اجزاء سیستم هیدرولیک

سیستم‌ هیدرولیک، یکی از تکنولوژی‌های مهم در صنعت و مهندسی است که با استفاده از مایع هیدرولیک، انرژی را منتقل می‌کند. این سیستم‌ از اجزا مهمی مثل پمپ‌، سیلندر، موتور، مخزن‌ و سیستم کنترل‌ تشکیل شده است. درک درست از نحوه کار هر قسمت از این اجزا، بسیار مهم است. از سیستم هیدرولیک در خودروسازی تا ساختمان‌سازی، استفاده شده و به بهره‌وری و دقت بیشتر کمک می‌کند. در این مقاله به معرفی اجزا هیدرولیک و اهمیت آن‌ها در این سیستم‌ پرداخته می‌شود.

معرفی اجزاء سیستم هیدرولیک

پمپ هیدرولیک

وظیفه اصلی پمپ هیدرولیک تولید فشار در مایع هیدرولیک و پمپاژ آن به سایر اجزا سیستم است. پمپ هیدرولیک از نظر عملکرد مشابه یک پمپ معمولی است؛ با این تفاوت که از آن برای تولید فشار در مایع هیدرولیک استفاده می‌شود.

ویژگی‌ها و اجزای پمپ هیدرولیک عبارتند از:

• سیل: سیل پمپ هیدرولیک، مسئول جلوگیری از نشتی مایع هیدرولیک است. سیل‌ها معمولا از جنس: نایلون، پلی‌اورتان، یا نئوپرن ساخته می‌شود.
• پیستون یا روتور: پیستون یا روتور در داخل پمپ حرکت کرده و مایع هیدرولیک را جذب و سپس پمپاژ می‌کند.
• دریچه‌ها: دریچه‌ها فشار مایع هیدرولیک را تنظیم و کنترل(قطع و وصل) می‌کند.
• موتور: در برخی از پمپ‌های هیدرولیک، یک موتور برقی یا سیلندر هیدرولیکی به عنوان منبع قدرت برای چرخش پیستون یا روتور در نظر گرفته می‌شود.

سیلندر هیدرولیک

سیلندر هیدرولیک یکی از اجزای کلیدی در سیستم‌های هیدرولیک است و وظیفه اصلی آن تبدیل فشار مایع هیدرولیک به حرکت خطی (حرکت رفت و برگشتی) است. سیلندر هیدرولیک از دو قسمت اصلی تشکیل شده است:

• پیستون: پیستون یک قطعه محرک در داخل سیلندر است. فشار مایع هیدرولیک به پیستون وارد شده و باعث حرکت پیستون می‌شود.
• بدنه سیلندر: بدنه سیلندر یک لوله بسته است که پیستون درون آن حرکت می‌کند. دیواره داخلی سیلندر تا حد زیادی برای جلوگیری از نشتی مایع هیدرولیک طراحی شده است.

نحوه عملکرد سیلندر هیدرولیک:

• مایع هیدرولیک از پمپ به سیلندر پمپاژ می‌شود.
• فشار مایع به سمت یکی از دو طرف پیستون اعمال شده و باعث حرکت پیستون در سمت مورد نظر می‌شود.
• پس از اتمام حرکت، مایع به مخزن بازمی‌گردد تا دوباره برای حرکت بعدی استفاده شود.

انواع سیلندرهای هیدرولیک

• سیلندر تک مسیر: در این نوع سیلندر، فشار مایع هیدرولیک تنها به یک طرف پیستون اعمال می‌شود و حرکت فقط در یک جهت (به سمت جلو یا عقب) اتفاق می‌افتد. برای بازگشت پیستون به وضعیت اولیه، نیاز به نیرو خارجی داریم.
• سیلندر دو مسیره: در این نوع سیلندر، فشار مایع هیدرولیک به هر دو طرف پیستون اعمال می‌شود. این سیلندرها حرکت دوطرفه (رفت و برگشت) داشته و نیازی به نیرو خارجی برای بازگشت پیستون نیست.
• سیلندرهای تلسکوپیک: این نوع سیلندرها دارای چند لایه پیستون بوده که به ترتیب باز و بسته می‌شود. این سیلندرها برای مواقعی که نیاز به حرکت بلندتر داریم مناسب است.

موتور هیدرولیک

موتور سیستم هیدرولیک عمدتاً با استفاده از فشار مایع هیدرولیک، بر روی پیستون‌ها، برزن‌ها یا دیگر اجزای مکانیکی، چرخش ایجاد می‌کند. این چرخش می‌تواند در جهت یکسان (برای موتورهای دوطرفه) یا در یک جهت (برای موتورهای یک‌طرفه) باشد. عملکرد موتور در سیستم هیدرولیک به کمک انتقال فشار مایع در اجزا داخلی موتور امکان‌پذیر است.

اجزای موتور در سیستم هیدرولیک:

• پیستون: پیستون در داخل موتور هیدرولیک حرکت کرده و باعث تبدیل فشار مایع هیدرولیک به حرکت چرخشی می‌شود.
• برزن: برزن به پیستون متصل بوده و در اثر حرکت پیستون، چرخش ایجاد می‌کند.
• شیارها: شیارها در دیگر اجزا موتور واقع شده و باعث چرخش برزن می‌شود.
• ویل پمپ: ویل پمپ برای جریان مایع هیدرولیک به موتور و برگشت مایع به مخزن استفاده می‌شود.

انواع موتور‌های هیدرولیک:

موتور هیدرولیک دنده‌ای: این موتور برای ایجاد چرخش از دنده‌ها استفاده می‌کند. این نوع موتورها به عنوان موتورهایی با سرعت بالا شناخته شده و برای کاربردهایی که نیاز به سرعت چرخشی بالا دارند مناسب هستند.

موتور هیدرولیک پیستونی: این نوع موتور از پیستون‌ها برای ایجاد چرخش استفاده می‌کند. موتور هیدرولیک پیستونی به عنوان موتورهایی با نیروی بالا و گشتاور بزرگ شناخته می‌شود.

موتور هیدرولیک مرکزی: از پیستون‌های مرکزی برای ایجاد چرخش استفاده کرده و دارای تحمل فشار بالا است.

مخزن و مایع هیدرولیک

مخزن هیدرولیک در سیستم هیدرولیک چه نقشی دارد

• ذخیره‌سازی مایع هیدرولیک: مخزن هیدرولیک وظیفه ذخیره کردن مایع هیدرولیک را بر عهده دارد.
• تعادل فشار: مخزن هیدرولیک به تعادل فشار در سیستم کمک می‌کند. این کار باعث جلوگیری از نوسانات فشار و تغییرات ناخواسته در سیستم می‌شود.
• تصفیه و تخلیه هوا: مخزن هیدرولیک به تصفیه مایع هیدرولیک و تخلیه هوای موجود در مایع کمک می‌کند. این امر باعث جلوگیری از ایجاد حباب هوا در مایع و افت کیفیت عملکرد سیستم می‌شود.
• تعویض مایع هیدرولیک: مخزن هیدرولیک به تعویض مایع هیدرولیک کمک می‌کند. در طی زمان، مایع هیدرولیک ممکن است آلوده شده یا کیفیت خود از دست بدهد. از طریق مخزن می‌توانیم این مایع را تعویض کنیم.

انواع مایع‌ هیدرولیک

روغن هیدرولیک (Hydraulic Oil):

مزایا: روغن هیدرولیک پایداری حرارتی خوبی داشته و در دماهای مختلف عملکرد مناسبی دارد، ویسکوزیته مناسب روغن هیدرولیک اجازه می‌دهد تا فشار به‌طور مؤثری انتقال یافته و اجزای سیستم را به خوبی روان کند.

معایب: روغن هیدرولیک ممکن است به راحتی با ذرات جامد و آلودگی‌های دیگر ترکیب شده و این می‌تواند به افت کیفیت مایع منجر شود.

آب (Water):

مزایا: قیمت ارزان، سازگار با محیط زیست

معایب: آب به سرعت یخ می‌زند در دمای بالا می‌تواند باعث ایجاد بخار شود، آب می‌تواند باعث خوردگی در اجزای فلزی سیستم شود. ویسکوزیته آب کمتر از روغن هیدرولیک است و به عنوان مایع هیدرولیک در برخی سیستم‌ها کارایی بدی دارد.

بخش کنترل‌ سیستم هیدرولیک

بخش کنترل‌ در سیستم‌های هیدرولیکی نقش بسیار مهمی در مدیریت حرکت دارد. این بخش معمولا از دو قسمت، سنسور و شیر دستی هیدرولیک یا شیر برقی هیدرولیک تشکیل شده است. در ادامه هر یک از این قسمت‌ها را معرفی خواهیم کرد:

• شیر دستی هیدرولیک: کنترل این شیر توسط اپراتور انجام می‌شود. این شیرها با یک دسته یا کلید قابل تنظیم هستند.
• شیر برقی هیدرولیک: سیگنال‌های الکترونیکی توسط سولنوئیدها به سنسور وارد شده و سپس با توجه به نوع سیگنال شیر باز یا بسته می‌شود. برای باز و بسته کردن شیر برقی هیدرولیک نیازی به اپراتور نبوده و شیر به صورت اتوماتیک عمل می‌کند.
• سنسورها: سنسورها در سیستم‌های هیدرولیک برای اندازه‌گیری پارامترهای مهم مانند: فشار، دما، جریان، سرعت و موقعیت استفاده می‌شود. این اطلاعات به کنترلرهای الکترونیکی منتقل شده و عملکرد شیر را کنترل می‌کند.

2 نمونه از دستگاه‌های کنترلی هیدرولیک:

دستگاه‌ ریموت کنترل: این دستگاه‌ها به اپراتور اجازه می‌دهد از راه دور عملکرد سیستم هیدرولیک را کنترل کند. این دستگاه‌ها معمولاً در مواقعی که نیاز به کنترل از دور باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

واحدهای تحلیل داده و نظارت: این دستگاه‌ها برای نظارت و کنترل سیستم‌های هیدرولیک در مقیاس بزرگ و از راه دور به کار می‌رود و اطلاعات بیشتری درباره عملکرد سیستم فراهم می‌کند.

نتیجه‌گیری

اجزا سیستم هیدرولیک، از جمله پمپ‌ها، سیلندرها، موتورها، ولوها و مخازن، نقش بسیار مهمی در عملکرد بهینه و کارایی سیستم‌های هیدرولیک دارند. این اجزا با تامین نیرو حرکت، کنترل دقیق جریان و فشار مایع هیدرولیک به بهبود عملکرد و ایمنی سیستم‌ هیدرولیک کمک می‌کند. اکنون که با اجزا و نحوه‌ی عملکرد آن‌ها به خوبی آشنا شدید می‌توانید انتخاب هوشمندانه‌ای در هنگام خرید سیستم هیدرولیکی داشته باشید.