|
آکومولاتور هیدرولیکی بعنوان یک منبع ثانویه، با ذخیره پتانسیل سیال غیر قابل تراکم (تحت فشار قرار گرفته توسط عامل خارجی) میتواند در هنگام نیاز، مورد استفاه قرار گیرد. به منظور ذخیرهسازی انرژی از مکانیزمهای وزنهای، فنری، و یا گازی استفاده میشود. این آکومولاتور به سه دسته کلی زیر تقسیم میگردد:
|
سیلندرهای هیدرولیک جریان سیال تحت فشار را به حرکت خطی میله پیستون تبدیل میکنند و دارای انواع یککاره و دو کاره میباشند. در نوع یککاره برگشت به موضع اولیه توسط فنر یا نیروی ثقلی بار صورت میپذیرد ولی در نوع دو کاره عمل رفت و برگشت تحت کنترل سیال هیدرولیکی انجام میشود.
در انتخاب سیلندرهای هیدرولیک موارد ذیل باید در نظر گرفته شود:
حداکثر فشار کاری سیستم
قطر پیستون و میله پیستون
نیروی سیلندر
حداکثر نیروی سیلندر
طول کورس سیلندر
حداکثر سرعت سیلندر
نحوه نصب سیلندر
وجود ضربه گیر
نوع و کاربرد سیلندر
مشکلات اساسی در ارتباط با سیلندرهای هیدرولیک
بارگذاری غیر محوری
نصب نامناسب
کمانش در میل پیستون
محاسبات نادرست در شتابگیری و کاهش سرعت بار
بارهای ضربه ای سنگین
نشتی های داخلی و خارجی
تقویت فشار ناخواسته
سرعت و ترتیب حرکت نادرست
برای دستیابی به تناژ مورد نظر ابتدا سطح فشار کاری باید تعیین گردد. برای مثال فشار 120bar در صنعت متداول میباشد. با توجه به فشار کاری و نیروی مورد نیاز، سطح مقطع سیلندر از رابطه ذیل تعیین میگردد.
F (kgf)=P(bar)XA(cm2)
رای مثال برای دستیابی به 5 تن نیرو در فشار 120bar داریم:
5000= 120xA >> A= 41.7 cm2 >> D= 7.3 cm >> D=8 cm (سایز موجود سیلندر)
سرعت حرکت سیلندر متناسب با دبی ورودی به آن تعیین میگردد. با توجه به نیاز سیستم ، سرعت حرکت را طراح مشخص مینماید. معمولا تامین سرعتهای بیش از 0.1m/sec و کمتر از 0.01m/sec نیاز به تمهیدات خاص در سیستم دارد. سرعت سیلندر از رابطه ذیل حساب میشود:
V(m/sec)=Q(lit/sec)/6XA(cm2)
رای مثال برای سرعت سیلندر با قطر 8cm و دبی ورودی 20lit/sec داریم:
A=50.24 >> V= 20/6X50.24 = 0.066 m/sec= 6.6 cm/sec
در صورتیکه سرعت محاسبه شده مطلوب طراح نباشد لازم است مقدار دبی کاهش یابد. برای مثال با ورود 10lit/sec روغن به این سیلندر، سرعت نیز نصف میشود و تا 3.3cm/sec کاهش میابد.
پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک، توان مکانیکی را که بوسیله موتورهای الکتریکی یا احتراق داخلی تامین می گردد به توان هیدرولیکی تبدیل می کند. پمپ فقط مولد جریان سیال بوده و سطح فشار ایجاد شده به میزان بار مقاومی که توسط عملگر سیستم هیدرولیک بر آن غلبه میشود، بستگی دارد.
پمپ جابجایی مثبت به ازاء هر دو ر چرخش محور پمپ ،مقدار مشخصی از سیال را به سیستم هیدرولیک ارسال مینماید. پمپ جابجائی مثبت (دبی ثابت و متغییر ) شامل انواع پمپ دنده ای ، پره ای و پیستونی محوری و شعاعی میباشد.
در انتخاب پمپهای با جابجایی ثابت موارد ذیل باید در نظر گرفته شود:
|
|
اولین مرحله در انتخاب مدار تغذیه و تعیین پمپ مناسب برای یک کاربرد معین در سیستمهای هیدرولیک، بررسی میزان فشار و جریان مورد نیاز در مدار است. ابتدا منحنی های جریان و فشار در یک سیکل زمانی باید بررسی شود. سپس همزمانی مصرف درالمانهای مختلف تعیین گردد. بدین نحو حداکثر جریان مورد نیاز مشخص میگردد. برای تعیین یک مدار تغذیه مناسب به موارد ذیل باید توجه نمود: 1) در سایزینگ پمپ ها در عمل حدود ده درصد به دبی تعیین شده از طریق محاسبات تئوریک اضافه مینمایند. 2) در انتخاب شیر اطمینان (فشار شکن)، فشار تنظیمی باید ده درصد بیشتر از فشار کاری سیستم باشد. هر دو مورد (1) و (2) باعث میشود توان بیشتری در سیستم هیدرولیک تزریق شود. با تعیین فشار کاری و دبی مصرفی روغن، توان مورد نیاز برای الکتروموتور گرداننده پمپ در سیستم با استفاده از فرمول زیر محاسبه میشود : P(KW) = [Q(lit/min) X p(bar)]/600 در این رابطه P توان ، Q دبی و p فشار میباشد. رابطه فوق بدون در نظر گرفتن راندمانهای مکانیکی و حجمی ارائه شده است. برای مثال توان الکترو موتور در سیستم هیدرولیکی با فشار کاری 120bar و دبی 30lit/min به صورت زیر محاسبه میشود: P= 30X120/600 =6 kW رنج توانهای استاندارد الکتروموتورها(kW)
با توجه به رنج استاندارد توان الکترو موتورها ، مقدار 7.5kW مناسب میباشد. |
|||||||||||
| مدار Unloading پمپ | |||||||||||
|
Pressure-compensated pump |
Hi-lo circuit |
||||||||||
|
توسعه علم هیدرولیک زمانی شروع شد که پاسکال دانشمند فرانسوی قوانین مربوط به فشار را کشف کرد(1650 میلادی) و هیدرولیک را به عنوان یک علم نوین پایه گذاری نمود. از آن تاریخ به بعد دوران شکوفایی هیدرولیک پدید آمد و این علم به نحو چشمگیری وارد بازار گردید. امروزه هیدرولیک در ساختمان ماشین آلات صنعتی، کشاورزی، راهسازی، هواپیمایی، کشتی سازی، اتوموبیل سازی، ماشینهای ابزار، تاسیسات صنایع سنگین، معدن و . . . در مقیاس وسیعی استفاده میشود و روز به روز نیز افزایش میابد. هیدرولیک فن آوری تولید، کنترل و انتقال قدرت توسط سیال تحت فشار است. بطور کلی یک سیستم هیدرولیک چهار کار اساسی انجام میدهد:
قانون پاسکال: قانون پاسکال پایه هیدرولیک نوین است. این قانون بیان میکند که فشار وارده به هر نقطه از یک مایع محدود بطور مساوی در تمام جهات منتقل شده و با نیروی مساوی بر رو سطوح مساوی اثر میکند.
اصول کلیدی فوق اگرچه ساده به نظر میرسند ولی پایه واساس علم هیدرولیک میباشند. با داشتن درک صحیحی از این قوانین به راحتی میتوان حرکت سیال در خطوط انتقال را دنبال و عملکرد سیستم را تحلیل نمود. |
 |
پمپهای پبستونی دبی متغیر سری PV – مدل 42 و 43 |  |
| |
پمپهای پیستونی دبی متغیر سری PV – مدل 45 | |
| |
پمپها و موتورهای دبیثابت سری F11 | |
| |
پمپهای دندهای سری GPA , GP1 | |
| |
پمپهای/موتورهای هیدرولیکی دبیثابت سری F11 , F12 | |
| |
پیشران های هیدرولیکی سری 108 | |
| |
پیشران های هیدرولیکی سری 165 | |
| |
پمپ هیدرولیکی دبی متغیر VP1-120 | |
| |
تجهیزات جانبی قابل حمل موتور/ پمپ | |
| |
پمپهای پیستونی محوری دبی متغیر سری P1 | |
| |
پمپهای پیستونی محوری سری PD (دبی متغیر) | |
| |
پمپهای پیستونی دبی متغیر سری P2 | |
| |
تجهیزات انتقال قدرت | |
| |
پیشران های سری 550 | |
| |
پمپ های پیستونی کوچک سازی شده | |
| |
پمپهای دستی سری 750 | |
برای سیستمهای ساده با فشار نسبتا" کم ( بار 180-140 یا Mpa 18-14) پمپ دنده ای کاربردی ترین نوع پمپ به شمار می رود. پمپ دنده ای بسیار ساده، مطمئن، نسبتا" ارزان و با حساسیت کم نسبت به گرد و غبار است. پمپ موجود در عکس در جهت نشان داده شده حرکت می کند. هنگامی که دنده ها می چرخند و چرخ دنده های موجود در بخش مکشی به نقطه B (محل خروج اجباری مایع) نزدیک می شوند وکیومی تولید می شود و روغن به داخل فواصل بین چرخ دنده ها سرازیر می شود. روغن موجود در محوظه به قسمت فشاری پمپ منتقل می شود و آنجا پس از گیر افتادن چرخ دنده ها روغن بلاجبار از فواصل بین چرخ دنده ها خارج شده و وارد قسمت خروجی پمپ می شود. حرکت چرخ دنده ها بروی هم مانع برگشت روغن از قسمت فشار به قسمت مکشی پمپ می شود. در نتیجه روغن از قسمت مکشی به قسمت فشار و در امتداد بخش نصب شده چرخهای دنده منتقل می شود. فشار موجود در قسمت فشار بر اساس مقاومت موجود در سیستم تعیین می شود. بیشترین مقاومت در قسمت سیلندر و موتور هیدرولیکی است. برای جلوگیری از ایجاد حباب در اثر پمپاژ مایع فشار موجود در قسمت مکشی نباید از 0.1 تا 0.2 بار (Kpa20-10 ) بالاتر رود. فشار زیر اتمسفر (حداقل فشار مطلق: 0.8 بار یا kpa80)
Gearpump
For simple systems with a relatively low level of pressure (about 140 to 180 bar or 14 to 18 MPa) the gearpump is the most used type of pump. The gearpump is a very simple, reliable, relatively cheap and less dirt sensitive hydraulic pump. The pump in the picture is driven in the indicated direction. As the gears rotate and the teeth at the suction side come clear of the meshing point, a vacuum is created and oil flows into the spaces between the theeth. The oil in the chambers is transported to the pressure side of the pump. There the teeth mesh and the oil is forced out the spaces between the theeth into the output port of the pump. The meshing of the teeth prevents the oil flowing back from the pressure to the suction side of the pump. So the oil is transported from the suction side to the pressure side along the housing side of the gear wheels! The pressure at the pressure side is determined by the resistance in the system. The most important resistance is the load on the hydraulic cilinder or hydraulic motor. In order to prevent cavitation, the pressure at the suction side of the pump should not exceed 0.1 to 0.2 bar (10 to 20 kPa) below atmospheric pressure (minimim absolute pressure: 0.8 bar or 80 kPa).
ساخت شرکت رکسروت - Rexroth
سایت مرجع هیدرولیک و پنوماتیک
