خانه / کتاب جزوه مقاله / کتب مهندسی مکانیک / مقاله در مورد سیستم های هیدرولیک

مقاله در مورد سیستم های هیدرولیک

کد محصول: me20

فرمت فایل word

تعداد صفحات : ۱۹۲ صفحه

قیمت : ۳۸۰۰۰ تومان

دانلود فایل بلافاصله بعد از خرید

فهرست مطالب

فصل ۱: مقدمه

اصطلاح هیدرولیک

توسعه تاریخی و مفهوم هیدرولیکی

قابلیت های کاربرد هیدرولیکی

مزایا ومعایب سیستم های هیدرولیکی

سیستم انتقال قدرت مکانیکی

سیستم های انتقال قدرت هیدرولیکی

درکنترل اتوماتیک فرآیندهای کاری

سیستم های مرکب انتقال قدرت وحرکت

انتقال هیدرولیکی بکمک مایعات

انتقال نیوماتیکی با استفاده از هوای فشرده

انتقال مکانیکی به کمک اجزای مکانیکی شناخته شده

انتقال الکتریکی مثلا با استفاده از خطوط نیروی الکترو دینامیکی و الکترومغناطیسی

مزایای اصلی جعبه انتقال های هیدرولیک به قرار زیرند

معایب سیستم های هیدرولیکی

کاربرد هیدرولیک روغنی

کاربردهای خاص هیدرولیک

کاربردهای کلی

سیستم های هیدرولیکی با چرخه روغنی

چرخه هیدرولیک باز

چرخه هیدرولیک بسته

قوانین پایه هیدرولیک

قانون پاسکال

نسبت انتقال نیروی هیدرولیکی

تقویت فشار هیدرولیک

قانون برنولی

فصل ۲: سیالات هیدرولیک

وظایف سیال هیدرولیک در سیستم

مشخصه های سیالات هیدرولیک

افزودنی های بکار رفته در سیالات هیدرولیک

کاهش دهنده های نقطه ریزش

بهبود دهنده های شاخص ویسکوزیته

قابلیت هدایت گرما

نقطه احتراق

نقطه اشتعال

پایداری

نقطه انجماد

مقاومت در مقابل فرسایش

آب زدایی

شاخص اسیدی

وانکاری

انبساط حرارتی

تراکم پذیری

نقطه ریزش

مشخصه های کف کنندگی

پایداری برشی

مشخصه های گرانروی یا ویسکوزیته

شاخص گرانروی یا ویسکوزیته

ویسکوزیته یا گرانروی

چگالی نسبی یا وزن مخصوص

ضد کف کنندگی

باز دارنده های اکسیداسیون

باز دارنده های خورندگی و زنگ زنندگی

عوامل ضد سایش

بررسی کاربردی سیالات هیدرولیک

روغن های معدنی

سیالات هیدرولیکی مخلوط با آب

امولوسیون روغن در آب

امولوسیون آب در روغن

سیالات آب –  گلیکول

سیالات هیدرولیک بی آب ( سنتتیک )

انتخاب سیال

فصل ۳: هیدروپمپ ها

سیستم هیدرودینامیک

سیستم هیدرواستاتیک

طبقه بندی پمپ ها

پمپ های دینامیکی ( جابه جایی نامثبت )

پمپ های جابه جایی یا جابه جایی مثبت

محاسبه بازده مکانیکی

محاسبه بازده حجمی

تحلیل نظری پمپ های جابجایی مثبت

محاسبه بازده کل

پمپ های جابه جایی مثبت ثابت

پمپ های دنده ای ساده

پمپ دنده ای داخلی ازنوع آب بندی هلالی

پمپ های دنده ای داخلی ازنوع روتورمتحرک

محاسبات فنی مربوط به پمپهای چرخدنده ای

پمپ های مارپیچی

محاسبه فنی مربوط به پمپهای مارپیچی

پمپ های جابه جایی مثبت متغیر

پمپ های پره ای لغزشی

پمپ های پره ای جابه جایی متغیر

پمپ های پیستونی

پمپ های پیستونی محوری جابه جایی ثابت

پمپ های پیستونی محوری جابه جایی متغیر

محاسبه توان (پمپهای پیستونی محوری):

پمپ های پیستونی شعاعی

محاسبه توان پمپهای پیستونی شعاعی

پمپ های پلانجری خطی

حجم جابجایی در پمپ های پیستونی

پمپ های قدرت

طراحی پمپ های قدرت

درصد افت حجمی یا نشتی

پمپ های جت

مشخصه های عمومی پمپ ها

عوامل زاید در پمپها

ضربانات پمپ

لغزش در پمپ ها

بررسی پدیده کاویتاسیون درپمپ ها

مدارهای پمپ

مدار پمپ جابه جایی ثابت منفرد

دار پمپ جابه جایی ثابت منفرد با انباره

مدار چند پمپی

مدار پمپ های جابه جایی متغیر

انتخاب پمپ

عوامل عمده تاثیرگذاربرانتخاب نوع ویژه ای ازپمپ

حداکثر فشار کاری

حداکثر دبی

نوع کنترل

نوع سیال

تلرانس آلودگی سیال

سر وصدای پمپ

اندازه و وزن پمپ ها

بازده

هزینه

قابلیت دسترسی و تعویض پذیری

تعمیرو نگهداری

محاسبات فنی پمپهای هیدرولیکی

فصل ۴: شیرهای هیدرولیک

شیرهای کنترل فشار

شیرهای فشار شکن

شیرهای فشارشکن دوتایی ( جفت )

انتخاب شیرفشارشکن و شیرتنظیم فشار

شیرهای بی بارکننده

شیرهای تعادل

شیرهای ترتیبی فشار

شیرهای کاهنده فشار

شیرهای کنترل جریان

شیرهای کند کننده حرکت ( کنترل جریان )

شیرهای جبران کننده گرانروی – دما ( کنترل جریان )

شیرهای جبران کننده فشار( کنترل جریان)

کنترل سرعت سیلندر

شیرهای کنترل جریان سه راهه ازنوع میانبر

کنترل جریان اولویتی

شبکه پل ( مدار پل )

سیستم های چند سرعته با استفاده ازشیرهای کنترل جریان

مقسم های جریان

شیرهای کنترل جهت

شیرهای یکطرفه

شیرهای یکطرفه عمل کننده با سیگنال خط فرمان

شیرهای پیش پرکن

شیرهای ساندویچی ( بلوک های ساندویچی )

یکطرفه های محدود کننده

شیرهای شاتل

شیرهای استکانی

شیرهای استکانی سه یا چهار راهه سولونوئیدی

شیرهای کنترل جهت با اسپول لغزنده

شیرهای کنترل جهت عمل کننده با فشار

سوئیچینگ نرم

عملکرد سولونوئید

عملکرد شیر

شکل اسپول

حالتهای گذرا در اسپول

شیرهای کنترل جهت دو مرحله ای

روش نامگذاری و اندازه (سایز) شیرها

شیرهای فشنگی

شیرهای فشنگی استکانی

شیرفشنگی ازنوع اسپولی

جبران کننده های فشار

شیرکاهنده فشار

شیرهای هیدرولیک درسیتسم های نقلیه

ترکیب شیرها

اتصال موازی

اتصال سری

اتصال جفت

فصل ۵: مثال کاربردی

سیستم تغذیه نقاله

فشار عملکرد سیستم

سیال سیستم

انتخاب سیلندر

اندازه موتور

دبی های مورد نیاز

سیلندرها

اندازه پمپ

انتخاب پمپ

مدار سیلندر

فصل ۶: عملگرها

عملگرها به سه دسته اساسی تقسیم می شوند

عملگر های  دورانی(موتورها )

عملگر های خطی( سیلندر های  هیدرولیکی)

سیلندر های یک کاره

سیلندر های دو کاره

سیلندرهای تلسکوپی

سیلندرهای پهلو به پهلو

روش های مختلف نصب سیلندرها

مشکلات ناشی از کاربرد نادرست سیلندرها

کمانش میله پیستون

ضربه گیری در سیلندرها

سرعتهای حداکثر سیلندر

درجه حرارت کاری

موتورهای هیدرولیکی

تعدادی از پارامترهای مربوط به عملکرد موتور هیدرولیکی

موتور های هیدرولیکی به دو گروه اصلی زیر تقسیم می شوند

موتور های چرخدنده ای، (پره ای و ژیروتوری )

– موتور های پیستونی (شعاعی –محوری )

موتور هیدرولیکی پیچی

موتور های پره ای

موتورهای پیستونی

عملگرهای دورانی با حوزه گردش محدود

عملگر پیچی (هلیکال)

عملگر پره ای

عملگر نوع پیستون و زنجیر

عملگر نوع چرخد نده و شانه

محاسبات سیلندر های هیدرولیکی

موتورهای هیدرولیکی

فصل ۷: مخزن نگهداری سیال هیدرولیک

آرایش مختلف استقرار مخزن

نکات مهم در طراحی مخزن

فصل ۸: لوله و اتصالات هیدرولیک

انواع هدایت کننده ها

لوله های صلب فولادی

لوله های نیمه صلب

لوله های پلاستیکی

شیلنگهای انعطاف پذیر

ساختار شیلنگهای هیدرولیک

اتصالات

اتصالات تمام فلزی

اتصالات نوع لبه دار مخروطی

اتصالات بدون لبه

اتصالات نوع او رینگی

فصل ۹: انباره ها

انباره ی وزنه ای

انباره ی  فنری

انباره ی گازی

انباره پیستونی

انباره دیافراگمی

کاربرد انباره ها

خنثی کننده ضربانات پمپ

خنثی کننده ضربانا ت فشار

منبع قدرت اضطراری یا آماده به کار

جبران کننده انبساط حرارتی

جبران کننده نشتی

متعادل کننده

فصل ۱۰: آب بندی

انواع آب بندها

او رینگها

رینگ ها

ریگ ها نسبت به اورینگ ها دارای مزایای زیر هستند

آب بندی های فنجانی شکل پیستون

آب بندی رینگی  v‌شکل

رینگهای پیستون

رینگهای پاک کننده

فصل ۱۱: سیستم های انتقال قدرت (هیدرواستاتیک)

سیستم انتقال قدرت هیدرو استاتیک – مدار باز

سیستم انتقال قدرت هیدرو استاتیک – مدار بسته

نسبت گشتاور به سرعت

فصل ۱۲: سیستم های هیدرولیک سرو

سرو چیست؟

انواع سرو

سیستم مدار بسته ی سرو با کنترل الکترو هیدرولیک

شیر های سرو

فصل ۱۳: عیب یابی سیستم های هیدورلیک

در سیستمهای هیدرولیک عمدتا اشکالات در قالب یکی از موارد پنج گانه زیر، و یا ترکیبی از آنها بروز می کند

اشکالات مربوط به فشار سیستم

اشکالات مربوط به دبی (جریان )

اشکالات مربوط به بروز نشتی

درجه حرارت در سیستم

افزایش

سرو صدا و ارتعاشات

اشکالات مربوط به اجزاء سیستم هیدرولیک

پمپ

موتور

شیرها

ندرها

سیل

فصل ۱۴: مداراهای هیدرولیکی

مدارهای پایه

طبقه بندی حاکم بر چند نمونه از مدارها

مدارهای کنترل سرعت

مدارهای کنترل فشار

فصل ۱۵: کنترل الکتروهیدرولیک

مزایای فرمان الکتریکی نسبت به فرمان هیدرولیکی

تجهیزات برای کنترل الکترو هیدرولیک

سوئیچهای با تحریک دستی

سوئیچ های با تحریک دستی مخصوص بسته شدن

سوئیچ های با تحریک دستی مخصوص باز شدن

سوئیچ های حدی

سوییچ های تابع فشار

رله یا کنتاکتور

ساختمان کنتاکتور

اجزای تشکیل دهنده کنتاکتور

مزایای استفاده از کنتاکتور به جای کلید های دستی

ولتاژ تغذیه

رله های الکترومغناطیس

رله حرارتی (بی متال)

لامپ های سیگنال

فیوزها

فیوزها از نظر کارکرد به دو دسته تقسیم می شوند

انواع فیوز

رله های زمانی (تایمر

۱- فیوزها ی تند کار ۲- فیوزهای کند کار

سوئیچ های بدون تماس( سنسورها )

مزایای سنسور ها ی بدون تماس

انواع سنسورها

سنسور نوری

سنسور القایی (Inductive proximity Sensor)

سنسور خازنی(Capasitive proximity Sensor)

فصل ۱۶: کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی

سیستم های کنترل

ساختارهای سیستم های کنترل

سیستم های کنترل حلقه باز

سیستم های کنترل حلقه ی بسته

انواع سیستم های کنترل

سیستم های کنترل سخت افزار

سیستم های کنترل نرم افزاری

ساختار plc

مزایای PLCنسبت به مدار های فرمان رله ای

تفاوت   PLCبا کامپیوتر

سخت افزار PLC

مدول منبع تغذیه ((PS

واحد پردازش

 (CPU)

حافظه ) (Memory

ترمینال ورودی Input Module))

تر مینال خروجی (Out put Module

مدول ارتباط پروسسوری((CP

مدول رابط ((IM

نرم افزار PLC

واحد برنامه نویسیPG))

مشخصات زبان برنامه نویسی STEP5

شکل های مختلف نمایش برنامه ها در S5

روش نمایش نردبانی ((LAD

روش نمایش فلوچارتی

((CSF

روش نمایش عبارتی یا روش لیست بیانی

((STL STATEMENT

عملکرد     ((Operation

عملوند((Operand

آدرس ورودی ها و خروجی ها و فلگ ها

روش نمایش STL

سیکل زمانی اجرای برنامه (Cycle Time)

استاندارد برنامه نویسی IEC1131-3

Ladder Diagram (LD)

Function block diagram(FBD)

((IL Instruction List

((ST

Structured tex

(Sequential Function Chart (SFC

دیاگرام طرح تابع(Function chart

جنبه های مخصوص  FPC 202

برنامه ریزی به صورت :Stepper

برنامه ریزی بصورت :Mnmonic

نرم افزار FST FST Festo Software Tool

I/O configuration

برنامه نویسی

نوع برنامهProgram type) )

شماره برنامه(program no )

شماره نسخه ( (version no

محیط کاری

ایجاد کنتاک

ثبت نام کنتاکت s

فصل اول

مقدمه

۱ – ۱ اصطلاح هیدرولیک

هیدرولیک علم حرکت و حالتهای تعادل مایعات است. هیدرولیک شاخه ای از علم سیالات است که در آن جریان مایعات از سیستمهای انتقال مایعات مانند لوله ها و پمپها و همچنین کانالها و حتی جویبار ها بررسی می شود.

در هیدرولیک از اصول هیدرو مکانیک، علمی که در آن حالات تعادل مایعات تحت اثر نیروهای خارجی ( هیدرواستاتیک ) و قوانین جریان مایعات ( هیدرودینامیک ) بررسی می شوند، استفاده می شود.

از مبانی هیدرواستاتیک این اصل تجربی نتیجه می شود که فشار درون یک سیال ایستا ( فشار هیدرواستاتیکی ) در همه ی نقاط درون آن یکسان ( ایزوتوپ ) است. در میدان گرانشی زمین، این فشار افزون بر چگالی سیال فقط به ارتفاع ستون سیال نسبت به نقطه مورد نظر بستگی دارد.

در هیدرودینامیک کلاسیک بایستی مایعات را بصورت ” ایده ال ” در نظر گرفت به سخنی دیگرمایعات بدون اصطکاک و غیر قابل تراکم فرض شوند. در نتیجه در هیدرودینامیک تئوری برخلاف هیدرودینامیک عملی مقاومتی در مقابل جریان سیال وجود ندارد ( تناقض هیدرودینامیکی ).

در تئوری مهندسی سیالات، جریان سیالات ویسکوز ( سیالات دارای اصطکاک داخلی ) اصولا می تواند به دو صورت ( لایه ای یا مغشوش ) باشد. در جریان لایه ای لایه های سیال با سرعت های مختلف، بدون ایجاد  جریان گردابی، بر روی یکدیگر می لغزند. با افزایش سرعت جریان سیال در لوله، حرکت لایه ای سیال، به یکباره به یک جریان مغشوش و از لحاظ استاتیکی نا منظم تبدیل می شود. دلیل این تبدیل جریان وجود نا پایداری در مجاورت دیواره ی لوله است ( تئوری لایه مرزی ).

واژه هیدرولیک از کلمه ی یونانی  hydro   به معنای آب، مشتق شده است. بر این اساس بایستی یک جعبه انتقال قدرت آبی باشد. اما منظور از هیدرولیک استفاده از بعضی مایعات ( مانند آب، روغن، گلیسیرین ) در سیستمهای فنی است.

از لحاظ کاربردهای فنی در صنایع ( بویژه در صنعت ماشین سازی ) هیدرولیک، علم همه فرآیندهای مکانیکی ای هست که در آنها حرکت و انتقال نیرو بکمک مایعات انجام می شود. نیز هر گاه سخن از هیدرو لیک به میان آید. منظور بخشی از دستگاه یا سیستم است که در آن فرآیندهای هیدرولیکی روی می دهد.

از لحاظ فنی هیدرولیک در برگیرنده تجهیزات محرک، تنظیم کننده و کنترلی است که نیرو و جابجایی در آنها بکمک فشار سیال ( آب، روغن، گیلسرین ) ایجاد می شود. همه ی سیستمهای هیدرولیکی ( از هر نوعی که باشند ) یا براساس اصول هیدرواستاتیکی یا براساس اصول هیدرودینامیکی کار می کنند.

در سیستمهای هیدرولیکی ای که براساس اصول هیدرواستاتیکی کارمی کنند انرژی فشار تولید شده از طریق سیال هیدرولیکی ( مثلا روغن ) به کار تبدیل می شود این سیال، وسیله انتقال انرژی است.

از سیتمهایی که بر اساس اصول هیدرواستاتیک استوارند می توان  موارد زیر را نام برد :

الف – پمپهای هیدرولیکی

ب – تجهیزات تنظیم کننده و کپی تراش هیدرولیک در ماشینهای افزار

ج – کلاچ های هیدرو استاتیکی

د – جعبه انتقالهای هیدرولیکی ( که بدلیل قابلیت تنظیم پیوسته در ماشین سازی کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند )

از سیستمهایی که بر اساس اصول هیدرودینامیک کار می کنند. یعنی انتقال نیرو در آنها از طریق انرژی جنبشی سیال صورت می گیرد میتوان مبدل گشتاور در خودروها و لوکوموتیوها را نام برد. این تجهیزات، سیستمهای انتقال قدرت کاملا هیدرو دینامیکی هستند .

۱ – ۲ توسعه تاریخی و مفهوم هیدرولیکی

علم هیدرو استاتیک۱ در گذشته بدلیل استفاده از آب بعنوان سیال عامل در سیستم های هیدرواستاتیک، به هیدرولیک آبی معروف بود، از سابقه خیلی زیادی برخوردار است. این علم حدود سال ۱۸۰۰ با کاری که

 جزف براما با پرسهای هیدرولیکی شروع کرد آغاز شد.

در اواسط سده نوزدهم میلادی، کاربرد هیدرولیک با عنوان هیدرولیک کشتی نیز ( بویژه برای پارو زنی و حرکت بادبانها ) آغاز شد از حدود سال ۱۹۰۰ میلادی بجای آب از روغن استفاده می شود. که افزون بر انتقال قدرت دارای مزایای زیر نیز هستند :

 – سطوح لغزنده در بارزیاد را روانکاری می کند.

 – از پیدایش خوردگی در سیستم جلوگیری می کند.

درراستای نیاز روز افزون به فرآیندها و سیستم های فنی مولد قدرت، مهندسی هیدرولیک روغنی اهمیت فوق العاده ای یافت. به گونه ای که پیش از سال ۱۹۳۸ میلادی، استفاده از سیستم های هیدرولیک روغنی برای نمونه در هواپیما سازی و سیستم های نقاله، جایگاه ویژه ای پیدا کرد . اما از سال ۱۹۵۰ میلادی به این سو ؛ مهندسی هیدرولیک رشد فزآینده ای داشته است.

به همین دلیل هیدرولیک روغنی بصورت جزیی از مهندسی مکانیک درآمده است. فرآیندهای هیدرولیکی تقریبا در همه شاخه های ساخت و تولید و سیستم های حمل و نقل، برای اتوماسیون و مکانیزه کردن سیستم ها، حائز اهمیت است.

کارهای تکراری زمان بر دستی مثلا به شکلهای زیر :

الف – با انجام کارهای خسته کننده

ب – با جاگذاری اشتباه

ج – با باز و بسته کردن مدوام قید و بستها

بصورت منطقی با کارهای خودکار مکانیکی جایگزین شده اند. هیدرولیک روغنی در سیستم های محرک و سیستم های کنترل کاربرد بسیار وسیعی یافته اند. بدلیل ویژگی تنظیم پذیری قابل ملاحظه ی اجزای هیدرولیکی، دامنه ی کاربرد آنها عملا نامحدود است این اجزا در بسیاری از ماشین آلات ( از پرسهای هیدرولیکی گرفته تا هیدروموتورهای با دور متغییر ) کاربرد گسترده ای یافته اند.

 بدلیل وجود اجزای هیدرولیکی کمابیش استاندارد و با قیمت مناسب که دارای دقت بالایی نیز هستند و هرکدام نقش ویژه ای ایفا میکنند میتوان سیستم های کنترل ترکیبی پیچیده ای را طراحی کرد. همچنین میتوان سیستم های تولید و دستگاهای ساده ای که بصورت دستی کنترل می شوند را با نصب اجزای هیدرولیکی به آسانی خودکار یا اتومات کرد و کارایی آنها را بالا برد. با این اتوماسیون به اصطلاح خرد میتوان فرآیندهایی را که فقط شامل سری سازی نیمه انبوه هستند را با کمترین امکانات خودکار کرد.

دقت بالای دستگاهای پیوسته بهبود یابنده، کار آنها را تقریبا از مراقبت بی نیاز کرده است و دوام بیشتر آنها را سبب شده است. امروزه در ارزش گذاری ماشینهای ابزار یا دستگاهای بالابر یا سیستم های نقاله هرگاه به قابلیت بالایی نسبت به سیستم های گذشته برمی خوریم دربیشتر موارد پی خواهیم برد که اصولا کاربرد هیدورلیک روغنی درآن سبب این افزایش کارایی شده است.

۱ – ۳ قابلیت های کاربرد هیدرولیکی

بسته به شرایط کار دستگاه ونوع دستگاه یا ماشین، سیستم محرک یا کنترل هیدرولیکی به کار رفته برای آن بایستی با ویژه گی های دستگاه مطابقت داشته باشد. از طرفی گاهی نیز لازم می شود تا ماشین و دستگاه با مشخصات سیستم هیدرولیک تطبیق داده شوند. هیدرولیک و هیدرواتوماتیک روش های کاملا جدیدی هستند که با روش های قدیمی ماشین سازی ( مهندسی مکانیک ) کاملا متفاوتند. دانستن مزایای اصلی محرکهای هیدرولیکی برای استفاده از سیستمهای هیدرولیک شرط لازم است ولی شرط کافی برای آن محسوب نمی شود.

اطلاع از ویژگیها، مزایا و معایب انواع سیستم های انتقال قدرت همچنین آگاهی از حالت و درجه ی پیشرفته بودن آنها، لازمه ی انتخاب صحیح و اقتصادی از این سیستم ها است. سیستم های انتقال قدرت برای اعمال نیرو و حرکت در ماشین ها همچنین تجهیزات کنترل و تنظیم دارای شکلهای مختلفی اند.

انتقال نیرو و حرکت بروش های مختلف زیر قابل انجام است :

 

۱ ۳ ۱  انتقال مکانیکی به کمک اجزای مکانیکی شناخته شده  :

برای سیستم های محرک اصلی و سیستم محرک باردهی با کنترل پیوسته ( در ماشین های ابزار ) همچنین بعنوان سیستم های انتقال قدرت که  کار ماشین های  ابزاررا اتومات می کند . جعبه دنده های استاتیکی مکانیکی دارای بیشترین کاربرد هستند.

اما این سیستم ها دارای معایب زیر هستند :

الف – پیچیده و حجیم اند.

ب – نسبتا پر هزینه اند.

ج – فشارزیادی که روی سطوح اصطکاکی وجود دارد. سبب بزرگ شدن نیروی اصطکاک بین چرخها و سایش سریع آنها می شود.

د – کاربرد این سیستم ها در تجهیزات اتوماسیون بسیارمحدود است.

۱ ۳ ۲ انتقال الکتریکی مثلا با استفاده از خطوط نیروی الکترو دینامیکی و الکترومغناطیسی :

 موتورهای الکتریکی قابل تنظیم هنوز کاربرد گسترده ای دارند. با این وجود از لحاظ جمع وجور بودن و داشتن حرکت آرام و همچنین سرعت کنترل به پای سیستم های هیدرولیکی نمی رسد. سیستم های خودکار الکتریکی بیشترین کاربرد را دارند. مزایای این سیستم ها در انتقال نیرو به فواصل دور، ناگفته پیداست، ولی عمدتا پیچیده تر و حجیم اند و همچنین اطمینان پذیری کارشان از تجهیزات هیدرولیکی کمتر است.

۱ ۳ ۳  انتقال نیوماتیکی با استفاده از هوای فشرده:

 برای مثال :

الف – با استفاده از فشار ستون هوا

ب – بکمک انرژی جنبشی هوای تحت فشار

وجود کمپرسور برای این سیستم ها الزامیست.

عیب این سیستم ها این است که در اثرتغییرات حجمی قابل ملاحظه ی هوا به دلیل تغییرات فشار هوای درون سیستم، مقدار سرعت دچار نوسان می شود. به همین دلیل از محرکهای نیوماتیکی در مواردی که افت و خیز سرعت مورد نظر باشد میتوان استفاده کرد مثلا در موارد زیر :

الف – در پرسهای ضربه ای و چکشهای نیوماتیکی

ب – در فکهای گیره ها برای کولت ها

ج – دردستگاهای سنگزنی و سوراخکاری دستی نیوماتیکی

د – در تغذیه ی مواد میله ای بصورت نیوماتیکی و ماشینهای تراش اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک

هوا بدلیل داشتن ویسکوزیته کم، افت فشار اصطکاکی ناچیزی دارد وبه همین دلیل میتوان سرعت جریان هوا در سیستم های نیوماتیکی را بالا برد. در دستگاه های سنگ زنی که مجهز به محرک نیوماتیکی هستند سرعت اسپیندل به صدهزار دور بر دقیقه نیز میرسد.

عیب عمده این سیستمها سرد شدن سریع هوا در صورت افت ناگهانی فشار است، که در اثر آن رطوبت موجود در هوا بصورت آب یا یخ در سیستم باقی میماند. اخیرا از این اثر درماشینهای ابزار دقیق برای خنک سازی اجزای هیدرولیکی محرک های نیوموهیدرولیکی استفاده می شود.

در فشارهای کمتر ازهشت بار، این اثر روی نمی دهد. از هوای با فشار بیشتر ( دویست بار) فقط برای عملیات کوتاه و متناوب استفاده میشود.

۱ ۳ ۴ انتقال هیدرولیکی بکمک مایعات :

الف – بکمک فشار ستون مایع ( سیستم انتقال قدرت هیدرواستاتیکی )

ب – بکمک انرژی جنبشی مایعات ( سیستم انتقال قدرت دینامیکی ).

در هردو این سیستم های انتقال قدرت و حرکت، وجود اجزای زیر الزامیست :

–       جزمحرک مایع ( پمپ )

–       جز متحرک با جریان مایع برای تولید توان مکانیکی ( هیدروموتور یا سیلندر هیدرولیکی ).

یکی از کاربردهای دیرین و فراگیر هیدرولیک روغنی در ماشین های ابزار و سیستم های نقاله، کاربرد در کلاچ ها و سیستم های تبدیل هیدرولیکی است. جالب اینکه در همین سالهای اخیر کلاچ های هیدرولکی کاربرد بیشتری نسبت به کلاچ های الکتریکی پیدا کرده اند و این بعلت ظرفیت گشتاور بیشتر کلاچ های هیدرولیکی و کاهش خطر داغ شدن موتورها در این نوع کلاچ ها است.

بویژه واکنش سریعتر و ظرفیت توان کلاچهای هیدرولیکی (درابعاد مساوی با کلاچ الکتریکی ) از دلایل بکارگیری آنها درماشینهای فرز و تراش و دریل با کنترل عددی است.

 

۱ ۳ ۵ سیستم های مرکب انتقال قدرت وحرکت

بررسی سیر تحول صنعتی در داخل و خارج از کشور آلمان نشان می دهد که همیشه رابطه متقابل تنگاتنگی بین هیدرولیک، نیوماتیک، برق و الکترونیک وجود دارد. مسیر این پیشرفت ها بگونه ای است که پایان آن قابل پیش بینی نیست و در واقع به سمت سیستم های ترکیبی زیر است :

الف – سیستم های هیدرونیوماتیکی

ب – سیستم های الکتروهیدرولیکی

ج – سیستم های هیدروالکتریکی

د – سیستم های هیدروالکترونیکی

این سیستم ها پیوسته درحال توسعه اند بسیاری از مشکلات حاد مربوط به این سیستم ها را میتوان با تقسیم کردن وظایف هر قسمت رفع کرد.

هم هیدرولیک روغنی و هم نیوماتیک ویژگیهای مخصوص به خود را دارند که محدوده ی کار برد از لحاظ اقتصادی به صرفه ی آنها را مشخص می کنند. اما ترکیب این دو سیستم دارای مزایایی است.

افزون بر ویژگی های سیال عامل ( تراکم پذیری روغن بسیار کم است، ولی تراکم پذیری هوا زیاد است ) اصولا پارامترهای زیر در انتخاب سیستم تعیین کننده اند :

–       نیرو

–       مسیر حرکت

–       سرعت

–       حجم سیستم

اگر حجم سیستم کوچک باشد و فشار یا نیروی کششی زیاد مورد نیاز باشد آنگاه بهترین گزینه سیستم هیدرولیک روغنی است. اگر سرعت اعمال نیروی زیاد مورد نظر باشد آنگاه سیستم نیوماتیکی گزینه مناسب است.

هرگاه هم سرعت عمل مورد نیاز باشد و هم نیرو، آنگاه سیستم ترکیبی هیدرونیوماتیک مناسب خواهد بود بدلیل تراکم پذیر بودن هوا، اتلاف انرژی سیستم های نیوماتیکی زیاد است، اما در سیستم های هیدرولیک روغنی افزون بر خطوط رفت بایستی خطوط برگشت روغن نیز کاملا آب بندی و بی نشت باشد.

سیستم های هیدرولیک روغنی نسبت به سیستم های نیوماتیک توان بیشتری دارند. این سیستم ها قادرند نیروی بزرگی را در یک حجم خیلی کوچک ایجاد کنند بگونه ای که دقیقا قابل تنظیم باشد.

بویژه در ماشینهای ابزار در دو زمینه زیر پیشرفت های حائر اهمیتی صورت گرفته است :

الف – در محرک هایی که تغییر سرعت در آنها بصورت پیوسته انجام می شود برای حرکت باردهی ماشین ابزار

ب – درکنترل اتوماتیک فرآیندهای کاری

در مورد دوم سیستم هیدرولیکی و الکتریکی کاربرد بیشتری دارند. برای انتقال فرمانهای تنظیمی و کنترلی مختلف ازاجزای الکتریکی استفاده می شود و برای ایجاد حرکتها از اجزای هیدرولیکی. نقش دوم این سیستم را میتوان بصورت زیر بیان کرد :

الکتریسیته سیستم عصبی دستگاه و هیدرولیک سیستم عضلانی آن است در نتیجه این سیستم ها به سیستم های الکترو هیدرولیک معروف شده اند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.