بررسی ویژگی‌های سیستم های هیدرولیک
هیدرولیک شاخه‌ای از علم مکانیک و زیرمجموعه‌ای از انرژی و سیالات است که با استفاده از روش‌های کاربردی باعث انتقال انرژی می‌شود. اصول اولیه هیدرولیک توسط پاسکال دانشمند فرانسوی، حدود پانصد سال پیش پایه‌گذاری شد. بعدها با پیشرفت روزافزون و چشمگیر آن به طور وسیع در سطح جهانی از آن بهره‌برداری و استفاده شد. در این مقاله قصد داریم به بررسی انواع واجزای سیستم هیدرولیک، کاربرد، مزایا و معایب آن به طور ویژه بپردازیم. در ادامه با ما همراه باشید.
همچنین ارائه خدمات تعمیر پمپ هیدرولیک به صورت کاملا تخصصی توسط مهندسین مجرب و با سابقه در شرکت پایا هیدرولیک انجام میپذیرد.
اجزای تشکیل دهنده ی سیستم های هیدرولیکی
لازم است به اطلاع‌تان برسانیم که سیستم های هیدرولیکی از چهار بخش اصلی دارای مایع تشکیل شده‌اند. فشار وارد شده بر مایع، انرژی تولیدشده را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند.
اولین جزء تشکیل دهنده‌ی این سیستم‌ها مخزن است که محل نگهداری مایع است. مخزن وظیفه‌ی انتقال گرما به سیستم هیدرولیک و حذف رطوبت و هوای تولیدشده از مایع را برعهده دارد.
پمپ، یکی دیگر از اجزای تشکیل دهنده ی سیستم های هیدرولیکی است که انرژی مکانیکی را با حرکت‌دادن مایع موجود در مخزن، به سیستم منتقل می‌کند. پمپ‌های پره‌ای، پمپ‌های دنده‌ای و پمپ‌های پیستونی از نمونه‌های مختلف به کار رفته در سیستم‌های هیدرولیکی هستند.
سوپاپ‌ها یا شیرآلات موجود در سیستم به عنوان جزء سوم، وظیفه‌ی راه‌اندازی، حرکت و توقف سیستم، مبتنی بر مایع را بر عهده دارند. شیرالات یا سوپاپ‌ها با استفاده از روش‌های دستی، الکتریکی، هیدرولیکی، مکانیکی یا پنوماتیکی فعال می‌شوند.
محرک‌ها در انواع مختلف به عنوان آخرین جزء تشکیل دهنده ی سیستم ، انرژی دریافتی را به انرژی مکانیکی تبدیل و حرکت خطی یا چرخشی را با استفاده از موتور یا یک سیلندر هیدرولیکی ایجاد می‌کنند.
آشنایی با هیدرولیک و نحوه عملکرد تجهیزات هیدرولیکی
سیستم های هیدرولیک بر پایه‌ی مایعات بنا شده‌اند. این سیستم‌ها با عملکرد مکانیکی موجود در سیستم های هیدرولیکی، انرژی و نیروی اولیه وارد شده به خود را به یک نیرو و انرژی خروجی شدید تبدیل می‌کنند. درواقع به دلیل قابلیت افزایش نیرو در زمان حرکت و سرعت بالای تغییر جهت حرکت، جایگزین مناسبی برای انتقال انرژی به جای روش‌های مکانیکی و الکتریکی می‌باشند.
سیستم های هیدرولیکی از طریق مایع روغنی محصور و تولید شده درسیلندرهای متحرک پیستون‌ها، حرکت مکانیکی را شکل می‌دهند. بنابراین روغن موجود در تجهیزاتهای هیدرولیک به عنوان جزء اصلی و مهم بشمار می‌آید. در بسیاری از مواقع که جابه‌جایی اجسام سنگین، توسط هیچ نیرویی امکان‌پذیر نیست، از این سیستم‌های کارآمد برای جابه‌جایی و کنترل قدرت بهره می‌برند. همان‌طور که پیش‌تر به آن اشاره کردیم، عملکرد تمام تجهیزات هیدرولیکی مبتنی بر فشار مایع موجود در پیستون‌های موتور می‌باشد. درواقع پرس‌های هیدرولیکی با تحت فشار قرار دادن مقدار کمی از مایع، مقدار بسیار زیادی از نیرو را تولید می‌کنند.
برای درک بهتر مطلب، با ذکر یک مثال مسئله را برای شما شرح می‌دهیم. زمانی که یک لیفتراک می‌خواهد جسم سنگینی را با استفاده از سیستم هیدرولیک جابه‌جا کند، ابتدا فشار توسط پرس هیدرولیکی بر روی مایع محصور شده وارد می‌شود. سپس مایع، نیروی وارد شده را تبدیل به انرژی و آن را به پیستون منتقل می‌کند و در نهایت پیستون مجبور به برداشتن جسم سنگین می‌شود. نکته‌ی حائز اهمیت این است که از آنجایی که فشار وارد بر مایع اجازه‌ی به عقب برگشتن آب را نمی‌دهد، بنابراین پیستون هم نمی‌تواند به عقب حرکت کند. همچنین تا زمانی که فشار وارد بر مایع قطع نشود، پیستون آزاد نشده و شاخه‌های لیفتراک همچنان بالا باقی می‌مانند. لازم به ذکر است که این سیستم تحت کنترل اپراتور است و تا زمانی که اپراتور بخواهد هرچیزی را بلند کند ایمن است.
انواع سیستم های هیدرولیکی
سیستم های هیدرولیکی به دو دسته مرکز باز و مرکز بسته تقسیم می‌شوند. در سیستم مرکز باز، همانگونه که از نامش پیداست مرکز شیر کنترل باز است و جریان روغن، پس از عبور از پمپ و شیر مجدد به مخزن باز می‌گردد. در سیستم های هیدرولیک مرکز بسته، مرکز شیر کنترل بسته است بنابراین روغن اجازه عبور از آن را ندارد. بنابراین مسیر حرکت روغن مسدود و شیر در وضعیت خلاص قرار گرفته و درنهایت پمپ متوقف می‌شود. استفاده از جک هیدرولیک برای بالابردن ماشین به جهت عوض کردن چرخ یا تایر، مثالی از سیستم هیدرولیک مرکز بسته می‌باشد.
کاربرد سیستم های هیدرولیکی
- تغییر زاویه مکانیزه‌ها و تنظیم غلتک‌ها در صنعت فولادسازی
- هیدرولیک در دستگاه‌های کشاورزی مانند تراکتور و لودر
- کنترل حرکت و اعمال نیرو در قیچی‌ها و پرس‌ها
- محرک ماشین‌های ابزار
- هیدرولیک در راه‌سازی مانند بالابر و جرثقیل
- هیدرولیک در صنایع غذایی مانند کنسروسازی
مزایا و معایب سیستم های هیدرولیکی
مزایا
- دارای انعطاف پذیری بالا
- طراحی ساده و کم صدا بودن
- دقت کنترل بسیار بالا
- بازدهی درخور و مناسب
- اصطکاک کم، هزینه پایین و راندمان بالا
- دارای قدرت بالاتر نسبت به نیروهای مکانیکی و الکتریکی
معایب
- داغ شدن بیش از حد
- امکان آتش‌سوزی و صدمات فیزیکی با نشتی روغن
- آلودگی محیط زیست
- بازده پایین‌تر نسبت به سیستم مکانیکی
- امکان حرارت بالا
- فاسد شدن یا زنگ زدن با گذشت زمان
سخن پایانی
در این مقاله سعی داشتیم شما را تا حدودی با مقوله‌ی سیستم های هیدرولیک آشنا کنیم. امروزه با پیشرفت‌های روزافزون سیستم‌های کارآمد مختلف در بسیاری از مشاغل و صنعت‌ها اعم از صنعت کشاورزی، صنایع غذایی، فولاد سازی، ماشین آلات و… از تجهیزات هیدرولیکی پیشرفته برای پیشبرد اهداف خود مانند جابه‌جایی اجسام سنگین یا اعمال اموری که به نیروی زیادی نیاز دارد بهره می‌برند. این سیستم‌ها که دارای قابلیت‌های بالا، کاربرد و مزایای بی‌شماری هستند در انواع مختلف با عملکردهای متفاوت تولید و در اختیار صاحبان صنعت قرار گرفته‌اند.
