بایگانی دسته ی مقاله هیدرولیک

هیدرولیک 2

تمرین 1 – حل مسائل هیدرولیک 2

• فشار حاصل از یک ستون 5% متری سیال در حالت های ذیل را حساب کنید؟

• آب
• روغنی با چگالی نسبی 8%
• جیوه با چگالی نسبی 6/13

راه حل: ارتفاع ستون مایع (h=0.5m) چگالی نسبی روغن (soil=0.8) ، چگالی نسبی جیوه (smercury=13.6)

چگالی آب (p= 1000kg/m3) و شتاب گرانشی (g=9/8 m/s2) می باشد.

بر اساس قوانین هیدرولیک می دانیم که فشار تولید شده در یک ستون سیال به ارتفاع h برابر است با

4900NM2= 5% 8/9  1000 = p.g.h =p

فشار حاصل از ستون 5% متری آب =4900N/M2    (در واحدهای SI)

در واحدهای متریک = 2 cm/ kg 5 0.0= 100  100  8.9/ 4900 که در آن 9.8  از تبدیل نیوتن به kgf و 100 از تبدیل m2 به 2cm حاصل شده است.

(b) فشار تولید شده توسط ستون روغن: می دانیم که poil=poil.g.h

(soil) =  چگالی نسبی روغن 

0.8= poil/ 1000= poil = 0.8 1000=800 kg/ m3

 فشار تولید شده توسط ستون روغن  

P= 800

(c)فشار حاصل از ستون جیوه:

P(mercury)= p(mercury) gh

                                              13.6 P(mercury)= smercury

فشار حاصل از ستون جیوه 66640n/m2

• شدت فشار در یک نقطه از سیال N/Cm2 است. ارتفاع متناظر رابرای سیال های ذیل را حساب کنید:

• آب
• روغن با چگالی 9%

راه حل: 

P= 4n/cm2=40000N/m2

Soil=0.9

Pwater= 1000 kg/m3

(a)p=p.g.h 4000=10009.8lhÞ40000= 9810h= 4.07m

این بدین معنی است که ارتفاع ستون جیوه مورد نیاز برای تولید فشاری معادل cm2/N4 برابر 53/4 متر است، در حالیکه یک ستون 07/4 متری از آب می تواند همان فشار را تولید کند.

• یک گلوله به جرم gr 8 با سرعت m/s 400 حرکت می کند. این گلوله در یک هدفی نفوذ می کند که مقاومتی معادل N 1000 در مقابل حرکت گلوله از خود نشان می دهد.

مقادیر زیر را حساب کنید:

• آب
• روغن با چگالی نسبی 8%
• جیوه با چگالی نسبی 6/13

1-2 شدت فشار در یک نقطه از سیال N/Cm2 4 است. ارتفاع متناظر را برای سیال های ذیل حساب کنید:

• آب
• روغن با چگالی نسبی 9%
  • یک گلوله به جرم g r8 با سرعت m/s 400 حرکت می کند. این گلوله در یک هدفی نفوذ می کند که مقاومتی معادل N 1000 در مقابل حرکت گلوله از خود نشان می دهد.

مقادیر زیر را حساب کنید:

• انرژی جنبشی گلوله
• مقدار مسافتی که گلوله در هدف نفوذ می کند.
  • یک پرس هیدرولیکی دارای سیلندری به قطر cm25 و یک پلانچر به قطر cm4% است. چنانچه نیروی اعمالی بر پلانچر برابر N 400 باشد چه وزنه ای را می تواند بلند کند؟
  • فشار گیج و فشار مطلق را در یک نقطه m3 زیر سطح آزاد یک سیال که دارای چگالی 53 l می باشد اندازه گیری کنید. البته فشار اتمسفر برابر با 750 میلی متر جیوه، چگالی نسبی جیوه 13/6 و چگالی آب 1000kg/  می باشد.
  • قطرهای یک لوله در مقاطع 1و2 بترتیب 15 سانتی متر و 20 سانتی متر می باشند. سرعت آب جاری در لوله در مقطع 1، m/s4 می باشد. میزان دبی عبوری از لوله و نیز سرعت جریان را در قسمت 2 محاسبع نمائید
  • یک لوله با قطر 40 سانتی متر آب را به دو شاخه در لوله هایی به قطرهای 25 و 20 سانتی متر تقسیم می کند. اگر میانگین سرعت در لوله 40 سانتی متری m/s2 باشد، دبی جریان را در این لوله پیدا کنید. چنانچه سرعت در لوله cm25 ، m/s8/1 باشد سرعت در لوله cm 20 را تعیین نمایید.

تمرین 2

این تمرینها شامل مسائل طراحی و تحلیل مدارات هیدرولیکی ساده همراه با راه حل آنها می باشند.

مسئله نمونه 1 ( هیدرولیک 2 )

استفاده ار هوا در سیستم تقویت کننده فشار هیدرولیکی: در تمرین زیر مشخص می شود که چگونه می توان ظرفیت بار قابل حمل در یک سیستم تقویتکننده فشار را محاسبه کرد.

مسئله:

شکل زیر یک سیستم تقویت کننده فشار را نشان می دهد که برای جابجا کردن بار fبه همراه یک سیلندر هیدرولیکی ستفاده شده است. داده های زر موجود می باشند:

فشار هوای ورودی (pl) = psi100

سطح پیستون هوا (Al)= sq. in20

سطح پیستون روغن(A2) = Sq. in1

سطح پیستون بار(A3)= Sq. in 25

ظرفیت بار قابل حمل در این سیستم چقدر می باشد.

مسئله 1-a

مسئله ذیل را مطابق با مسئله فوق حل کنید؟ مشابه با سیستم بالا اطلاعات ذیل داده شده و شما نیاز به پیدا کردن سطح پیستون بار دارید.

فشار هوای ورودی (pl)= psi125

سطح پیستون هوا (Al)= sq.in20

سطح پیستون روغن (A2) = sq.in1

ظرفیت بار قابل حمل (f)=lb75000

مسئله نمونه 2

بررسی تکنیک تجزیه و تحلیل و محاسبه اسب بخار (توان ) هیدرولیکی

مسئله:

از یک سیلندرهیدرولیکی برای فشرده کردن بدنه یک ماشین به مدت 10 ثانیه استفاده شده است. عملیات مذکور نیازمند کورس 10 فوت (s) و یک نیروی بار(fload)  Lb8000 می باشد. اگر یک پمپ با فشار psi1000 انتخاب شده باشد

پیدا کنید:

a: مساحت پیستون

مورد نیاز

1. دبی مورد نیاز

برای پمپ

C: توان هیدرولیکی ایجاد شده توسط سیلندر (بر حسب اسب بخار)

مساله 2-a

مساله زیر را مطابق با مسئله فوق حل کنید

یک سیلندر هیدرولیک برای فشرده کردن بدنه یک ماشین در طی 8 ثانیه به کار گرفته می شود این عمل نیاز به کورس 8 فوت و نیرویی برابر Lb 1500 دارد. چناچه سطح پیستون 12 اینچ مربع باشد محاسبه کنید:

• فشاری که باید توسط پمپ تولید شود.
• دبی مورد نیاز پمپ
• : توان هیدرولیکی ایجاد شده توسط سیلندر (بر حسب اسب بخار).

مسئله نمونه 3

در تمرین زیر چگونگی حل یک مساله سیستم هیدرولیکی با استفاده از واحدهای سیستم متریک (sl) را بررسی خواهیم کرد.

مساله:

برای سیستم هیدرولیک فوق ( مسائل نمونه 2 )

• پمپ یک توان hp5(w3730) را به سیال می افزاید.
• دبی پمپ m3/s 0001896/0(6825/ 1 lith) می باشد.
• قطر لوله برابر 4/25 میلیمتر(m 254/0) است.
• چگالی نسبی روغن 9/0 است.
• اختلاف ارتفاع بین ایستگاه 1و2 برابر 20 فوت (m/ 6) است.
• افت ارتفاع (head) بین دو ایستگاه 144/9 متر روغن است.

فشار موجود در ورودی موتور هیدرولیکی ایستگاه 2 را بیابید. فشار مخزن هیدرولیک در ایستگاه 1 برابر فشار اتمسفر ست.

مساله 3-a

مساله زیر را مانند نمونه بالا یی حل کنید

در سیستم هیدرولیکی بالا اطلاعات زیر موجود می باشند.

پمپ توان 4 اسب بخاری را به سیال وارد می کند.

دبی پمپ gpm25 است.

قطر لوله mm20 است.

چگالی نسبی روغن 9/0 است.

افت ارتفاع (head) بین ایستگاه ft روغن است.

فشار موجود در ورودی موتور ایستگاه 2 را بدست آوردید.

مسئله نمونه 4

طراحی یک مبدل حرارتی: مثال زیرچگونگی محاسبه افزایش دمای سیال در هنگام عبور کردن از یک مسیر محدود مانند سوپاپ فشار شکن مستقیم را به ما نشان می دهد. با استفاده از رابطه ذیل:

= افزایش دما

مساله:

روغن با دمای 120 F 120 و فشار PSI1000 از طریق یک سوپاپ فشار شکن مستقیم با دبی gpm10 عبور می کند. دمای روغن خروجی چقدر است؟

گرمای ویژه روغن =f/Lb / Btu 42/0

دبی روغن عبوری 1Lb/min معادل با gpm 42/7 است.

مساله 4-a

مساله زیر را مانند نمونه بالا حل کنید(مساله را گروهی حل کنید).

روغن از یک سوپاپ فشار شکن مستقیم با دبی gpm15 عبور می کند. با مشخص بودن:

• دمای روغن= f 130
• فشار = psi2000

افزایش دمای روغن را هنگامیکه از سوپاپ فشار شکن مستقیم عبور می کند حساب کنید.

مسئله نمونه 5

این مثال به محاسبه ابعاد یک مبدل حرارتی در سیستم هیدرولیکی می پردازد.

مساله:

یک پمپ هیدرولیکی در فشار psi 100 کار می کند و روغن را به یک عملگر هیدرولیک ارسال میکند روغن از طریق یک سوپاپ فشار شکن مستقیم prv در طول 50% از دوره زمانی سیکل تخلیه می شود. پمپ دارای راندمان کلی 85% است و 10% توان توسط اصطکاک لوله ها تلف می شود. مبدل حرارتی مورد نیاز برای دفع گرمای تولیدی را انتخاب کنید.

مساله 5-a

مساله زیر را ماند نمونه بالایی حل کنید.

یک پمپ هیدرولیکی در فشار psi2000 کار می کند و روغن را با دبی 2000 کار می کند و روغن را با دبی gpm15 به یک محرک هیدرولیکی ارسال می کند. روغن از طریق سوپاپ فشارشکن مستقیم (Prv) در طول%60 از دوره زمانی سیکل، تخلیه می شود. پمپ دارای بازده کلی %82 است.

%10 توان توسط اصطکاک درون لوله ها تلف می شود. مبدل حرارتی مورد نیاز برای دفع گرمای تولیدی را انتخاب کنید.

هیدرولیک 2 / هیدرولیک 2 / هیدرولیک 2 / هیدرولیک 2 / هیدرولیک 2 / هیدرولیک 2 / هیدرولیک 2 / هیدرولیک 2 / هیدرولیک 2 / هیدرولیک 2 / هیدرولیک 2

بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ

11-7-1 بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ :

اگر سیستم در نتیجه خرابی قطعات اصلی مانند خرابی پمپ دچار افت گردد:

• جهت اطمینان از اینکه قطعات براده های فلزی و دیگر آلودگی ها در مخزن وجود نداشته باشد مخزن را خشک و تمیز کنید.
• فیلترها را تعویض کنید.
• سیال را تعویض کنید در سیستم های بزرگ در جایی که هزینه تغییر سیالات بالا باشد قبل از ورود مجدد سیال به درون سیستم می بایست آن را از طریق یک فیلتر ده میکرونی بدون عبور از مسیر کنار گذر در مدار قرارداد.
• هنگام اتصال پمپ ها و موتورها، اتصالات محرک را برای تنظیم آن با محور پمپ بررسی کنید.
• شیلنگ ها یا لوله های فشار بالا را در سیستم های حلقه بسته چک کرده و لوله های مشکوک را عوض کنید.
• یک شیلینگ هوا و یا لوله می تواند از طریق پدیده کاویتاسیون باعث تخریب یک پمپ و موتور گردد. بعد از اتصال هر یک از سیلندرها، تا حد ممکن آنها را با روغن تمیز از طریق مجرای سرویس قبل از اتصال به لوله های سرویس شده پر کنید. این کار باعث کاهش خطر فشردگی هوا در سیلندر ها می گردد که می تواند سبب آسیب دیدن حلقه های آب بندی و خود سیلندر ها شود.
• بعد از اتصال موتور و دیگر خطوط اتصالی در نمونه ای از موتورهای یپیستونی، محفظه موتور را از طریق دهانه که اکثراً در قسمت بالا قرار دارد با روغن تمیز پر کرده و محفظه را به مسیر تخلیه متصل کنید.
• بعد از اتصال پمپها و اتصال خطوط سرویس، سوپاپ لوله مکش در مخزن را باز کرده و تمام هوا را از سیستم در خط مکش پمپ خارج کنید. این مرحله برای پمپ های نوع پیستونی لازم نمی باشد.

11-7-2 بازدیدهای عمومی ( بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ )

• چک کنید که تمام اتصالات لوله ها و شیلینگ به خوبی سفت باشند.
• اطمینان حاصل کنید که سطح سیال مخزن از مقدار حداقل بیشتر می باشد.
• اطمینان حاصل کنید که تمام کنترل ها در حالت خنثی بوده آنچنان که سیستم بتواند با شرایط بدون بار کار کند.
• به منظور جلوگیری از جابجایی ماشین هنگامیکه سیستم فعال می شود موارد ایمنی را رعایت کنید.
• جایی که سیستم محرک اولیه یک وسیله الکتریکی است باید اطمینان حاصل نمود که جهت دوران موتور صحیح است .
• محرک را روشن نموده و با حداقل سرعت ممکن راه اندازی کنید.
• در سیستمهای حلقه بسته فشار تخلیه را کنترل کنید اگر فشار شارژ توصیه شده از طرف سازنده بین 30-20 ثانیه پایدار نباشد محرک را خاموش کنید و مشکل را بررسی کنید. سیستم را بدون فشار شارژ کافی راه اندازی نکنید.
• در پمپ ها و هیدروموتورهای جابجایی متغیر با خطوط پایلوت (راهنما) کم فشارخارجی، هوا را از خطوط پایلوت خارج کنید و اطمینان حاصل کنید که این خطوط پایلوت پر از روغن می باشند.

توجه: خطوط پایلوت که حامل سیال با فشار بالا می باشد را قطع نکنید چرا که ممکن است به افراد آسیب برساند.

• اجازه دهید سیستم به صورت هرز گرد راه اندازی شود و برای 5 دقیقه بی بار باشد. با هر صدای غیر معمول و لرزش های ایجاد شده پمپ را کنترل کنید و سیستم را از نظر نشتی بررسی کنید و سطح سیال مخزن را مشاهده کنید.
• سیستم را بدون بار راه اندازی کنید، سیلندرها را به آرامی و آهستگی تحریک کرده و مراقب باشید فشار در انتهای کورس افزایش نیابد تا از تراکم هوای به دام افتاده جلوگیری شود چرا که تراکم هوا سبب آسیب رساندن به حلقه های آب بندی می شود. این کار را بدین روش ادامه دهید تا اینکه همه هوا خارج شده و عملگر به آرامی و نرمی کارکند .
• سیستم را در درجه حرارت عملکرد صحیح بررسی کنید و اگر لازم است فشار تنظیم شده را مطابق با مقدار توصیه شده از طرف کارخانه سازنده تنظیم کنید.
• عملکرد سیستم را با بار مناسب آزمایش کنید.
• سیستم را از نظر نشتی بررسی کنید.
• محرک اولیه را خاموش کنید و تمام اندازه گیری های متصل در طول بازدید را برداشته و سطح سیال مخزن و چناچه لازم باشد کف مخزن را بازرسی کنید.
• ماشین را برای سرویس آماده کنید.

11-8 جلوگیری از خرابی پیش از موعد قطعات هیدرولیکی ( بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ )

خرابی پیش از موعد قطعات هیدرولیکی باعث کاهش تولید و افزایش هزینه های عملیاتی و نگهداری سیستم های هیدرولیکی می گردد. این خرابی بطور ساده ممکن است به عنوان خرابی یک جزء تا قبل از رسیدن آن به عمر سرویس قابل انتظار تعریف شود. عمر قابل انتظار قطعات خاص در سیستم های هیدرولیکی متغیر می باشد و تحت تاثیر عواملی است که عبارتند از:

• نوع قطعه
• طراحی مدار
• بار گذاری
• طول دوره کاری
• شرایط کارکرد

روش های سرویس و نگهداری، بیشترین اثر را بر روی طول عمر سرویس قطعه در شرایط مختلفی که قطعات هیدرولیکی عمل می کنند دارد. شرایط ذیل اثرات منفی بر طول عمر سرویس قطعات هیدرولیکی دارند و در بدترین شرایط به خرابی پیش از موعد منجر می گردد.

11-8-1 درجه حرارت بالای سیال

یک سیال با درجه حرارت بالای 82 درجه سانتی گراد (180 درجه فار نهایت) باعث آسیب رساندن به حلقه های آب بندی و کاهش عمر سیال می شود. در درجه حرارت های بالا روغن کاری های نامناسب باعث کاهش غلظت (ویسکوزیته) سیال شده که سبب آسیب رساندن سیال به قطعات سیستم می گردد. جهت جلوگیری از آسیب دیدن سیستم در هنگامی که درجه حرارت سیستم بالا می رود، اتصال هشداردهنده های درجه حرارت به سیستم امری مهم و ضروری است.

ویسکوزیته نامناسب

مناسب ترین بازده عملکرد سیستم، سیالی با ویسکوزیته ای در محدوده cst 16-36 (سانتی استوک) حاصل می شود. حداکثر عمر یاتاقان با یک ویسکوزیته ای کمتر از cst25 بدست می آید. سیال با ویسکوزیته بالا ممکن است اجزای سیستم را در طی فرآیند کاویتاسیون تخریب کند در حالیکه سیال با ویسکوزیته پایین بدلیل روغن کاری ناکافی قطعات باعث تخریب آنها می شود.

آلودگی سیال

آلودگی سیال هیدرولیک ممکن است در اثر تماس و نفوذ هوا، آب، ذرات جامد و یا هر ماده دیگری که به نقش سیال هیدرولیک آسیب برساند ایجاد می شود. آلاینده هوا ممکن است از طریق کمبود روغن کاری، گرم شدن بیش از حد و اکسیداسیون حلقه های آب بندی (کاسه نمدها) باعث تخریب اجزای سیستم شود.

معمولاً محل های ورود آلاینده هوا، شامل محل پدیده آشفتگی سیال در قسمت مکش پمپ (در طی کاهش سطح روغن مخزن) یا کاسه نمدهای خراب می باشند. برای اجتناب از این مورد سطح روغن مخزن بایستی معمولاً در سطح خواسته شده باقی بماند.

آلاینده آب می تواند از طریق خوردگی، کاویتاسیون و تغییرات ویسکوزیته سیال باعث تخریب اجزای سیستم شود. برای جلوگیری از این مورد توصیه می شود اطمینان حاصل کنید که تمام نقاطی که امکان نفوذ به فضای روغن مخزن وجود دارد آب بندی شده اند. همچنین اطمینان حاصل کنید که حداکثر سطح روغن نسبت به حداقل انقباض در مخزن حفظ شده است.

آلودگی ناشی از ذرات ریز جامد ممکن است باعث تخریب اجزای سیستم در اثر اصطکاک حاصل در سطوح و یا باعث آسیب های داخلی شود.

معمولاً ورود ذرات جامد آلاینده از طریق محفظه هوای مخزن و یا سطح میله های سیلندر می باشد. برای جلوگیری و کاهش میزان آلودگی ها در فیلترهای سیستم باید موارد ذیل در نظر گرفته شوند:

• تمام منافذی که به محفظه مخزن روغن مرتبط می باشد را می بایست آب بندی کرد و یک فیلتر هوای 5 در محل تهویه نصب شود.
• سطوح کروم اندود میله های سیلندر بایستی بدون فرو رفتگی، خدشه و خراش ساخته شوند. فیلترها بایستی به طور منظم تعویض شده و میزان آلودگی سیال از طریق نمونه گیری های منظم کنترل شود.

تنظیم یا بازدید نادرست

بازدید نادرست اجزای هیدرولیک می تواند سبب روغن کاری ناکافی، کاویتاسیون ورود هوا به سیستم و در نتیجه تخریب اجزای سیستم شود. به علاوه تنظیمات نادرست در سیستم های هیدرولیک نیز می تواند از طریق وارد آمدن فشار اضافی در فشارهای بالا، کاویتاسیون و ورود هوا به سیستم باعث تخریب اجزا شود.

بعد از حادثه

وقتی که خرابی زودرس رخ می دهد بایستی مستقیماً رسیدگی شده تا علت اصلی خرابی کثیف شود و در صورت نیاز به یک متخصص ماهر در علم هیدرولیک مراجعه شود. گر چه، تحلیل علت خرابی در همه موارد، پایان کار نیست اما می تواند باعث کشف راه حل با ارزش در مورد آن خرابی بشود. این مسئله برای جلوگیری از وقوع دوباره مسائل ضروری است.

بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ / بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ / بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ / بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ / بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ / بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ / بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ / بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ / بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ / بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ / بازدیدهای اولیه و ضروری پمپ

نگهداری سیستم های هیدرولیک

نگهداری سیستم های هیدرولیک

نگهداری سیستم های هیدرولیک :

11-5 نگهداری و اقدامات پیشگیرانه ( نگهداری سیستم های هیدرولیک )

بیشتر تولید کنندگان بر این باورند که بخش نگهداری اساساً برای تعمیر نواقصی است که اتفاق می افتد. متاسفانه چنین برداشتی اشتباه است چرا که مهمترین وظیفه بخش نگهداری، اجرای برنامه نگهداری همیشگی تحت عنوان نگهداری پیشگیرانه است.

نگهداری پیشگیرانه در درجه اول شامل موارد زیر می باشد:

• سرویس تجهیزات به طور دائم و منظم
• کنترل صحت و درستی عملکرد سیستم
• شناسایی نواقص احتمالی و بر طرف کردن سریع آنان

یکی از مواردی که در فرآیند نگهداری اغلب مورد غفلت واقع می شود آموزش تکنیسین ها جهت نگهداری و شناسایی ساختار و عملکرد مناسب سیستمی است که مسئولیت آن را عهده دار است. بیشتر مشکلات معمول که در بخش مقدمه این فصل بر شمردیم، در صورت وجود برنامه نگهداری پیشگیرانه مدون از بین می روند.

بیش از 50% مشکلات پیش آمده در سیستم های هیدرولیک مربوط به روغن هیدرولیک می باشد. از اینرو بررسی و کنترل سیال هیدرولیک امری بسیار مهم است.

امروزه نوعی جعبه ابزار قابل حمل مخصوص تست سیال هیدرولیک وجود دارد که با کمک آن می توان تست هایی اولیه را در محل نصب دستگاه انجام داد. تست هایی از قبیل تعیین غلظت، میزان آب و ذرات آلوده موجود در ان از جمله این تست هاست.

آموزش نیروهای پرسنل بخش نگهداری جهت انجام بهتر مراقبت ها و سرویس های لازم امری ضروری است. یک تکنیسین می بایست قادر به تشخیص علائم بالقوه و احتمالی مربوط به ایرادهای سیستم هیدرولیک باشد. به عنوان مثال سرو صدای پمپ را می توان ناشی از ایجاد پدیده کاویتاسیون در اثر مسدود شدن فیلتر ورودی دانست و یا شاید هم در اثر وجود یک اتصال داخلی شل که هوا را به درون پمپ هدایت می سازد، باشد. اگر کاویتاسیون در اثر ورود هوا به درون پمپ باشد، روغن مخزن پوشیده از کف می شود.

هنگامی که هوا وارد روغن می شود در اثر کف تولید شده عملکرد عملگرها بصورت اسفنجی خواهد شد چون روغن خاصیت صلبیت و عدم تراکم پذیری خود را از دست می دهد. چنانچه غلظت روغن نیززیاد باشد حرکت عملگرها نیز کند خواهد بود. جهت حصول بازدهی بالا برای تکنیک های نگهداری پشگیرانه می بایست یک برنامه و گزارش دهی مطلوب داشت که دارای ویژگی های زیر باشد:

• نوع علائم پیش آمده و چگونگی شناسایی آنان با ذکر تاریخ مربوط
• شرح عملیات تعمیر و نگهداری همراه با ذکر تعویض قطعات و زمان از کار افتادگی
• ثبت تاریخ های تست، اضافه کردن و یا تغییر روغن
• ثبت تاریخ های نظافت یا تعویض فیلترها

عملیات نگهداری مناسب در مورد نشتی های روغن به بیرون از سیستم نیز بسیار ضروری است

خطرات امنیتی ناشی از ریختن روغن بر روی زمین را نیز می بایستی در نظر داشت و از آن جلوگیری شود. پیچ و مهره های شل را می بایست به محض شناسایی سفت کرد چرا که می توانند سبب نقض فنی پمپ و محور عملگرها شوند.

11-5-1 قطعات آب بند ( نگهداری سیستم های هیدرولیک )

نشت روغن در سیستم هیدرولیک بازدهی را کاهش می دهد و سبب کاهش بیش از حد توان آن می شود. نشتی داخلی سبب هدر رفتن سیال در سیستم نمی شود چرا که سیال به مخزن بر می گردد ولی در نشتی خارجی سیال هدر میرود.

معمول ترین دلیل نشتی خارجی در سیستم های هیدرولیک اتصال نامناسب قطعات لوله می باشد. درزگیرهای پمپ ها و سیلندرها نیز در صورت عدم نصب صحیح، سبب نشتی می شوند.

در سیستمهای هیدرولیک از اب بندها جهت جلوگیری از نشتی های داخلی و خارجی بیش از حد و همچنین ممانعت از ورود آلودگی به سیستم استفاده می شوند. آب بندها ممکن است از انواع مثبت و یا غیر مثبت باشند. آب بندهای مثبت هیچ نوع نشتی ندارند اما آب بندهای غیر مثبت ممکن است اندکی نشتی داخلی داشته باشند. بطور کلی آب بندها جهت استفاده های ثابت و متحرک کاربرد دارند.

هر گاه حلقه های آب بندی در فصل مشترک دو قطعه که نسبت به هم حرکتی ندارند قرار گرفته باشند آن را حلقه آب بندی ثابت گویند. شکل (11-1) نشان دهنده نمونه ای از حلقه های آب بندی ثابت است. آببندهای ثابت بین دو قسمت که دارای اتصال محکم هستند، فشرده می شوند. این ساختار ساده و فاقد فرسودگی است و اگر درست سوار شود،هیچ حادثه ای رخ نمی دهد. حلقه های آب بندی متحرک بین دو قطعه که نسبت به هم حرکت داشته باشند قرار می گیرد. در صورت سایش یکی از قطعات به آب بندهای متحرک درزگیرهای متحرک فرسوده و پاره می شوند.

از مهمترین انواع آب بندهای متحرک عبارتند از :

• ارینگ ها
• آب بندهای فشرده
• آب بندهای پیستونی فنجانی
• حلقه های آب بندی پیستونی
• رینگ های پاک کن

حلقه های آب بند

ایندسته از حلقه های آب بند،آب بندهایی هستند که قابلیت فشرده شدن را دارند و برای آب بندی قطعاتی که حرکت رفت و برگشتی دارند استفاده می شوند. نمونه ای از کاربرد این آب بندها در میله و پیستون سیلندرهای هیدرولیکی، سیلندرهای پرس و بالابرها می باشد. تنظیم صحیح آب بند بسیار مهم است چرا که فشردگی بیش از حد خطر فرسودگی و پارگی را افزایش می دهد.

پست های پیستونی فنجانی (piston cup)

ایندسته از آب بندها عمدتاً برای پیستون ها در پمپ های رفت و برگشتی و سیلندرهای هیدرولیک طراحی می شوند و عمر آنها در این نوع کاربردها معمولاً بیشتر است. شکل (11-2) چگونگی نصب این نوع آب بندها را در سیلندرهای یکطرفه و دو طرفه نشان می دهد. عمل آب بندی زمانی صورت می گیرد که فشار، لبه پیستون را به بیرون و به سمت لوله سیلندر می راند.

صفحه پشتی و کاسه ساچمه های بلبرینگ این بست را در مکان خود محکم کرده و آنرا در برابر فشارهای بالا مقاوم می سازند.

حلقه های آب بندی پیستونی غیرفلزی ( نگهداری سیستم های هیدرولیک )

این پست ها از تترافلوئورواتین TFE ساخته می شوند که ماده ای بی اثر، سخت و چسبناک می باشد. ضریب اصطکاک بسیار پایین آنها این امکان را می دهد که بصورت کاملاً خشک کار کرده و در عین حال از آسیب دیدن و خراش دیوارهای سیلندر جلوگیری می کنند. نمونه ای از کاربرد این رینگهای پیستونی در مواردی که وجود روغن کاری خطرناک است و باعث آسیب رساندن می شود مطلوب می باشد.

نمونه هایی از مواد مورد استفاده در ساخت انواع آب بندها در ذیل آمده است:

• چرم: مقاومت خوبی داشته و ارزان قیمت است. وقتی خشک باشد سر صدا می کند و در دمای بالای C 93 (F 200) و همچنین دمای پایین تر از حدود -(F  58) نیز سبب از کار افتادگی آن می شود.
• N– Buna : مقاومت و دوام خوبی داشته و یا صرفه و ارزان است. در دما های بین C  121(F  250) C  45 (F  50-) عملکرد خوبی داشته و آب بندی را به خوبی انجام می دهد.
• سیلیکون: ماده ای قابل ارتجاع بوده که گسترده دمایی بسیار بالائی دارد . بین C 232+(F 450) تا (F  90-) C  68- عمل می کند و عمدتاً برای آب بندی شفتهای متحرک و ساکن استفاده می شود و با توجه به اینکه سیلیکون مقاومت کمی نسبت به پارگی دارد بنابراین از آن در آب بندهای مربوط به حرکات رفت و برگشتی استفاده نمی شود.
• نئوپرین: گسترده دمایی آن بین (F  65-) C  54 تا (F 250) C  120 بوده و در دمای خارج از این محدوده ولکانیزه می شود (سخت می شود).
• ویتون: ماده ای است شامل 65% فلوئورین با گسترده دمایی (F 500) C  260 تا (F  20-) C  29- که به ماده ای استاندارد برای کاربرد در آب بندهای الاستومر تبدیل شده است.
• تترافلوئورواتیلن: این ماده از انواع پلاستیک بوده و کاربرد بسیار زیادی در ساخت آب بند دارد. ماده ای سخت و به لحاظ شیمیایی بی اثر بوده و تا دمای (F 700) C   370 از استحکام خوبی بر خوردار است. علاوه بر آن از ضریب اصطکاک یسیارکمی بر خوردار است. از معایب آن این است که تحت فشار حالت سیال پیدا کرده و ورقه های نازک تشکیل می دهد. استفاده از لایی هایی مثل گرافیت، آزیست و فیبرهای شیشه ای این نقطه ضعف را بر طرف می سازد.

نگهداری سیستم های هیدرولیک / نگهداری سیستم های هیدرولیک / نگهداری سیستم های هیدرولیک / نگهداری سیستم های هیدرولیک / نگهداری سیستم های هیدرولیک / نگهداری سیستم های هیدرولیک / نگهداری سیستم های هیدرولیک / نگهداری سیستم های هیدرولیک

روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک

11-1 اهداف – روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک

پس از مطالعه این فصل، شخص قادر خواهد بود:

• با عوامل مختلف خرابی سیستم هیدرولیک آشنا و آنها را تشریح کند.
• پیشگیری های لازم جهت نگهداری سیستم را انجام دهد.
• با وظایف و اهمیت قطعات آب بند در سیستم هیدرولیک آشنا شود.
• اقدامات مقدماتی را جهت رفع نقص و شناسایی عوامل خرابی در سیستم هیدرولیک انجام دهد.

11-2 مقدمه ( روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک )
در اوایل کاربرد سیستم های هیدرولیک، سرویس و نگهداری، بیشتر ناشی از برخورد و یا از دست دادن قطعات بود و در اکثر مواقع خرابی های ایجاد شده در سیستم سبب وارد آمدن آسیب ناگهانی می شد. امروزه با وجود ماشین آلات بسیار پیشرفته و با ظهور پدیده تولید انبوه، صنعت چیزی به نام خرابی را نمی پذیرد؛ چرا که هزینه ای بسیار سنگین بابت از کار افتادن سیستم و توقف چرخه تولید باید پرداخت کرد.

در این فصل سعی خواهیم کرد برخی از عوامل عمده خرابی سیستم های هیدرولیک را بررسی نموده و همچنین برخی از روشهای نگهداری و نیز ضرورت رفع نواقص ایجاد شده در این سیستم ها بررسی خواهد شد.
عوامل معمول خرابی سیستم هیدرولیک:
معمول ترین عوامل خرابی سیستم های هیدرولیک عبارتند از:

• فیلترهای روغن کثیف و مسدود
• ذخیره نا کافی روغن در مخزن
• آب بندها
• مجراهای ورودی شل که سبب ایجاد پدیده کاویتاسیون در پمپ شده و در نتیجه به آن آسیب می رسانند.
• بکار گیری روغن های نا مناسب
• دمای بیش از حد روغن
• فشار بیش از حد روغن

بسیاری از این عوامل را می توان با استفاده از مدیریت مناسب و مراقبت های دوره ای و پیشگیرانه بر طرف نمود. طراحی کلی سیستم نیز عاملی مهم محسوب می شود هر جزء سیستم می بایست به خوبی طراحی و اندازه گیری شود چرا که هر جزء بخشی جدا نشدنی از سیستم را تشکیل می دهد.

همچنین می بایست دسترسی به اجزایی که نیازمند سرویس و نگهداری دوره ای و مداوم هستند از قبیل صافی ها، فیلترها، وسایل اندازه گیرف در پوش های مخصوص پر کردن و تخلیه و ابزارهای گوناگون اندازه گیری فشار و دما آسان باشد. انحنا و خمیدگی در کلیه لوله ها و شیلنگ های هیدرولیکی می بایست در حد مناسب باشد چرا که ایجاد خم و پیچ زیاد در طول شیلنگ ها سبب افت فشار خواهد شد.

سه روش مراقبت و نگهداری که تاثیر بیشتری روی عمر سیستم، عملکرد و بازدهی آن دارند، عبارتند از:

• تامین مقدار کافی از سیال هیدرولیک مناسب، تمیز و با غلظت مناسب
• تمیز کردن و تعویض متناوب فیلترها و صافی ها
• جلوگیری از ورود هوا به داخل سیستم با استفاده از اتصالات محکم و نفوذ ناپذیر

بسیاری از اشکالات پیش آمده در سیستم های هیدرولیک ناشی از سیال هیدرولیک می باشد. بنابراین ارزیابی و آزمایش سیال مورد استفاده در سیستم های هیدرولیک امری ضروری است. خصوصیاتی نظیر غلظت، وزن مخصوص،خاصیت اسیدی، میزان آب، مقدار آلودگی و مدول حجمی (صلبیت سیال) می بایست دائم بررسی و اندازه گیری شوند. یکی دیگر از مواردی که اهمیت بسیاری دارد آموزش پرسنل بخش سرویس و نگهداری است به گونه ای که قادربه تشخیص نقص فنی در همان مراحل اولیه باشد.

همچنین می بایست سابقه ای از عیوب قبلی سیستم و اقداماتی که در جهت تعمیر آن بکار رفته بصورت خلاصه بایگانی شود، که در آن اطلاعاتی در مورد سنجش روغن، تعویض های روغن فیلتر و غیره وجود داشته باشد.

اکسید اسیون و خوردگی از پدیده هایی هستند که کارکرد سیستم هیدرولیک را شدیداً دچار مشکل می سازند. اکسیداسیون که از واکنش های شیمیایی بین اکسیژن موجود در هوا و ذرات تشکیل دهنده سیال هیدرولیک بوجود می آید می تواند بر روی کاهش عمر سیال هیدرولیک تاثیر بسزایی داشته باشد.

از اثرات بسیار مهم پدیده اکسیداسیون، اسیدی شدن سیال هیدرولیک است که قابلیت خورندگی دارد و از این جهت بیشتر اجزاء سیستم را دچار خوردگی می کند.
هر چند که زنگ زدگی و خوردگی دو پدیده مجزا هستند اما هر دو قادرند به میزان قابل توجهی سبب آلودگی و فرسودگی سیال شوند. زنگ زدگی که از واکنش های شیمیایی بین آهن و اکسیژن حاصل می شود در اثر وجود اکسیژن مرطوب پدید می آید.

خوردگی در اثر واکنش شیمیایی بین یک فلز و اسید حاصل می شود. هم زنگ زدگی و هم خوردگی تمایل زیادی به پوسیدگی و خوردن اجزا تشکیل دهنده سیستم دارند و در نتیجه سبب نقص فنی و نشتی بسیار در سیستم می شوند.

11-2-2 پدیده پوسیدگی در اثر آلودگی سیال سیستم هیدرولیک
آلودگی بیش از حد در سیال هیدرولیکی از خاصیت روانکاری آن می کاهد و روانکاری اجزا تشکیل دهنده سیستم از قبیل پمپ ها، موتورها، سوپاپ ها و عملگرها کاهش می یابد و در نتیجه فرسودگی اجزا را به دنبال خواهد داشت.

این عمل کارکرد و عمر آنها را تحت تاثیر قرار داده و نهایتاً خرابی آنان را سبب می شود. یکی از نمونه های بارز آن خوردگی آب بندهای پیستون و سیلندر ها است که سبب نشت شدید داخلی و در نتیجه خرابی زود هنگام سیلندر می شود.

11-2-3 مشکلات ناشی از انتشار گاز در سیال هیدرولیک
حباب های گاز وارده به سیال هیدرولیک در اثر ورود هوای بیرون به سیستم و ترکیب آن با روغن و یا زمانی که فشار،کمتر از فشار تبخیر مایع هیدرولیک بشود، حاصل می شود. فشار بخار، فشاری است که در آن سیال شروع به تبخیر می کند.

فشار بخار با افزایش دما بالا رفته و سبب پدید آمدن بخارسیال درون جریان می شود که پیامدهایی چون پدیده کاویتاسیون در پمپ ها و سوپاپ ها را در پی دارد. وجود چنین گازهایی درون جریان باعث کاهش مدول حجمی (صلبیت) سیال شده که نتیجه آن کارکرد نا همگون عملگرها می باشد.
پدیده کاویتاسیون در واقع ناشی از شکل گیری و سپس از بین رفتن حباب های بخار است. خرابیناشی از حبابهای بخار زمانی روی می دهد که این بخارات در معرض فشار شدید خروجی پمپ قرار می گیرند و به قطرات مایع تبدیل می شود و با سرعت بسیار بالا بر سطوح داخلی پمپ اصابت می کند.

نیروهای پر فشار ناشی از این برخورد سبب پوسته پوسته شدن و نیز فرورفتگی سطوح اجزای داخلی نظیر دندانه های چرخدنده ها، پره ها، پیستون ها و غیره شده و نهایتا موجب خرابی زود رس پمپ می شوند.

علاوه بر این، ذرات بسیار ریز فلزی تمایل به ورود به سیستم هیدرولیک و خسارت زدن به سایر اجزاء آن را دارند. همچنین پدیده کاویتاسیون می تواند در نتیجه فرسودگی زیاد ناشی از کاهش ظرفیت روغن کاری ایجاد شود.

روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک
از صدای ناهنجار و زیاد پمپ و نیز کاهش جریان سیال می توان به وجود پدیده کاویتاسیون در سیستم پی برد؛ این امر فشار را دچار نوسان می کند. همچنین هوای خارج از سیستم تمایل دارد از طریق سوراخ های موجود در مجرای مکش و اتصالات و حلقه های آب بندی وارد سیستم شده وبه درون سیال نشت کند.

با توجه به اینکه در دهانه ورودی پمپ خلاًنسبی ایجاد می شود هوای محیط به راحتی می تواند از طریق اتصالات معیوب به درون پمپ نفوذ کند که تاثیرات مخرب آن همانند پدیده کاویتاسیون است. البته باید توجه داشت علیرغم اینکه تاثیرات ناشی از این دو پدیده مشابه است ولی منشا پدید آمدن آنها متفاوت می باشد و جهت رفع آنها می بایست از روش خاص آنها استفاده شود.

بنابراین می بایست از تخلیه هوا از طریق سیستم تهویه هنگامی که سیال در مخزن قرار دارد اطمینان حاصل نمود؛ در غیر این صورت هوا وارد جریان مکش پمپ می شود.

برای جلوگیری از ایجاد پدیده کاویتاسیون در پمپ ها معمولاً موارد ذیل توصیه می شود:

• سرعت مکش پائینتر از m⁄s (5ft⁄(s))1/5 باشد.
• لوله های ورودی پمپ تا حد امکان کوتاه باشند.
• تا حد امکان محل نصب پمپ نزدیک مخزن باشد.
• در خط مکش پمپ از فیلترهایی با افت فشار پایین استفاده شوند.
• از مخزنی با طراحی مناسب استفاده شود تا بتوان هوای محبوس در سیال را از آن خارج کرد.
• از سیال هیدرولیک توصیه شده از طرف سازنده دستگاه استفاده شود.
• دمای روغن در حد مجاز (حدود c° 65 یا f°150) باشد.

روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک / روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک / روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک / روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک / روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک / روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک / روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک / روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک / روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک / روش های نگهداری و رفع نقص سیستم هیدرولیک

کاربردهای سیستم های هیدرولیکی

9-5 کاربردهای سیستم های هیدرولیکی :

یکی از دلایل کاربرد گسترده انرژی سیال کارائی بالای آن می باشد. اکنون که ما کاملاً با ساختار، وظایف و عملکرد قطعات سیستم های هیدرولیک آشنا هستیم در ادامه به بررسی نمونه ای از کاربردهای مهم و معمول این سیستم پرداخته می شود.

9-5-1 کابل پر قدرت هیدرولیکی تراموای (واگن) هوائی

اغلب واگن های هوائی به کشنده یا دو کابل برای حرکت به سمت بالا و پایین در مسیرهای شیبدار نیازمندند. نمونه ای از واگن 22 نفره باوزن 000/12 پوند (حدود Kg5000) که با سیستم هیدرولیک راه اندازی و کنترل می شود در شکل (9-2) نشان داده شده است.

این ترموا بصورت خود کششی است و بر روی کابل های ثابت حرکت می کند. با توجه به این که واگن بجای کابلها حرکت می کند، اپراتور به آسانی می تواند واگن مورد نظر را به صورت کاملاً مستقل از دیگر واگن ها روشن، متوقف و برگرداند.

محرک واگن هوایی پمپی است که بوسیله یک موتور بنزینی استاندارد 8 سیلندر رانده می شود و سیال تحت فشار را برای چهار موتور هیدرولیکی تامین می کند. هر یک از چهار موتور دو چرخ متحرک اصطکاکی را به حرکت در می آورند. هشت چرخ متحرک بالای کابل ها، واگن هوایی را پشتیبانی و حرکت می دهند.

در مسیرهای شیبدار، هنگامی که بیشترین گشتاور برای بالا رفتن از مسیر لازم است، به همان اندازه گشتاور ترمزی جهت پائین آمدن نیاز می باشد. جبران کننده های دو گانه توسط چهار موتور هیدرولیکی، نسبت کافی از اسب بخار قابل استفاده را که برای بدست آوردن گشتاور متغیر لازم است را تامین می کند.

9-52 سیستم ترمز بندیکس با تقویت کننده هیدرولیکی

این سیستم توسط کمپانی بندیکس به عنوان راه حل در محفظه های موتور (زیر کاپوت) که متشکل از واحدهای تخلیه بزرگی می باشدارائه شده است. شکل (9-3)، شماتیکی از این سیستم را نشان می دهد. سیستم اصلی متشکل از یک سوپاپ قرقره ای مرکز باز و یک سیلندر هیدرولیکی است که در یک واحد سوار شده است. پمپ فرمان، فشار عملکرد را تامین می کند.

تقویت کننده هیدرولیکی نیروی کمکی لازم برای راه اندازی سیلندر های اصلی دوبل سیستم ترمز را فراهم می کند. این تقویت کننده ها که جهت تقویت و افزایش نیروی وارد بر پدال استفاده می شود معمولاً در زیر کاپوت نصب می شوند. یک انباره فنری انرژی لازم را برای توقفهای معکوس، ذخیره می کند.

9-5-3 فرمان های پر قدرت ( کاربردهای سیستم های هیدرولیکی )

کاربرد فرمانهای پر قدرت هیدرولیکی کار دیگری است که توسط شرکت بندیکس توسعه یافته است. از این سیستم بصورت اتصال باسیستم فرمان چرخدنده ای استفاده شده است. جک هیدرولیکی در محلی نصب می شود که می تواند به طور مستقیم روی میله فرمان یا قطعه ارتباط معادل نصب شود.

توان مورد نیاز فرمان در ساده ترین و جهت مستقیمی مانند حرکت خطی مستقیم به می شود اتصالات فرمان موجود در وسیله نقلیه، اعمال، سوپاپ کنترل از نوع دو وضعیته در یکی از مفاصل ساچمه ای، معمولا در بازوی هزار خار فرمان نصب می شود.

یک حرکت کوچک در سوپاپ، عمل باز و بسته کردن مجراهای هیدرولیک را انجام می دهد. بنابراین جک هیدرولیکی دو راهه عمل می کند. نصب یک جک هیدرولیکی و سوپاپ کنترل بدون تغییر در شکل هندسی اتصالات فرمان می تواند ایجاد می شود.

بدین معنی که، سیستم فرمان موجود شامل چرخ دنده فرمان دست نخورده می ماند. به همین ترتیب زمانیکه موتور خاموش است و فشار هیدرولیکی وجود ندارد سیستم کاملاً بی استفاده می ماند.

9-5-4 کاربرد در جوشکاری ( کاربردهای سیستم های هیدرولیکی )

یک سیستم هیدرولیکی می تواند برای نگهداری و حفظ قطعات در طول یک عملیات جوشکاری مورد استفاده قرار گیرد. این مثال شاخصی از چگونگی کاربرد انرژی سیال در عملیات ساخت و تولید برای کاهش هزینه های کلی و افزایش تولید است.

این کاربری به یک سیستم توالی برای نگهداری سریع و مثبت نیاز دارد. این عمل با قرار دادن یک محدود کننده (سوپاپ توالی) در مسیر منتهی به سیلندر دوم انجام می شود که در شکل (9-5) نشان داده شده است. سیلندر اول تا انتهای کورسش باز می شود.

سپس فشار روغن افزایش می یابد و بر فشار تنظیم شده سوپاپ توالی غلبه می کند و سیلندر دوم برای تکمیل چرخه نگهداری باز می شود. این کاربری بی نظیر هیدرولیک در جوشکاری برای افزایش نیروی تولید می باشد.

9-5-5 کاربرد هیدرولیک در سیستم نگهداری پل ( کاربردهای سیستم های هیدرولیکی )

در اوایل، سیستمهای هیدرولیک به عنوان ابزاری برای حذف تنش و نگه داشتن قطعات ساختاری پلها به منظور تعمیر و همچنین تعویض ستونها مورد استفاده قرار می گرفتند. از تعداد چهار یا پنج پمپ دستی کم فشار بزرگ و بازوی بالابر برای حذف تنش و بار در ستون هایی که به تعویض نیاز دارند،استفاده می شود.

هزینه کارگران بالا بود و ابزار دقیقی برای ثبت فشار وجود نداشت. در سال های اخیر، سیستم های هیدرولیک پیشرفته ای با ظرفیت قرار دادن چند بازوی 100 تنی روی سازه پل طراحی شده است.

فقط یک پمپ قابل حمل برای عمل کردن تمامی بازوها  با استفاده  از یک مانیفولد ویژه استفاده می شود، بنابراین عملکرد را ساده می کند و حذف بار و تنش از قطعاتی که به تعویض نیاز دارند را آسان تر می کند.

          کاربردهای سیستم های هیدرولیکی

کاربردهای سیستم های هیدرولیکی / کاربردهای سیستم های هیدرولیکی / کاربردهای سیستم های هیدرولیکی

سیالات مقاوم در برابر کف

8-6 سیالات مقاوم در برابر کف

هوا می تواند در سیالات هیدرولیکی حل و یا وارد آن شود. برای مثال، اگر مسیر برگشتی به منبع به صورت شناور نباشد، جریان تند روغن که به سطح مایع وارد می شود هوا را با خود حمل خواهد کرد و باعث تشکیل حباب های هوا در روغن می شود. اگر این حباب ها به آهستگی به سطح روغن بیایند، می توانند به بخش ورودی پمپ وارد شوند که منجربه پدیده کاویتاسیون و آسیب های بعدی به پمپ می شوند.

به طور مشابه، یک نشت ناچیز در خط مکش می تواند باعث وارد شدن مقادیر زیاد هوا از اتمسفر شود. پیداکردن این نوع نشت ها مشکل است چرا که در این حالت در مقابل روغنی که از خط مکش نشت می کند هوا به داخل نفوذ می کند. یک اثر معکوس دیگر از هوای وارده یا حل شده کاهش چشمگیر مدول حجمی سیال هیدرولیکی است که می تواند عواقب جدی در خاصیت عدم تراکم پذیری روغن و دقت عملگرهای هیدرولیکی داشته باشد.

مقدار هوای حل شده را می توان با طراحی مناسب مخزن به طور چشمگیری کاهش داد، چرا که مخزن جایی است که بیشترین مقدار هوا وارد آن می شود. روش دیگر استفاده از یک سیال هیدرولیکی با ترکیبات اضافی است که دارای خاصیت مقاومت در برابر ایجاد کف می باشد. این ترکیبات اضافی، ترکیبات شیمیایی می باشند که هوای ورودی را قطع کرده و در یک فرآیند سریع در داخل مخزن، هوا را از روغن جدا می کند.

8-7 انواع کلی سیالات ( سیالات مقاوم در برابر کف )

سیالات بر پایه نفت خام

اولین طبقه بندی بزرگ سیالات هیدرولیکی، سیالات بر پایه نفت خام است که بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. روغن خام که از لحاظ کیفیت، خالص است را می توان برای کارهای سبک استفاده کرد. ترکیبات اضافی برای حفظ خصوصیات ذیل به این سیالات اضافه می شود.

• روان سازی خوب
• شاخص ویسکوزیته بالا
• مقاومت در برابر اکسیداسیون

از معایب اصلی سیالات بر پایه نفت خام، اشتغال پذیری آن است. به منظور مراقبت از این خاصیت، سیالات هیدرولیکی مقاوم در برابر آتش گسترش یافته اند که هم اکنون مورد بررسی قرار می گیرند.

روغن های روانسازی

این روغن ها، خاصیت روغن های رایج در موتور را دارا می باشند. به دلیل خواص روانکاری بهتر آنها، عمر قطعات سیستم هیدرولیکی را بیشتر می کنند. این روغن ها دارای ترکیبات اضافی ضد سایش می باشند که برای جلوگیری از سایش موتور در بادامک ها و سوپاپ ها استفاده می شود. بهبود در خاصیت روانکاری آنها همچنین مقاومت در برابر سایش در قسمت های هیدرولیکی که تحت تاثیر بارهای سنگین قرار دارند، همانند پمپ ها و سوپاپ ها، را فراهم می کنند.

هوا

هوا نیز یکی از سیالاتی است که در سیستم های هیدرولیکی مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم هایی که از هوای فشرده استفاده می کنند به سیستم های پنوماتیکی معروفند. مزایای استفاده از هوا عبارتند از:

عدم سوختن هوا

با استفاده از فیلترها می توان هوای تمیز را به آسانی فراهم نمود.

هر گونه نشت هوا از سیستم به سادگی به درون جو برگشت داده می شود.

هوا را می توان بوسیله اضافه کردن از روغن پودر شده با استفاده از یک روغن پاش پنوماتیکی، به استفاده از هوا در سیستم، خطوط برگشتی را حذف می کند چرا که هوا به سادگی می تواند به درون جو تخلیه شود.

هوا نیز دارای معایب عمده ای است که برخی از آنها عبارتند از:

• تراکم پذیری آن
• لختی و فقدان صلیب
• خواص خورندگی با وجود اکسیژن و آب در آن
• به طور خلاصه، یکی از مهمترین قسمت های ویژه یک سیستم به قدرت سیال، کارسیال می باشد هیچ سیال خاصی دارای تمامی مشخصه های ایده آل لازم نیست. طرح باید سیالی را انتخاب کند که خواص آن نزدیک به پارامترهایی باشد که برای کار مورد نظر لازم است. خواص برخی از سیالات هیدرولیکی رایج در سیستم های هیدرولیکی در جدول ذیل ارائه شده است:جدول 8-1: خواص برخی از سیالات هیدرولیکی رایج

سیال های هیدرولیکی

مایعات گوناگون

سیالات مقاوم در برابر کف

سیالات مقاوم در برابر کف / سیالات مقاوم در برابر کف / سیالات مقاوم در برابر کف / سیالات مقاوم در برابر کف / سیالات مقاوم در برابر کف

سیال های هیدرولیک

8-1 اهداف سیال های هیدرولیک :

بعد از مطالعه این فصل، شخص قادر خواهد بود:

• وظایف اولیه سیال هیدرولیکی را درک و تحلیل کند.
• با ویژگی های مختلف سیال هیدرولیکی آشنا شود.
• با انواع مختلف سیالات هیدرولیکی مورد استفاده و خصوصیات آنها آشنا شود.
• مشکلات ناشی از سیال های هیدرولیکی را درک کند.
• ویژگی های مشترک انواع سیال های هیدرولیکی مختلف را مقایسه کند.

8-2 مقدمه

عملکرد سیال مهمترین جزء هر سیستم هیدرولیک است. سیال هیدرولیکی به عنوان یک روانساز، انتقال دهنده گرما، آب بند و مهمتر از همه به عنوان عامل انتقال توان بکار می رود. ویژگی های سیال نقش مهمی در چگونگی عملکرد اجزاء و عمر آنها بازی می کند.

سیال های هیدرولیک بطور اساسی در طبیعت غیر قابل تراکم پذیر هستند و بنابراین می توانند شکل هر ظرفی را بگیرند. این خصوصیت سیال امکان انتقال توان را در سیستم هیدرولیک فراهم می کند. استفاده از سیال با کیفیت بالا و تمیزی که عامل ضروری برای دستیابی به عملکرد موثر سیستم های هیدرولیک است.

اگر چه سیستم های هیدرولیک قدیمی از آب برای انتقال انرژی هیدرولیکی استفاده می کردند اما محدودیت های زیادی برای دسترسی به اهداف مورد نظر در سیستم های هیدرولیکی وجود دارد؛ از جمله نقطه انجماد نسبتاً بالا (آب در دمای صفر درجه سانتی گراد یا 32 درجه فار نهایت وقتی که تحت تاثیر فشار یک اتمسفر است منجمد می شود، هنگامیکه آب یخ می زند تمایل به انبساط دارد) خاصیت خورندگی آن، خاصیت روانکاری بسیار ضعیف و اکسیژن موجود در آب منجر به وجود پدیده هایی مثل خوردگی می شود.

این موارد به توسعه و یافت سیال های هیدرولیکی پیشرفته بخصوص برای بکارگیری در سیستم های هیدرولیک کمک کرده است. در ادامه توضیح مختصری پیرامون سیالات هیدرولیکی ارائه شده است. اگر چه انواع سیال های هیدرولیکی بر حسب کاربرد متفاوت هستند ولی چهار نمونه متداول از آنها شامل موارد ذیل می باشد:

1. سیالات بر پایه نفت که از متدوال ترین نوع سیالات هستند و بطور گسترده در مواردی که به مقاومت سیال در برابر آتش نیاز نباشد استفاده می شوند.
2. سیال های آبی در مواردی بکار می روند که به مقاومت در برابر آتش سوزی نیاز باشد.
3. سیال های مصنوعی، در مواردی بکار می روند که به مقاومت در برابر آتش سوزی و عدم قابلیت هدایت آن نیاز است.
4. سیال های طبیعی که تاثیر حداقلی بر روی محیط زیست دارند.

همانطور که قبلاً بررسی شد، سیال های هیدرولیک چهار نقش اصلی و اساسی دارند که شامل انتقال توان، دفع حرارت سیستم، روانکاری و آب بندی منافذ ریز می باشد. سیالات هیدرولیکی جهت عملکرد مطلوب می بایست خصوصیات زیر را دارا باشند.

1. ویسکوزیته مطلوب
2. خاصیت روانکاری خوب
3. فراریت پایین
4. مسمویت ایجاد نکند.
5. چگالی پایین
6. دوام یا ثبات خصوصیات شیمیایی و محیطی آن
7. حداکثر مقدار عدم تراکم پذیری برای آن
8. مقاومت در برابر آتش سوزی
9. قابلیت انتقال حرارت سیستم
10. نقطه جوش بالا
11. دسترسی آسان و هزینه مناسب

کاملاً مشخص است که هیچ سیالی به تنهایی نمی تواند تمام خصوصیات فوق را یکجا داشته باشد، بنابراین سیالی که بیشترین خصوصیات فوق را دارا باشد در کاربردهای خاص انتخاب می شود.

فهرست لوله ها و کدهای آنها

7-8 فهرست لوله ها و کدهای آنها :

در گذشته، لوله ها به صورت لوله هایی استاندارد، قوی و فوق العاده قوی مشخص می شدند، یکی از ایرادهای چنین سیستمی این بود که در ان ضخامت دیواره ها از تنوع زیادی برخوردار نبودند. همچنین از نشانه های بیشتری برای مشخص کردن انواع لوله ها استفاده می شد. در نتیجه، امروزه لوله ها بر اساس فهرست مشخص می شوند. در این فهرست ها معمولاً از عدد 40، 80، 120 ،160 استفاده می شود.

اگر قطر لوله ها بین 8/1 اینچ (mm250) باشد در این صورت ابعاد لوله استاندارد فلزی یا ابعادی که در فهرست (40) مشخص شده است، مطابقت دارد. اندازه لوله های استاندارد فلزی با لوله های فهرست (40) مطابقت دارند و ضخامت دیواره آنها 6 میلی متر می باشد.

ابعاد لوله های فلزی فوق العاده قوی مانند ابعاد لوله هایی است که در فهرست (80) مشخص شده اند و قطر آنها بین 15 تا 200 میلیمتر می باشد. تفاوت اصلی فهرست های 10 تا 160، در ضخامت دیواره آنها می باشد. با افزایش ضخامت دیواره هر یک از این لوله ها، قطر داخلی آن کاهش می یابد.

تنوع زیاد و پیچیدگی لوله ها، باعث شده است که انجمن مهندسی ، استاندارد ها، کدها، و طبقه بندی هایی را در نظر بگیرند که در این مورد کارایی زیادی دارند. برخی از این  کدها رابطه ای جهت تعیین حداقل اندازه لوله و حداقل ضخامت دیواره ها برای کاربردهای خواسته شده را مشخص می کنند.

 بعضی از این کدها اطلاعاتی را در مورد به کار گرفته شده در لوله ها، روش ساخت لوله (بدون درز یا جوشکاری شده) و استاندارد ASTM (انجمن آزمایش مواد آمریکا)، درجه لوله و تنش هایی که در شرایط مختلف فشار و درجه حرارت به لوله وارد می آید، در اختیار ما قرار می دهند.

یک طرح با مراجعه به این کدها می تواند دقیقاً نوع، مشخصات و کاربرد این لوله ها را مشخص می کند. روش انتخاب یک لوله بر اساس این کدها، دقیقاً مانند روشی است که یک مکانیک اتومبیل از آن برای تعیین نوع فیلتر روغنی بکار گرفته در ماشین استفاده می کند.

فهرست لوله هایی که معمولاً از انها در سیستم های هیدرولیکی استفاده می شود، با شماره های 40 و 80 و 160 مشخص می شوند. به طور کلی این دسته بندی بر اساس اندازه اسمی و شماره های این فهرست ها صورت می گیرد. ANSI (انجمن استاندارهای ملی آمریکا) یک کد خاص برای شناسایی لوله ها ایجاد کرده است.

این کدها محتویات یک سیستم لوله ای را بر اساس رنگ هایی که از آنها برای راهنمای نقشه یا جدول استفاده می شود، مشخص می کنند و لازم به ذکر است که اسامی این محتویات باید به طور کامل و یا اختصاری مشخص شود. تمامی این لوله ها بر اساس محتویاتشان کد گذاری رنگی می شوند.

همانطور که در جدول 7-5 مشخص شده است، این رنگ ها، نوع مواد مصرفی را در این لوله ها مشخص می کنند.

جدول 7-4 نمونه ای از فهرست لوله ها

جدول 7-5 کد تشخیص رنگ ها

مواد بی خطر

7-9 اتصالات (رابط ها) لوله ها

وسایل به کار رفته در یک سیستم لوله کشی برای اتصال بخش های مختلف لوله به منظور تغییر جهت جریان، رابط نامیده می شوند. رابط از چندین ماه شامل فولاد، برنز، چودن، پلاستیک و شیشه ساخته می شوند.

برای اطمینان از اینکه رابط ها از مواد خوب ساخته می شوند و قادر به کنترل فشارهای طراحی می باشند استاندارهایی تعیین شده اند.

بعضی از نقش های مهم این رابط ها به شرح زیر است:

• تغییر جهت جریان
• ایجاد اتصالات جانبی
• تغییر اندازه مجراها
• بستن مجراها
• اتصال مجراها
• رابط ها برای تغییر جهت جریان

برای تغییر جهت جریان، رابط هایی که معمولاً به کار می روند به عنوان زانو ذکر می شوند. زانو ها به طور کلی در همه زوایا به کار می روند ملی معمولاً بیشتر در زاویه های 45 و 90 درجه استاده می شوند.

تصویر (7-27) دو نوع معمول زانوهای به کار رفته در سیستم های هیدرولیکی صنعتی را نشان می دهد یک رابط با شعاع بزرگ، انحنای تدریجی بیشتری دارد. علاوه بر قطر و طرح لوله زانوها نیز با فاصله مرکز تا سطح مشخص می شوند.

این فاصله بین مرکز رابط(A) ویک خط کشیده شده از پایین (C) تا سمت (D) از رابط در انتهای دیگر است. در زانوها با شعاع بلندتر فاصله مرکز تا سطح معمولا 5/1 برابر قطر رابط است. این نوع زانوها در کارهایی که شدت جریان بسیار مهم است و در مورد فضا محدودیت وجود دارد بکار می رود. در یک زانوی شعاع کوتاه فاصله مرکز تاسطح برابر با قطر لوله است.

رابط ها (مغزی ها) برای تغییر اندازه مجرای لوله:

نقش کاهش دهنده، کوچک کردن مجرا به اندازه یک لوله کوچکتر است. یک دلیل برای انجام چنین کاری افزایش فشار در سیستم است. در شکل (7-28) انواع اتصالات مورد اشتفاده در یک سیستم لوله کشی جهت رسیدن به شرایط بالا نشان داده شده است.

اتصالات لوله

اتصالات لوله می توانند از نوع رزوه، فلانچ وجوش باشند. هر کدام از این اتصالات که بطور گسترده استفاده میشوند مزایا و کاستی های خاصی دارند.

رابطها توسط رزوه هایی به لوله متصل می شوند. مهمترین مزیت اتصالات رزوه ای این است که طول لوله در کاربردهای مختلف می تواند به راحتی کم و زیاد شود. با توجه به اینکه یک اتصال رزوه ای در گیری فلز به فلز است، در محل تماس بین رزوه های دو بخش در گیر از لوله ،خطر نشت بالا است بنابراین آب بندی اتصالات رزوه ای خیلی مهم است.

روش قدیمی فراهم کردن یک آب بند بین رزوه های در گیر، روکش دار کردن رزوه ها با یک ماده چسبناک است. در سال های اخیر، با اختراع تفلون، راه حل مناسب و موثری جهت آب بندی استفاده شده است. تفلون می تواند به سادگی بر روی رزوه ها پیچانده شود و آب بندی مناسبی را ایجاد کند.

رابطهای سر لوله (فلانچ) یا جوشکاری می شوند یا همانند رابط های لوله بصورت ریخنگی ساخته می شوند. یک سر لوله یا فلانچ، طوقه یا یک حلقه ارینگ در انتهای رابط است که با بخش های دیگر لوله جفت می شوند.

فلانچ ها  یا بوسیله پیچ و یا با جوش به هم وصل می شوند. سطوح فلانچ ها اتصال فلز به فلز می باشد و حهت آب بندی نیازمند به سطوح کاملاً جفت شده برای جلوگیری از نشتی است. یک واشر چرمی معمولاً بین سطوح در گیر دو فلانچ که به هم پیچ می شوند قرار داده می شود.

از واشرهای نسوز فشرده نیز در شرایط فشار و دمای عادی استفاده می شود. اگر چه وقتی سیستم در شرایط فشار و دمای بالاتر عمل می کند از واشرهایی مقاوم در برابر درجه حرارت های بالاتر استفاده می شود. دیگر رابط های لوله ای که در اتصالات فلانچ ها استفاده می شوند؛ شامل اتصالات قابل انبساط و جاذب ارتعاش هستند. اتصالات قابل انبساط سه نقش دارند:

1. آنها با در نظر گرفتن بخش های متصل شده لوله های صلب به منظور گسترش یا منقبض شدن با توجه به تغییرات دما تغییرات جزئی در طول لوله ها را جبران می کنند.
2. چنانچه لوله بعد از نصب، تغییراتی داشته باشد آنها امکان حرکت لوله را در عوض یا طول فراهم می کنند.
3. آنها به کم شدن لرزش ها کمک می کنند و صدای ایجاد شده در امتداد لوله را که از پمپ ها بوجود می آید را کاهش می دهند نمونه ای از اتصال قابل انبساط در تصویر (7-29) نشان داده شده است.

این وسیله دارای یک لوله عایق تو خالی است که از طریق سوراخ های واقع در سطح خارجی، فلانچ ها (flange) گسترش می یابد. بسته به نوع کاربرد، ترکیبات لاستیکی مصنوعی یا طبیعی برای این هدف مورد استفاده قرار می گیرد.

نمونه های دیگری از اتصالات قابل انبساط شامل انواع خرطومی، مار پیچی یا حلزونی و انواع اتصالات لغزشی می باشد. ضربه گیرهای ارتعاشی به طور مشخص برای جذب ارتعاشات و لغزش ها طراحی می شوند زیرا ارتعاشات باعث کاهش عمر لوله ها و دیگر تجهیزات می شوند .نمونه ای از ضربه گیر ارتعاشی در شکل 7-30 نشان داده شده است.

فهرست لوله ها و کدهای آنها / فهرست لوله ها و کدهای آنها / فهرست لوله ها و کدهای آنها / فهرست لوله ها و کدهای آنها / فهرست لوله ها و کدهای آنها / فهرست لوله ها و کدهای آنها / فهرست لوله ها و کدهای آنها / فهرست لوله ها و کدهای آنها / فهرست لوله ها و کدهای آنها

انواع انباره های گازی

انواع انباره های گازی به دو دسته تقسیم می شوند:

1. نوع جدا نشده
2. نوع جدا شده

7-5-4 نوع جدا نشده ( انواع انباره های گازی )

این نوع انباره دارای یک بدنه است که شامل یک ورودی روغن در پائین و یک دریچه شارژ کننده گاز در قسمت بالاست. دریچه شارژ در بالا و ورودی روغن در قسمت پایین بدنه نصب شده است. هیچ قطعه جداسازی بین گاز و روغن وجود ندارد.

بنابراین، گاز مستقیما به طرف روغن هل داده می شود. عمده ترین مزیت این نوع انباره ها توانایی آنها در کنترل حجم زیادی از روغن است و از معایب اصلی آن اختلاط هوا با روغن می باشد که به دلیل نبود یک عامل جداساز بین سطح روغن و هوا می باشد. در شکل (7-15) مقطع یک انباره بدون جداساز نشان داده شده است.

 نصب انباره گازی باید به صورت عمودی باشد تا بدین ترتیب گاز در فضای بالای انباره قرار گیرد و از اختلاط گاز با مایع جلوگیری شود. کاربرد این انباره ها با پمپ های سرعت بالا توصیه نمی شود چون که سبب اختلاط گاز با روغن شده و پدیده کاویتاسیون اتفاق خواهد افتاد و ممکن است به پمپ آسیب برساند. همچنین اختلاط گاز در روغن باعث تراکم پذیری روغن و در نتیجه غیر یکنواخت کارکردن عملگرها می شود.

7-5-5 نوع جدا شده ( انواع انباره های گازی )

این نمونه انباره ها رایچ ترین طرح پذیرفته شده برای انباره های گازی است. در این مدل یک جدا کننده فیزیکی میان گاز و روغن وجود دارد. این جدا کننده به طور موثر خاصیت تراکم پذیری گاز را مورد استفاده قرار می دهد.

جدا کننده های مورد استفاده در این انباره ها به سه دسته ذیل تقسیم بندی می شوند:

1. پیستونی
2. دیافراگمی
3. کیسه ای (حبابی)

انباره گازی جداشده نوع پیستونی ( انواع انباره های گازی )

این انباره از یک سیلندر که شامل یک پیستون شناور آزاد به همراه کاسه نمد مناسب است تشکیل شده است. در شکل (7-16) تصویر آن نشان داده شده است پیستون همانند یک جدا کننده میان سطح گاز و روغن به کار می رود.

یک رینگ قفل شیار دار نیز ایمنی لازم را فراهم می کند تا هنگام شارژ اولیه از هم پاشیدگی قطعات واحد جلو گیری شود. عمده ترین اشکال انباره های پیستونی این است که بسیار گران می باشند و محدودیت اندازه دارند. در سیستم های با فشار پائین، پیستون و همچنین اصطکاک آب بند مشکلاتی را ایجاد می کند.

به دلیل اینرسی پیستون و اصطکاک در آب بندها از انباره های پیستونی نمی توان بعنوان ضربه گیر یا ارتعاش گیر در سیستم های هیدرولیک استفاده نمود. مزیت اصلی انباره پیستونی سازگاری آن با سیال های با دمای بالا یا پایین در سیستم های هیدرولیک می باشد که به دلیل به کار بردن واشر کاسه نمد مناسب می باشد.

انباره گازی جدا شده دیافراگمی ( انواع انباره های گازی )

این انباره شامل یک دیافراگم ایمن در یک پوسته می باشد که همانند یک جداکننده قابلی ارتجاع بین گاز و روغن عمل می کند. نمونه ای از انباره دیافراگمی در شکل(7-17) نشان داده شده است.

دکمه قطع کنی در انتهای دیاگرام وجود دارد که ایمنی لازم را هنگامیکه دیافراگم کاملا منبسط شود فراهم می کند،  این کار را از طریق بستن مجرای ورود خط اتصال انجام می دهد.

با کمک شکل های ذیل (شکل های (7-18aتا f) بطور دقیق می توان فهمید که انباره دیافراگمی چگونه کار می کند شکل (7-18a) وضعیت پیش شارژ یا حالتی که انباره بدون گاز نیتروژن در شرایط بدون فشار می باشد را نشان می دهد. شکل (7-18b) انباره را در حالت شارژ نشان می دهد. در این حالت گاز نیتروژن وارد انباره شده تا به فشار پیش شارژ برسد.

شکل (7-18c) نشان می دهد که چگونه پمپ هیدرولیک، روغن را به انباره ارسال می کند و این فرآیند چگونه منجر به تغییر شکل در دیافراگم می شود. هنگامی که سیال ارسال شده به بیشترین فشار مورد نیاز می رسد، گاز فشرده می شود و این فرآیند منجر به کاهش حجم گاز و در نتیجه ذخیره سازی انرژی در سیستم هیدرولیک می شود.

شکل (7-18e) تخلیه روغن و برگشت آن به سیستم در هنگام ایجاد افت فشار همچنین نیاز به برگشت روغن برای رسیدن به فشار مورد نیاز در سیستم هیدرولیک را نشان می دهد. عمده ترین مزیت انباره دیافراگمی نسبت کم وزن آن به حجم آن می باشد که امکام کاربرد فراوان آن در سیستم های هوا بردارا فراهم می کند.

انباره جداشدنی گازی نوع کیسه ای یا حبابی

این نوع انباره شامل یک حباب الاستیک بین روغن و گاز می باشد که در شکل (7-19) نشان داده شده است. حباب توسط یک المنت سوپاپ گاز ولکانیزه شده ( سخت کردن از طریق گاز گوگرد) به انباره متصل می شود که این سوپاپ از طریق سوپاپ مخروطی نصب یا برداشته می شود.

هنگامیکه حباب کاملاً منبسط شد سوپاپ مخروطی مجرای ورود را می بندد. این امر از فشرده شدن حباب جلو گیری می کند. یک قطعه ضربه گیر از سوپاپ در برابر ضربات ناشی از شتاب در طول باز شدن سریع محافظت می کند.

مهمترین مزیت این انباره ها آب بندی مثبت بین گاز و محفظه روغن است حباب سبک وزن یک واکنش فشار سریع را برای تنظیم فشار به خوبی فراهم می کند، نظیر کاربردهایی که شامل نوسانات پمپ و ارتعاش است. شکل (7-20) نقش یک انباره کیسه ای را نشان می دهد.

پمپ هیدرولیک روغن را به انباره ارسال می کند و سبب تغییر شکل کیسه می شود. هنگامی که فشار افزایش می یابد حجم گاز کاهش می یابد و این عمل ذخیره انرژی هیدرولیک را نتیجه می دهد. مادامیکه روغن در سیستم زیاد باشد توسط انباره ذخیره می شود تا اینکه فشار در سیستم به مقدار مشخص تقلیل یابد.

کاربردهای انباره ها ( انواع انباره های گازی )

از مطالعه متون بالا با اساس کار و نقش انواع مختلف انباره های مورد استفاده در سیستم هیدرولیک آشنا شدیم.

در ادامه کاربردهای انباره ها توضیح داده خواهد شد. بطور کلی انباره ها معمولاً در موارد زیر کاربرد دارند:

1. بعنوان منبع ذخیره توان
2. جبران کننده نشتی
3. جاذب ارتعاشات سیستم

منبع ذخیره توان ( انواع انباره های گازی )

این مورد یکی از معمول ترین کاربردهای انباره هاست. در این کاربرد، هدف انباره ذخیره کردن روغن ارسالی توسط پمپ در طول سیکل کاری می باشد. سپس در موقع نیاز روغن ذخیره شده را آزاد می کند تا سیکل کاری کامل شود.

بنابراین انباره به عنوان یک منبع توان ثانویه است که به عملکرد پمپ کمک می کند. در سیستمی که عملکردهای متناوب شکل گرفته می شود کاربرد یک انباره منجر به کاهش ظرفیت پمپ می شود. در شکل(7-21) این کاربرد با کمک علائم طرح ریزی می شود.

در این کاربرد یک سوپاپ چهار راهه به همراه یک انباره در ترکیب مدار به کار برده می شود. وقتی سوپاپ چها راهه به صورت دستی به کار انداخته می شود روغن از انباره به به سمت قسمت خالی سیلندر جاری می شود پیستون را تا انتهای کورس ها هل می دهد.

وقتی که سیلندر در حالت کاملاً باز قرار دارد، پمپ، انباره را پر می کند. سپس سوپاپ چهارراهه برای جمع شدن سیلندر غیر فعال می شود. برای سریع جمع شدن جک روغن از پمپ و انباره جریان می یابد، مطالب بیان شده نشان می دهد که چگونه انباره می تواند به عنوان یک منبع تغذیه کمکی به کاربرده شود.

جبران کننده نشتی ( انواع انباره های گازی )

در این کاربرد (7-22) انباره به عنوان یک جبران کننده برای جبران افت فشاری که در اثر نشت داخلی یا خارجی در طول باز شدن پیستون بوجود می آید عمل می کند بخصوص در زمانی که سیستم تحت فشار است ولی در حال کارکردن نیست.

پمپ تا زمانی که حداکثر فشار تنظیم شده روی سوئیچ فشار بدست آید انباره و سیستم را شارژ می کند. وقتی که سسیستم فعال نیست لازم است تا فشار در حد مورد نیاز نگه داشته شود به همین خاطر انباره نشت روغن سیستم را در طول یک دوره طولانی مدت جبران می کند.

در نهایت زمانی که فشار سیستم از حداقل فشار تنظیم شده کمتر شود، پمپ به طور اتوماتیک شروع به تخلیه سیستم می کند. این عمل باعث صرفه جویی در توان الکتریکی و کاهش گرمای سیستم می شود.

انواع انباره های گازی / انواع انباره های گازی / انواع انباره های گازی / انواع انباره های گازی / انواع انباره های گازی / انواع انباره های گازی

صافی کمپرسور

صافی کمپرسور

صافی کمپرسور : یک صافی وسیله ای است که از صفحات مشبک سیمی ساخته شده و ذرات جامد بزرگ سیال را جذب می کند. صافی ها به عنوان بخشی از قطعات استاندارد مهندسی روی خطوط لوله قبل از سوپاپ ها، پمپ ها و رگلاتورها نصب می شوند تا از آنها در مقابل تاثیرات مخرب و آلودگی های دیگر سیستم محافظت شود. دریک  طرح معمول صافی از دو صفحه استفاده می شود که به شکل سیلندر هستند.

یک سیلندر داخل دیگری قرار گرفته و هر دو با یک فضای کوچک از هم جدا می شوند. سیلندر خارجی یک صفحه مشبک ضخیم و سیلندر داخلی یک صفحه مشبک ظریف است. سیال، ابتدا از سیلندر ضخیم عبور کرده و ذرات خارجی بزرگتر را جذب می کند و سپس از صفحه مشبک ظریف که ذرات کوچکتر را می گیرد می گذرد. تصویر (7-10) سطح مقطعی از یک صافی را نشان می دهد. انتهای صافی برای جمع آوری ذرات جامد خارجی به عنوان یک چاهک با حفره عمل می کند.

صافی را می توان به راحتی با دو روش مختلف زیر تمیز کرد:

1. در پوش بازدید سیستم را برداشته و از فشار داخل خط برای تمیز کردن (از طریق وزیدن باد) اجزای ثابت استفاده کرد.
2. مهره بزرگ واقع در انتهای دستگاه را باید برای بیرون آوردن صفحه مشبک از صافی و تمیز کردن آن در آورده و پس از انجام کار سر جای خود گذاشت.

فیلترها و صافی کمپرسور

وظیفه فیلترها و صافی‌ها جذب ذرات معلق در سیال و روغن می‌باشد. صافی ها بایستی مناسب با کاربری که دارند طبق استاندارد کالیبره باشند. تعداد سوراخ‌های صافی‌ها بر اساس کاربردشان تعیین می‌گردد. که مواد هرچه روانتر باشد از صافی‌های با منافذ ریزتر استفاده می‌شود. و هرچه دانه گرانروی بیشتری داشته باشند با سوراخ‌های درشت‌تر انتخاب می‌گردد.

همچنین صافی ‌ها بر اساس فشار کاری انتخاب می ‌شوند. و از موادی ساخته می‌ شوند که در فشار بالای کاری متلاشی نشوند. و یا ذراتی از آنها جدا نشود. فیلترها و صافی های کمپرسور توسط سازندگان زیادی تولید می ‌شوند. و هدف صافی ساکشن زدودن ذرات است. ذراتی که توسط فیلتر درایر جذب نشده است. این شرکت ابعاد وسیعی از انواع فیلتر ها و صافی ها از تولید کنندگان معتبر را عرضه می‌نماید.

صافی کمپرسور