتبط

بدين وسيله از متخصصين محترم، مديران، کارشناسان فني و بازرگاني آن شرکت دعوت مي گردد تا در دهمین سمینار تخصصی کمپرسور و تجهیزات هوای فشرده، مورخ 98/08/19 حضور بهم رسانند. خواهشمند است نماينده خود را حداکثر تا تاريخ 98/08/08 در وب سايت acin.ir ثبت نام نماييد تا اطلاعات تکميلی و بارکد ورود به سمينار براي ايشان ايميل گردد. در صورت نياز به اطلاعات بيشتر با شماره تلفن  09122000359  تماس حاصل فرمائيد.

برای ثبت نام کلیک نمایید.