هیدرولیک چگونه کار می کند

هیدرولیک چگونه کار می کند

 

هیدرولیک چگونه کار می کند؟ قرن هاست که مردم استفاده از انرژی آبی را برای استفاده روزمره می دانند. یکی از پرکاربردترین و قدیمی ترین اشکال استفاده از انرژی است. کاربردهای آن از آبیاری تا تجهیزات ساختمانی و ماشین آلات سنگین را شامل می شود. آنقدر گسترده است که بسیاری از خانه ها و ادارات ممکن است روزانه از تجهیزات هیدرولیک استفاده کنند. مهندسان گذشته اساس سیستم های هیدرولیک معاصر را برای رفع نیازهای دنیای مدرن ایجاد کردند.

چه کسی هیدرولیک را اختراع کرد؟ تعیین اینکه دقیقاً چه کسی سیستم های هیدرولیک را اختراع کرده است دشوار است. سیستم های هیدرولیک از کار ذهن های بزرگی مانند لئوناردو داوینچی، گالیله گالیله، بلز پاسکال و جوزف براما ساخته شده اند. هیدرولیک در طول انقلاب صنعتی جایگاه خود را در دنیای مدرن پیدا کرد و کاربردهای گسترده و مؤثری را ارائه داد. 

با شروع قرن بیستم، کاربردهای جدید و متنوع هیدرولیک نیز افزایش یافت. هیدرولیک‌ها سیستم‌هایی هستند که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیرا برای استفاده با انواع مختلف محرک‌ها، سازگار، آسان و انعطاف‌پذیر هستند. چگالی توان بالا یکی از مزایای این سیستم است. به غیر از وسایل نقلیه و استفاده صنعتی، می توانید سیستم های هیدرولیک را در همه جا پیدا کنید. بیشتر ماشین آلات پیچیده شامل هواپیما، شاتل فضایی، تجهیزات ساختمانی و آسانسور است. 

 

سیستم هیدرولیک چیست؟

امروزه سیستم های هیدرولیک کاربردهای گسترده ای دارند، از فرآیندهای مونتاژ کوچک گرفته تا کاربردهای فولادی یکپارچه و ماشین آلات سنگین. سیستم هیدرولیک اپراتور را قادر می سازد تا با اعمال قانون پاسکال، با حداقل سرمایه گذاری اتصال مکانیکی، بلند کردن اجسام سنگین، شفت های چرخشی، حفاری سوراخ های دقیق و غیره، کارهای زیادی را انجام دهد.

پرس هیدرولیک معمولاً از یک جفت سیلندر هیدرولیک تشکیل شده است که به یکدیگر متصل شده و با روغن هیدرولیک پر می شوند. دو پیستون که با سیال در تماس هستند در کناره این سیلندرها نصب شده است. هنگامی که نیروی خاصی به قسمت کوچکتر پیستون وارد می شود، فشار به سراسر سیال منتقل می شود. طبق قانون پاسکال، فشار همان فشاری است که سیال در پیستون دیگر وارد می کند.

سیال هیدرولیک با پمپاژ سیال، نیروی سیال را از طریق سیستم هیدرولیک تولید می کند. سیال از طریق شیر به سیلندر جریان می یابد و انرژی هیدرولیک آن را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. این شیرها به هدایت جریان سیال و کاهش فشار در صورت لزوم کمک می کنند.

اصل قانون پاسکال در سیستم هیدرولیک از طریق سیال هیدرولیکی که انرژی را از نقطه ای به نقطه دیگر منتقل می کند تحقق می یابد. از آنجایی که سیال هیدرولیک تقریباً تراکم ناپذیر است، می تواند نیرو را به صورت آنی انتقال دهد.

یک مکانیک بریتانیایی به نام جوزف براما اصل قانون پاسکال را به کار گرفت و اولین پرس هیدرولیک را در آغاز انقلاب صنعتی ساخت. پرس هیدرولیک او در سال 1795 ثبت اختراع شد و به طور گسترده ای به عنوان پرس Bramah شناخته می شود. او معتقد بود که فشار وارد شده بر یک ناحیه کوچک به نیروی بیشتری تبدیل می شود که در طرف دیگر سیلندر بیشتر خواهد بود.

 

سیستم هیدرولیک چگونه کار می کند؟

سیستم هیدرولیک از پنج جزء تشکیل شده است: درایور، پمپ، شیر کنترل، موتور و بار. موتور می تواند موتور الکتریکی یا هر نوع موتوری باشد. عملکرد پمپ عمدتاً افزایش فشار است.

 

سیستم هیدرولیک از چندین بخش تشکیل شده است:

1. موتور الکتریکی پمپ هیدرولیک را نیرو می دهد.

2. مخزن سیال هیدرولیک را نگه می دارد.

3. پمپ هیدرولیک سیال را از طریق سیستم هل می دهد و انرژی مکانیکی را به نیروی سیال هیدرولیک تبدیل می کند.

4. سوپاپ ها جریان مایع را کنترل می کنند و در صورت نیاز فشار بیش از حد از سیستم را کاهش می دهند.

5. سیلندر هیدرولیک انرژی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.

انواع مختلفی از سیستم های هیدرولیک وجود دارد، اما هر نوع شامل همان اجزای اصلی لیست شده است. همه اینها به یک شکل طراحی شده اند.

 

مزایا و معایب سیستم هیدرولیک

سیستم هیدرولیک یک زنجیره انتقال نیرو است که انرژی مکانیکی را به فشار تبدیل می کند و دوباره به حرکت مکانیکی باز می گردد. به طور کلی، انرژی مکانیکی اولیه، حرکت چرخشی تولید شده توسط یک موتور احتراق داخلی یا یک موتور الکتریکی است. انتقال فشار و جریان توسط روغن هیدرولیک ایجاد می شود و حرکت نهایی می تواند چرخشی یا خطی باشد.

 

مزایای سیستم هیدرولیک عبارتند از:

1. سیستم های هیدرولیک خود روان کننده هستند

2. نسبت قدرت به وزن خوب 

3. اجزای نسبتا کوچک 

4. انتقال آسان و انعطاف پذیر انرژی با لوله های هیدرولیک

5. امکان حذف محرک از تولید برق هیدرولیک به دلیل انتقال آسان انرژی هیدرولیک 

6. سیستم های هیدرولیک را می توان به صورت دستی یا با الکترونیک مدرن کنترل کرد. 

 

معایب سیستم هیدرولیک عبارتند از:

1. تمیزی مایعات انتقال

2. ویژگی های وابسته به دما سیالات 

3. انتقال نیرو از راه دور باعث تلفات برق در سیستم می شود 

4. اجزاء و سیالات هیدرولیک نیاز به تعمیر و نگهداری در فواصل منظم دارند