سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک

توضیحاتی جامع و کاربردی در مورد سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک

آشنایی اولیه با سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک

مقدمه

در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است. در همین راستا به کارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک (که جدیدتر است) تقسیم میشود. در این بخش به بررسی این دو شاخه مهم می پردازیم.

آشنایی با سیستم های کنترل هیدرولیک و پنوماتیک

سیستم های نیوماتیکی با استفاده از فشار هوا و سیستم های هیدرولیکی با استفاده از فشار روغن کار می کنند. از سیستم های نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتا پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستم هایی که در قسمتهای محرک ربات ها به کار میروند) استفاده می شود. در صورتی که کاربردهای سیستم های هیدرولیک عمدتا در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد (مانند جکهای هیدرولیک، ترمز و فرمان هیدرولیک و مواردی از این قبیل).

حال این سوال پیش می آید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستم های مکانیکی یا الکتریکی چیست؟ در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

حال این سوال پیش می آید. که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستم های مکانیکی یا الکتریکی چیست؟ در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱ طراحی ساده

۲ قابلیت افزایش نیرو

٣ سادگی و دقت کنترل

۴ انعطاف پذیری

۵ راندمان بالا

۶ اطمینان

تفاوت سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستم های مکانیکی

در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستم های مکانیکی، قطعات محرک کمتری وجود. می توان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت. چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگها) صورت می گیرد. ولی در سیستم های مکانیکی دیگر، برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک، چرخ دنده، گاردان، اهرم، کلاچ و غیره استفاده می شود. در این سیستم ها می توان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین می توان نیروهای بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند باز و بسته کردن شیرها و غیره) کنترل نمود.

استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستم های انعطاف پذي تبدیل می کند. که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستم های دیگر به چشم می خورد خبری نیست. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند. همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچ های فشاری و حرارتی می توان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی و حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستم ها دارد.

توضیحاتی راجع به سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک

اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کار این سیستم ها خواهیم پرداخت. برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک می توان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده می گیرند. بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها، سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتورهای هیدرولیک) هدایت می شود تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز ( به صورت خطی یا دورانی) تبدیل شود. اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است.

قانون پاسکال می گوید:

1 فشار سرتاسر سیال در حال سکون یکسان است.(با صرف نظر از وزن سیال)

2 در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است.

3 فشار سیال در تماس با سطوح به صورت عمودی وارد می گردد.

همان طور که در شکل ۱٫۶ مشاهده می شود. یک نیروی ورودی 10 نیوتنی می تواند نیروی مورد نیاز چهار سیلندر دیگر را تامین کند.

عملکرد سیستم های نیوماتیک

عملکرد سیستم های نیوماتیک، مشابه سیستم های هیدرولیک است. فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده میشود. در سیستم های نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده میکنند تا به فشار دلخواه برسد. سپس آن را در یک مخزن ذخیره میکنند. البته دمای هوا پس از فشرده شدن به شدت بالا می رود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند. لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت، باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پرفشار استفاده کرد.

آدرس : تهران – بلوار کشاورز- خیابان 16 آذر جنب انتشارات دانشگاه تهران – پلاک 45 – طبقه 4 – واحد9

همه روزه از ساعت 9 تا 16.00 واتساپ و تلگرام : 09059626900 ایمیل : info@rahyaranlms.ir

تلفن : 66176196 (021)

ساعات اداری : شنبه – پنجشنبه : 09:00 – 16:00

وب سایت: www.kishtech.ir www.kishindustry.ir www.rahyaranlms.ir www.kishindustry.com www.portal.kishtech.ir