معرفی سیستم هیدرولیک و پنوماتیک

هیدرولیک - پنوماتیک

هیدرولیک چیست؟

از واژه هیدرولیک مفهوم مایع تداعی می‌شود، مثلاً توربین هیدرولیک نوعی توربین است که با آب مرتبط می‌باشد . سیستم هیدرولیکی با آب، روغن یا مایعات دیگر کار می کند.

در سیستم‌های هیدرولیکی در کنار مایع از هوای فشرده یا برخی گازها و سیالات تراکم  پذیر هم  می‌توان استفاده کرد . سیستم‌های هیدرولیک  توانایی جابه‌جایی قطعات سنگین را نیز دارد که امروزه در صنعت کاربرد زیادی دارند.

مزایای به کارگیری روغن

روغن موجب روانکاری عناصر لغزش مانند اجزای پیستون در داخل سیلندر می‌شود و از زنگ زدن اجزا جلوگیری می‌کند و به آسانی در دسترس است. 

روغن، مایعی است که در سیستم هیدرولیکی و در هنگام تغییر فشار ناشی از حرکت و جریان روغن از یک نقطه به نقطه دیگر سیستم، تغییر حجم نمی‌دهد و اگر سیستم به طور کامل پر باشد، سرعت و فشار آن قابل کنترل می‌باشد.

طرز کار

روغن درون مخزن از صافی می گذرد و از راه لوله به پمپ می رود. پمپ را می‌توان با موتور الکتریکی، موتور هوایی، توربین گازی یا موتور درون‌سوز به کار انداخت. فشار روغن در پمپ افزایش می‌یابد و نسبت به توانایی پمپ، نیروی مورد نیاز تولید و به مصرف می‌رسد که میزان این نیرو می‌تواند از ۵۰بار تا ۵۰۰بار برسد.

 حال روغن وارد شده به سیلندر روی پیستون عمل کرده و با وارد کردن فشار به سطح، موجب وارد آمدن نیرو بر میله پیستون می‌شود‌. نیروی میله پیستون می‌تواند موجب حرکت بار یا دستگاه شود. روغن برگشتی از طرف دیگر سیلندر به مخزن باز می‌گردد.

کاربرد جک هیدرولیک

ازکاربردهای جک هیدرولیک در معادن ، آسیاب ها ، کارخانجات و توربین ها ، صنابع دفاعی و … نام برد که برای مثال در کشاورزی می توان به استفاده در ماشین های زراعتی و بیل مکانیکی ؛ در کارخانجات به خصوص خودرو سازی برای تولید قطعات یا قسمت ریخته گری برای نگه داشتن کوره و …. اشاره کرد .

انتخاب روغن هیدرولیک

انتخاب درست روغن هیدرولیک برای کاربردهای صنعتی باید در یر گیرنده ۴ نکته اساسی باشد :

• در ابتدای به کارگیری سیال مورد استفاده برای دستگاه باید خواص فیزیکی و مشخصه های جریان وعملکرد قابل قبول متناسب با همان دستگاه را داشته باشد .
• سیال پس از استفاده در یک دوره زمانی عملکرد رضایت بخش داشته باشد . برخی از روغن ها ممکن است در آغاز کار مناسب داشته باشند اما پس از چندی ویژگی های آن تغییر کند ، که این خود اثر ناخوشایندی بر عملکرد دستگاه هیدرولیکی دارد .
• سیال هیدرولیکی باید لایه ای نازک بین قطعات متحرک به وجود آورد تا از سایش و اصطکاک آن ها بکاهد .

سیال هیدرولیکی نبایدزنگ زدگی یاخوردگی دستگاه را تشدید یا تسریع کند ، به علاوه مانند یک روانساز مناسب لایه محکمی بین قطعات متحرک به وجود آورد تا سایش آن ها را کمینه کند .

پنیوماتیک چیست؟

این کلمه از یک واژه یونانی گرفته شده که به معنی نفس و باد می باشد ، بنابر این پنیوماتیک مبحثی است که در آن از حرکات و اعمال هوا صحبت به میان می آید که درواقع هوا یک ماده انرژی زادر پنیوماتیک می باشد . 

براساس بررسی های انجام شده سیستم پنیوماتیک تمیزولی گران می باشند و بیشتر در صنایع بسته بندی مواد خوراکی وداروسازی به کار می روند .

طرز کار سیستم پنیوماتیک

هوا از محیط اطراف به درونم کمپرسور مکیده می شود ، کمپرسور فشار آن را می افزاید که فشار می تواند به ۹۰ پوند بر اینچ مربع برسد . هوای فشرده از طرف پیستون به داخل سیلندر جریان می یابد .

 فشاری که در سطح پیستون ایجاد می شود نیرو تولید می کند و در اثر آن پیستون و میله آن شروع به حرکت می کند ، وقتی که پیستون به وضعیت نهایی خود می رسد مقدار فشار با میزان فشار کارگاهی بالا می رود که در موقع تست می توان به وسیله فشار سنج این مقدار را اندازه گرفت . 

بعد از افتادن فشار فنر تعبیه شده در طول میله پیستون آن را به وضعیت ابتدایی بر می گرداند ، قدرت فنر طوری است که فقط می تواند پیستون را به وضعیت ابتدایی برگرداند و بنابر این قطعات سنگین را نمی توان توسط آن برگشت داد .

نکته : فنر در زمانی استفاده می شود کهیک ورودی هوا داشته باشیم .

مزایای سیستم پنیوماتیک

مقدار : جهت تولید هوای فشرده هوا در همه جا به مقدار کافی وجود دارد .

انتقال : هوای فشرده را می توان از طریق خطوط لوله به نقاط دور منتقل نمود .

انبار کردن : در کارخانه ها ، کارگاه ها جهت تولید هوای فشرده همیشه احتیاج به کمپرسور نیست بلکه می توان با انبار کردن در مخازن و کپسول ها از آن استفاده کرد .

حرارت : نوسانات حرارتی محیط  در هوای فشرده تاثیر ندارد . از این رو می توان در نقاطی که درجه حرارت به حداکثر سرما و گرما می رسد از هوای فشرده استفاده کرد .

اطمینان در مقابل انفجار : هوای فشرده ایجاد انفجار و آتش سوزی می کند . بدین جهت احتیاجی به تاسیسات حفاظتی ندارد .

تمیزی : هوای فشرده تمیز است و هوای آلوده نمی تواند وارد شبکه هوای فشرده شود.

سرعت : هوای فشرده شده دارای سرعت زیادی است و می تواند به سرعتی معادل یک تا دو متر بر ثانیه برسد .

تنظیم : سرعت و نیرو در عناصر پنیوماتیکی قابل تنظیم می باشد .

معایب سیستم پنیوماتیک

آمادگی : هوای فشرده را بایستی به نحو صحیح آماده کار نمود . مواد آلوده و رطوبت نباید در هوای فشرده موجود باشد .

هزینه نیرو : هزینه صرف ایجاد نیرو با هوای فشرده تا حدی اقتصادی می باشد و این میزان معمولا وقتی است که فشار کارگاهی برابر ۷ بار و نیروی حاصله با توجه به طول و سرعت حداکثر ۲۰۰۰۰ الی ۳۰۰۰۰ نیوتن می باشد .

هوای مازاد  دارای صدای بلندی است ، ولـی امروزه با به کار برن صـدا خفه کن می تـوان تـا حد زیادی جلوی این صدا را گرفت .

مخارج : هوای فشرده به تنهایی انرژی گرانی است که با استفاده از قطعات پنیو ماتیکی که ارزان قیمت و دارای کارایی زیاد هستند این مخارج را می توان خنثی کرد .

تراکم : با هوای فشرده نمی توان سرعتی یکنواخت و ثابت در پیستون ایجاد کرد .

قسمت های اصلی جک

سیلندر – شفت – پیستون – چشمی – فلنج سر جک – فلنج ته جک – درپوش سر یا ته جک – پایه

لوازم جانبی

• سیل پیستون در مدل و فشار کاری مختلف
• گاید رینگ پیستون
• گردگیر یک لبه و دو لبه
• گاید رینگ گلویی
• سیل گلویی در مدل و فشار کاری مختلف