سیستم هیدرولیک چیست؟

در میان سیستم های انتقال قدرت ، سیستم هیدرولیک یک سیستم به دلیل توانایی تبدیل نیروی اولیه ی اندک به خروجی بالا و قابلیت کنترل دقیق این انتقال قدرت شدیدا در اموری مانند بلند کردن، هل دادن، خم کردن، فشار دادن و برش کاربرد دارد.

سیستم هیدرولیک به انگلیسی Hydraulic System

پاورپک هیدرولیک به انگلیسی Hydraulic Power Pack

پاور یونیت هیدرولیک به انگلیسی Hydraulic Power Unit

یونیت هیدرولیک به انگلیسی Hydraulic Unit

مدار هیدرولیک به انگلیسی Hydraulic Circuit

وظایف سیستم هیدرولیک چیست؟

برای انجام کارهایی که به نیروی بالایی نیاز دارند با صرف انرژی و نیروی اندک امروز راه های فراوانی هست .

یک مدار هیدرولیک توسط سیال تحت فشار عملیات انجام کار را محقق می نماید.

از این رو سیستم های هیدرولیکی در صنایع معدن، کشاورزی، هوا فضا و … مشاهده می شوند.

 یک مدار بسته  که  سیال مایع محبوس تحت فشار، با بهره گیری از قوانین سیالات ، قادر به انتقال قدرت و انجام کار باشد. 

هر چند ممکن است یک سیستم هیدرولیک خاص عملکرد و اهداف متفاوتی داشته باشد،اما همه ی  سیستم های هیدرولیک مطابق و بر اساس یک مفهوم اولیه کار می‌کنند که توضیح و تفهیم بسیار ساده ای هم دارد . 

قانون پاسکال ، در یک محیط بسته فشار وارده به سیال در تمامی نقاط سیال برابر است ، این یعنی با نیروی کم می توان کارهای بزرگی انجام داد.

اجزای سیستم هیدرولیک چیست ؟

کاربردهای سیستم هیدرولیک چیست ؟

به طور کلی سیستم های هیدرولیک سه بخش اصلی دارند :

بخش تامین قدرت 

توان لازم با تبدیل توان مکانیکی به توان هیدرولیکی ایجاد می شود این مولد گاهی پمپ است .

بخش کنترل

کنترل جهت ها ، کنترل فشار ها ، کنترل جریان ها و سنسور ها  عملیات کنترل را بر عهده دارند.

بخش عملگرها

عملگرها یا منجر به حرکات خطی می شوند مثل سیلندر ها یا حرکات دورانی ایجاد می نمایند مانند هیدروموتورها .

سه بخش اصلی سیستم هیدرولیک برای انجام وظایف خود باید چهار مرحله را پشت سر بگذارند :

تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی هیدرولیکی توسط پمپ

انتقال سیال به نقاط مورد نظر توسط اتصالات؛ لوله ها و شیلنگ ها

کنترل جهت، فشار و جریان سیال توسط ولو ها

انجام کار توسط عملگرها سیلندرها یا هیدروموتورها

اتصال اجزا در سیستم هیدرولیک به نحوی است که ، نیروی وارد شده به سیال در یک نقطه سبب فعال سازی و انجام کار در یک نقطه ی دیگر می شود.

سیستم هیدرولیک پویا است.

هیدرولیک یعنی فشار 

اپلیکیشن های هیدرولیکی application of hydraulic system دقیقا مانند چوب جادویی عمل می نمایند.

همان قدر نامحدود ، دقیق و خارق العاده!

 هیدرولیک رگ حیات است .

جادوی هیدرولیک

با این درک کلی و تسلط بر ترتیب انجام وظایف می‌توان مدار هیدرولیکی دقیق با عملکردی صحیح و کاملا قابل کنترل را طراحی نمود.

از جمله کاربرد سیستم های هیدرولیک :

• دستگاه های تولید پلاستیک، خطوط تولید خودکار، ماشین ابزار، لودر، سنگ شکن دستگاه های پرس قیچی، گیوتین هیدرولیکی ، آسانسور و سیستم های رباتیک.

• دستگاه تزریق قالب پلاستیک دو بخش تزریق و قالب دارند. بخش تزریق شامل محفظه، اسکرو، هیتر، نازل  و محرک های هیدرولیک است. 

      قالب گیری یک پروسه ی چهار مرحله ای است شامل دریافت پلاستیک خام و جامد، بستن قالب ، تزریق پلاستیک و باز کردن قالب.

      ماردونی  که در داخل محفظه می‌چرخد، سبب گرم و سپس نرم شدن پلاستیک خام دانه ای گرانول می شود.

      این عملیات معمولاً با یک موتور هیدرولیک با گشتاور بالا انجام می‌شود. 

      قالب دارای صفحات متحرک و ثابت است  پلاستیک مایع تحت فشار داخل قالب تزریق می شود.

• پرس هیدرولیک از یک پمپ هیدرولیک و یک سیلندر با حجم زیاد برای انتقال نیرو و عملیات شکل دهی استفاده می‌کند. 

      ولو تناسبی توانایی تنظیم مقدار نیرو و میزان حرکت سیلندر ها را ایجاد می نماید.

• آسانسورها در ابتدا از مکانیسم قرقره ، طناب فلزی و وزنه ی تعادل  بهره مند بودند.

       ولی ایمنی این سبک از آسانسورها و  بالابر ها پایین است و توانایی حمل بار کمتری را دارا هستند . 

     بالابر و آسانسور هیدرولیک متشکل از یک پاورپک هیدرولیک و سیلندر هیدرولیک هستند .

     موتور الکتریکی و پمپ روغن را به داخل  سیلندر هدایت کرده و سبب حرکت پیستون داخل آن می شوند .

     به این ترتیب کابین حرکت می نماید .

این شیرهای کنترل جهت هیدرولیکی هستند که جهت حرکت را تغییر می دهند .  

• برای کشیدن سوخت از مخزن ذخیره و انتقال به وسیله نقلیه از هیدرولیک استفاده می‌شود.

• خودروی سبک یا سنگین تفاوتی ندارد، مدار ترمز هیدرولیک خودرو باعث توقف خودرو می‌گردد.

• سیستم هیدرولیک هنگام  تعمیر و سرویس یک ماشین بسیار سنگین کارا ظاهر می شود.

• ماشین های ظرفشویی از هیدرولیک برای افزایش فشار آب برای تمیز کردن بهتر ظروف استفاده می‌کنند. 

• هیدرولیک و ماشین های هیدرولیکی مسئول ایجاد حرکت ایمن چرخ و فلک را برای عشاق سواری در شهربازی هستند.

• سیستم های هیدرولیک توانایی ایجاد و تحمل مقادیر زیادی نیرو و حرکات مکرر با دقت بالا را دارد.

• این سطح از دقت برای چرخاندن، فشار دادن یا بلند کردن و سرعت بخشیدن به شیوه ای کنترل شده برای اطمینان از ایمنی در پارک های تفریحی ضروری است.

• اساسا بعضی از سیستم های هیدرولیک ، ایجاد کننده ی ایمنی هستند.

• میله‌ها یا مهارهایی که به طور خودکار پایین می‌آیند و در جای خود قفل می‌شوند تا شخص روی صندلی ترن هوایی با اطمینان ثابت بماند ، هیدرولیکی هستند.

• هیدرولیک در پروسه ی همزدن ، عمل آوری و بسته بندی تولید انبوه نان و شیرینی نقشی پررنگ دارد .

• الکتروهیدرولیک به واسطه ی پاسخگویی سریع و دقت بسیار بالا کاربردهای متعددی در صنایع متعدد نظیر ماشین آلات صنعت نساجی، پرس، لودر، سنگ شکن، ماشین آلات خطوط تولید خودکار، صنعت ماشین ابزار، فولادسازی و صنعت معدن و استخراج فلزات دارد.

• ماشین آلات راهسازی ،تجهیزات  و ماشین آلات حفاری و معدن ، خاکبرداری، لیفتراک ، جرثقیل ،بیل مکانیکی، شویینگ و تجهیزات ریلی،لودرها ، بولدوزرها ، گریدرها ، رودهدر، دراگلاین، اسکریپر و دکل های حفار

• البته نکته جالب این که در حوزه ی هیدرولیک معدن فن آوری پیشرفته ای وجود دارد به نام شکستگی هیدرولیکی برای استخراج گازها و روغن های استفاده نشده از زیر سطح زمین ، در این فرآیند مخلوط پرفشاری از آب، افزودنی های شیمیایی و ماسه در شکاف ها عبور داده می‌شود تا مواد معدنی مورد نیاز استخراج شود.

• دکل حفاری  ماشینی است برای حفر چاه شامل یک سیستم حفاری، یک سیستم تغذیه و یک سیستم محرکه که همگی عمدتا به صورت هیدرولیکی فعال و کنترل می‌شوند.

• ماشین آلات و تجهیزات تولید خودرو ، سیستم  ترمزها، کمک فنرها و فرمان خودرو

• ماشین آلات هوافضا ، کنترل سکان،فرود، ترمز تجهیزات تولید موشک و هواپیما

• سیستم هیدرولیک دریایی را می توانید در کنترل و حفظ پایداری کشتی ها و وینچ ها مشاهده نمایید. 

هیدرولیک ثابت

هیدرولیک موبایل

یک سیستم هیدرولیک به دلایل زیادی یک انتقال دهنده کارآمد قدرت و نیرو است. 

اول،طبق قانون پاسکال،توانایی افزایش نیرو تا صد برابر در سیستم هیدرولیک امکان پذیر است!!! 

دوم،راندمان بالا و اصطکاک بسیار پایین سبب کاهش هزینه های نگهداری سیستم شده است .

سوم،با توجه به وجود شیرهای اطمینان، سوئیچ های فشاری و حرارتی، همواره سیستم های هیدرولیک نسبت به افزایش ناگهانی بار ایمن هستند .

چهارم، انعطاف پذیری سیستم هیدرولیک را اتصالاتی نظیر لوله ها و شیلنگ ها تضمین می نمایند.

پنجم،اهرم ها و دکمه های فشاری ساده ، شروع، توقف، شتاب گیری و کاهش سرعت را آسان می‌کند. 

این بخشها همچنین امکان کنترل دقت را فراهم می‌کند. 

روانی سیستم و عدم وجود چرخ دنده، قرقره یا اهرم دست و پا گیر، سبب می شود در امور سنگین انتخاب مناسبی باشد.

از طرفی ایجاد نیرو و گشتاور ثابت مستقل از تغییرات سرعت را هم می توان در نظر گرفت.

ششم طراحی ساده و بهره گیری از کمترین تعداد قطعات متحرک

هفتم،سرعت عمل متغیر Variable Speed ،اگرچه اکثر منابع تولید قدرت سرعت ثابتی ایجاد می نمایند،ولی با بهره گیری از پمپ با حجم جابجایی متغیر و یا شیر کنترل جریان میتوان سرعت متغیر ایجاد نمود.  

هشتم ،توانايي برگشت پذيری Reversibility Ability,تعداد محدودی از منابع توليد قدرت توانايي حركت و انجام كار در هر دو جهت را دارند که این امر یا با کاهش سرعت و یا با ایجاد توقف محقق میشود .

ولی در یک سیستم هیدرولیک با بهره گیری از شیرهای کنترل مسیر چهار راهه Four-Way- Directional Valve  یا  پمپ های دو جهته Reversible Pump می توان تغییرات جهت را با حداکثر سرعت انجام داد ، ایمنی این مدار هیدرولیکی را هم شیرهای فشارشکن  Pressure Relief Valve تأمین می نماید.

نهم ،ایمنی در مقابل افزایش بیش از حد مقدار بار Overload Protection شیر فشار شکن، سیستم هیدرولیک را در مقابل افزایش مقدار بار بیش از حد مجاز، محافظت می‌نماید.

افزایش بیش از حد مجاز بار، سبب افزايش بیش از حد مجاز فشار روغن در حال کار می شود.

این امر موجب تحریک و  باز شدن شیر فشار شکن هیدرولیک می‌گردد.

دهم ،داشتن انعطاف در واماندگی Can be Stalled یک سیستم هیدرولیکی در مواجه با تحمیل بار اضافی متوقف می شود.

 بدون اینکه صدمه ای به اجزا وارد شود و به محض کاهش بار مجددا فعالیت آغاز می شود . 

یک موتور دیزل یا بنزینی در صورت توقف حین انجام کار، برای آغاز فعالیت نیازمند استارت مجدد است .