سیستم هیدرولیک چیست ؟
سیستم هیدرولیک چیست یکی از سوالات اساسی در مورد منابع هیدرولیکی است. سیستم هیدرولیک، یک سیستم قدرت مکانیکی است که برای انتقال نیرو و انرژی از طریق استفاده از روانکار (معمولاً روانکاری مایع مثل روغن) استفاده می‌کند. این سیستم بر اساس قوانین هیدرواستاتیکی و هیدروترمودینامیکی عمل می‌کند.
هیدرولیک به چه معناست ؟
کلمه “هیدرولیک” از واژه یونانی “هیدρوس” (hydros) که به معنی “آب” است و واژه “لوگوس” (logos) که به معنی “علم” یا “مطالعه” است، تشکیل شده است.
بنابراین، هیدرولیک به معنای “علم آب” است. در علم و مهندسی، هیدرولیک به سیستم‌ها و ماشین‌آلاتی اشاره دارد که از نیروی مکانیکی تولید شده توسط روغن و سیالهای دیگر برای جابجایی و کنترل انرژی استفاده می‌کنند.
کاربرد هیدرولیک در بسیاری از صنایع و بخش‌های مختلف است. در زیر، به برخی از کاربردهای اصلی هیدرولیک اشاره می‌کنم:
1. خودروسازی: سیستم هیدرولیک برای عملکرد و کنترل ترمزها، دنده‌ها، سیستم تعلیق و توزیع نیرو در خودروهای سواری و سنگین استفاده می‌شود.
2. هوافضا: هیدرولیک در صنعت هوافضا برای جابجایی قطعات، تنظیم زاویه پره‌ها و کنترل حرکت فضاپیماها و موشک‌ها استفاده می‌شود.
3. ماشین‌آلات صنعتی: سیستم های هیدرولیک در ماشین‌آلات صنعتی برای عملکرد پرس‌ها، ماشین‌آلات برش، رول، جابجایی بارها و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4. ساختمان‌سازی و راهسازی: هیدرولیک در ساخت و نصب درب ها، راه‌آهن، آسانسورها و سیستم های سنگین برداری استفاده می‌شود.
5. حفاری و کنترل جریان: در صنعت حفاری نفت و گاز، هیدرولیک برای حفاری چاه‌ها، کنترل جریان مخازن نفتی و تجهیزات مربوطه به کار می‌رود.
6. لوازم خانگی: در دستگاه‌های خودکار مانند ماشین لباسشویی، ماشین ظرفشویی، اجاق گاز و سیستم‌های خنک‌کننده، هیدرولیک برای چرخش و حرکت قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
هیدرولیک به دلایل ایمنی، قدرت بالا، دقت، کنترل پذیری، عمر طولانی و قابلیت انتقال نیرو در فواصل بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
عناصر سیستم
به طور کلی، یک برای یافتن پاسخ سیستم هیدرولیک چیست شامل چندین عنصر اصلی است که باهم همکاری کرده و عملکرد سیستم و نوع آن را تعیین می‌کنند. این عناصر شامل موارد زیر هستند:
1. منبع تامین نیرو: یک پمپ هیدرولیکی برقی یا مکانیکی که برای ایجاد فشار مورد نیاز در روانکار (معمولاً روغن) استفاده می‌شود.
پمپ معمولاً روغن را از یک مخزن مجزا می‌کشد و به فشار مورد نیاز در سیستم هیدرولیکی اضافه می‌کند.
2. روانکار (معمولاً روغن): روغن هیدرولیک، که به عنوان وسیله انتقال نیرو و انرژی در سیستم هیدرولیک استفاده می‌شود. این روانکار با فشار از طریق لوله ها و خطوط هیدرولیکی در سیستم جریان دارد.
3. اتصالات: اتصالات فشار قوی هیدرولیک مسئول برقراری اتصالات لوله ها و قطعات مختلف در سیستم هیدرولیک هستند. این اتصالات معمولاً از جنس فلزی و برای حفظ چسبندگی و جلوگیری از نشتی روانکار در نقاط اتصال استفاده می‌شوند.
4. منابع نیرو و عناصر کنترل: این عناصر شامل سیستم‌های تحت فشار، سیلندرها، پیستون‌ها، کیسه‌های هوا (برای سیستم‌های پنوماتیک هیدرولیک) و سایر اجزا هستند که نیروی مکانیکی را تولید کرده و به سایر بخش‌های مکانیکی سیستم هیدرولیک منتقل می‌کنند.
5. سیستم کنترل: این شامل سوئیچ‌ها، والو‌ها، کنترلرها و دستگاه‌های کنترل هستند که برای کنترل جریان روانکار، فشار و حرکت عناصر سیستم هیدرولیک استفاده می‌شوند.
سیستم هیدرولیک در بسیاری از صنایع و بخش‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله خودروسازی، هوافضا، ماشین‌آلات صنعتی، ساختمان‌سازی، راهسازی و حفاری، لوازم خانگی و بسیاری از تجهیزات دیگر.
عمده مزیت‌های استفاده از سیستم هیدرولیک شامل قدرت بالا، دقت، کنترل پذیری، عمر طولانی و قابلیت انتقال نیرو در فواصل بزرگ است.
توضیح مدار هیدرولیکی
مدارهای هیدرولیکی به عنوان یکی از روش‌های مبتنی بر سیال برای انتقال نیرو و انرژی در صنعت و آموزش فنی و حرفه‌ای با استفاده از روغن هیدرولیکی استفاده می‌شوند.
در این مدارها، سیستمی از لوله‌ها، شیرها، پمپ‌ها، مخازن، فیلترها و سایر قطعات استفاده می‌شود تا نیروی مکانیکی به کمک روغن هیدرولیکی تولید شده و به سیستم هدف منتقل شود.
مزیت اصلی استفاده از مدارهای هیدرولیکی این است که نیروهای بزرگ را با اندازه کوچکی از قطر به سیستم هدف منتقل می‌کنند.
علاوه بر این، این مدارها دارای قابلیت کنترل دقیق و سرعت بالا هستند و قدرت آنها به راحتی توسط شیرها و صمام‌ها قابل تنظیم است.
نحوه ایجاد مدار هیدرولیکی
حالا بیایید ببینیم چگونه یک مدار هیدرولیکی را می‌توان ایجاد کرد. در مدار هیدرولیکی، روغن هیدرولیکی به عنوان سیال کاربرد دارد. برای ساخت یک مدار هیدرولیکی، مراحل زیر را دنبال کنید:
1. انتخاب قطعات: نخستین قدم، انتخاب قطعات است. شامل پمپ، مخزن، شیرها، لوله‌ها و اتصالات است. انتخاب قطعات صحیح و تطبیق مناسب آنها با استفاده‌های خاص، درستی و بهره‌وری مدار را تضمین می‌کند.
2. طراحی مدار: بر اساس نیازها و نیروهای مورد نیاز، مدار هیدرولیکی را طراحی کنید. باید مسیر سیال (روغن هیدرولیکی) بین قطعات را با دقت برنامه‌ریزی کنید.
3. اتصال قطعات: سپس، قطعات را به یکدیگر متصل کنید. این شامل اتصال پمپ به مخزن، اتصال شیرها به لوله‌ها و اتصال سایر قطعات است.
4. دریافت نیرو: برای ایجاد نیروی مکانیکی، پمپ به یک منبع انرژی مانند موتور متصل می‌شود. این مرحله بستگی به نوع و مقصد مدار دارد.
5. تنظیم و کنترل: با استفاده از شیرها و صمام‌ها، نیرو و جریان روغن را تنظیم و کنترل کنید. این برای کنترل حرکت و سرعت اجزای مختلف مدار لازم است.
نحوه ایجاد سیستم هیدرولیک چیست ؟
ساختن یک سیستم هیدرولیکی شامل تهیه و استفاده از وسایل و قطعات مختلفی است. در زیر به برخی از این وسایل اشاره می‌کنم:
1. پمپ هیدرولیکی: پمپ هیدرولیکی برای ایجاد فشار و تأمین جریان سیال در سیستم مورد نیاز است. برخی از انواع پمپ هیدرولیکی عبارتند از پمپ هیدرولیک پیستونی، پمپ هیدرولیکی گیربکسی و پمپ هیدرولیک پیستونی-شمشیری.
2. مخزن: مخزن به عنوان محل ذخیره سازی سیال هیدرولیکی و نیز تنظیم حجم سیال استفاده می‌شود. ظرفیت مخزن بستگی به نیاز سیستم دارد.
3. شیرها و صمام‌ها: شیرها و صمام‌ها برای کنترل جریان سیال و جهت و هدایت آن استفاده می‌شوند. شیرها می‌توانند شیرهای توپی، شیرهای سوزنی، شیرهای گیتی و صمام‌های ترمزی باشند.
4. لوله‌ها و اتصالات: لوله‌ها و اتصالات برای انتقال سیال هیدرولیکی از یک قسمت به قسمت دیگر سیستم استفاده می‌شوند. اتصالات می‌توانند شامل مهره‌ها، فلنج‌ها، نوارها و مهره‌های موردی باشند.
5. سنسورها و سوئیچ‌ها: سنسورها و سوئیچ‌ها برای تشخیص و کنترل عواملی مانند فشار، دما، سطح سیال، حرکت و دیگر پارامترهای مورد نیاز در سیستم هیدرولیکی استفاده می‌شوند.
6. فیلترها: فیلترها برای حذف ذرات و رسوبات جامد در سیال هیدرولیکی و پاکسازی آن استفاده می‌شوند. این کار به حفاظت از قطعات حساس سیستم و جلوگیری از خرابی آنها کمک می‌کند.
با استفاده از این وسایل و قطعات، می‌توانید سیستم هیدرولیکی مورد نظر خود را بسازید. برای راه‌اندازی این سیستم، نیاز به مهارت‌های فنی و آشنایی با اصول پایه هیدرولیکی است. همچنین، استفاده از کدهای اصولی و استانداردهای صنعتی نیز توصیه می‌شود.