PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : هیدرولیک و پنوماتیک چیست ؟


MAHDI-TONDAR
01-08-2012, 03:16 PM
هیدرولیک چیست؟

هيدروليک از کلمه يوناني " هيدرو " مشتق گرديده است و اين کلمه به معناي جريان حرکات مايعات مي باشد. در قرون گذشته مقصود از هيدروليک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هيدروليک مفهوم بيشتري بخود گرفت و معني ومفهوم آن بررسي در مورد بهره برداري بيشتري از آب و حرکت دادن چرخ هاي آبي و مهندسي آب بوده است.
مفهوم هيدروليک در اين قرن ديگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسيعتري بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مايعات ديگري ، بخصوص " روغن معدني " ميباشد ، زيرا که آب بعلت خاصيت زنگ زدگي ، در صنايع نمي تواند بعنوان انرژي انتقال دهنده مورداستفاده قرار گيرد و بعلت آنکه روغن خاصيت زنگ زدگي دارد ، امروزه در صنايع از آن بخصوص براي انتقال انرژي در سيستم کنترل استفاده بسيار ميگردد.

بطور خلاصه ميتوان گفت: فني که انتقال و تبديل نيرو را توسط مايعات انجام دهد " هيدروليک " ناميده ميشود. از آنجائيکه هيدروليک آبي داراي خاصيت زنگ زدگي است لذا در صنايع از هيدروليک روغني هم بخاطر روغن کاري قطعات در حين کار و هم بخاطر انتقال انرژي در سيستم هاي کنترل استفاده ميشود. وقتيکه در صنعت از هيدروليک نام برده ميشود ، مقصود همان " هيدروليک روغني " مي باشد.
بطور دقيق ميتوان گفت که : حوزه کاربرد هيدروليک روغني استفاده از انرژي ديناميکي و استاتيکي آن بوده و در مهندسي کنترل براي انتقال زيگنال ها و توليد نيرو مي باشد.
وسائل هيدروليکي که نحوه استفاده هيدروليک را در صنعت ميسر ميسازد خود داراي تاريخچه بسيار قديمي ميباشد. يکي از قديمي ترين اين وسائل ، پمپ هاي هيدروليکي بوده ، که براي اولين بار کتزي بيوس يوناني در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسيح ، پمپي از نوع پيستون اهرمي که داراي دو سيلندر بود اختراع و ساخته است.
تا اوائل قرن هشتم ديگر در اين زمينه وسيله جديدي پديد نيامد و در اوائل اين قرن انواع چرخ هاي آبي اختراع و رواج بسيار پيدا نمود. قرن شانزده را ميتوان توسعه پمپهاي آبي دانست و در اين قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهاي مختلفي پديدار گرديدند و اصول ساختماني اين پمپ ها ، امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئي ، هنوز هم مورد توجه و اهميت بسياري را دارا مي باشد.
در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هيدروليکي طراحي گرديده و حدوداً بعد از يک قرن اولين پرس هيدروليکي که جنبه عملي داشت ، شروع بکار نمود.
قرن نوزدهم زمان کاربرد پرسهاي هيدروليک آبي بود و اوائل قرن بيستم را ميتوان شروع و زمان توسعه هيدروليکي روغني در صنايع و تاسيسات صنعتي دانست.

*

سال 1905 پيدايش گيربکس هيدرواستاتيکي تا فشار 40 بار
*

سال 1910 پيدايش ماشين هاي پيستون شعاعي
*

سال 1922 پيدايش ماشين هاي شعاعي با دور سريع
*

سال 1924 پيدايش ماشين هاي پيستون محوري با محور مايل
*

سال 1940 پيدايش و توليد انواع مختلف وسائل و ابزار هيدروليکي براي فشارهائي بيش از 350 بار ، که بعضي از آن وسايل در حال حاضر بطور سري توليد ميگردد.

توسعه وسيع و کاربرد هيدروليک روغني پس از جنگ جهاني دوم پديد آمد ، ودر اثر همين توسعه ، بسياري از قطعات و لوازم هيدروليک روغني در حال حاضر بصورت استاندارد شده توليد ميگردند.

◄ خواص هيدروليک روغني و کاربرد آن در صنايع:

استفاده از هيدروليک روغني به طراحان ماشين امکانات جديدي را داده ، که ميتوانند به نحو ساده تري ايده و طرح خود را عملي سازند، بخصوص قطعات استاندارد شده هيدروليک روغني کمک بسيار جامعي در حل مسائل طراحان مينمايد.
امروزه طراح ماشين ميتواند با کمک هيدروليک روغني مسايل پيچيده کنترل مکانيکي را بنحو ساده تري و در زمان کوتاه تري حل نموده و در نتيجه طرح را با مخازن کمتري عرضه نمايد.

◄ خواص مثبت هيدروليک روغني:

توليد و انتقال نيروهاي قوي توسط قطعات کوچک هيدروليکي ، که داراي وزن کمتري بوده و نسبت وزني آنها نسبت به دستگاههاي الکتريکي 1 به 10 ميباشد.

*

نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها
*

تبديل ساده حرکت دوراني به حرکت خطي اسيلاتوري (رفت و برگشتي)
*

قابليت تنظيم و کنترل قطعات هيدروليکي
*

امکان سريع معکوس کردن جهت حرکت
*

استارت حرکت قطعات کار کننده هيدروليکي ، در موقعيکه زير بار قرار گرفته باشند.
*

قابليت تنظيم غير پله ئي نيرو ، فشار ، گشتاور، سرعت قطعات کار کننده
*

ازدياد عمر کاري قطعات هيدروليکي در اثر موجوديت روغن در اين قطعات
*

مراقبت ساده دستگاهها و تاسيسات هيدروليکي توسط مانومتر
*

امکان اتوماتيک کردن حرکات

◄ خواص منفي هيدروليک روغني:

در مقابل اين خواص مثبت ، البته خواص منفي نيز در هيدروليک موجود است که طراحان بايستي با آنها نيز آشنا گردند ، البته لازم بتذکر است که بزرگترين خاصيت منفي هيدروليک ، افت فشار ميباشد ، که در حين انتقال مايع فشرده پديد مي ايد.

*

خطر در موقع کار با فشارهاي قوي ، لذا توجه بيشتري بايستي به محکم وجفت شدن مهره ماسورهها با لوله ها و دهانه تغذيه و مسير کار قطعات کار کننده نمود
*

راندمان کمتر مولدهاي نيروي هيدروليکي نسبت به مولدهاي نيروي مکانيکي، بعلت نشت فشار روغن و همچنين افت فشار در اثر اصطکاک مايعات در لوله و قطعات
*

بعلت قابليت تراکمي روغن و همچنين نشت آن ، امکان سينکرون کردن جريان حرکات بطور دقيق ميسر نمي باشد.
*

گراني قطعات در اثر بالا بودن مخارج توليد.
*

کاربرد هيدروليک امروزه در اغلب صنايع بخصوص صنايع ذيل متداول ميباشد:
*

ماشين ابزار
*

پرس سازي
*

تاسيسات صنايع سنگين
*

ماشين هاي راه و ساختمان و معادن
*

هواپيما سازي
*

کشتي سازي
*

تبديل انرژي در تاسيسات هيدروليکي

انرژي مکانيکي اغلب توسط موتورهاي احتراقي و يا الکترو موتورها توليد ميگردد، در هيدرو پمپها تبديل به انرژي هيدروليکي گشته و اين انرژي از طريق وسائل هيدروليکي به قطعات کار کننده هيدروليکي منتقل ميگردد، واز اين قطعات کارکننده ميتوان مجددا انرژي مکانيکي را بدست آورد.

MAHDI-TONDAR
01-08-2012, 03:17 PM
پنیوماتیک یکی از انواع انرژی هایی است که در حال حاضر از آن استفاده وافر در انواع صنایع می شود و می توان گفت امروزه کمترکارخانجات یا مراکز صنعتی را می توان دید که از پنیوماتیک استفاده نکند و در قرن حاضر یکی از انواع انرژی های اثبات شده ای است که بشر با اتکا به آن راه صنعت را می پیماید.
پنیوما در زبان یونانی یعنی تنفس باد و پنیوماتیک علمی است که در مورد حرکات و وقایع هوا صحبت می کند امروزه پنیوماتیک در بین صنعتگران به عنوان انرژی بسیار تمیز و کم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر می کنند. خواص اصلی انرژی پنیوماتیک به شرح زیر است: عامل اصلی کارکرد سیستم پنیوماتیک هواست و هوا در همه جای روی زمین به وفور وجود دارد.هوای فشرده را می توان از طریق لوله کشی به نقاط مختلف کارخانه یا مراکز صنعتی جهت کارکرد سیستم های پنیوماتیک هدایت کرد. هوای فشرده را می توان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد یعنی همیشه احتیاج به کمپرسور نیست و می توان از سیستم پنیوماتیک در مکان هایی که امکان نصب کمپرسور وجود ندارد نیز استفاده نمود . افزایش و کاهش دما اثرات مخرب و سوئی بر روی سیستم پنیوماتیک ندارد و نوسانات حرارتی از عملکرد سیستم جلوگیر ی نمی کند. هوای فشرده خطر انفجار و آتش سوزی ندارد به این دلیل تاسیسات حفاظتی نیاز نیست. قطعات پنیوماتیک و اتصالات آن نسبتا ً ارزان و از نظر ساختمانی قطعاتی ساده هستند لذا تعمیرات آنها راحت تر از سیستم های مشابه نظیر هیدرولیک می باشد. هوای فشرده نسبت به روغن هیدرولیک مورد مصرف در هیدرولیک تمیز تر است و به دلیل این تمیزی از سیستم پنیوماتیک در صنایع دارویی و نظایر آن استفاده می شود . سرعت حرکت سیلندر های عمل کننده با هوای فشرده در حدود 1 الی 2 متر در ثانیه است و در موارد خاصی به 3 متردر ثانیه می رسد که این سرعت در صنایع قابل قبول است و بسیاری ازعملیات صنعتی را می تواند عهده دار شود. عوامل سرعت و نیرو در سیستم پنیوماتیک قابل کنترل و تنظیم است . عناصر پنیوماتیک در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمی شود مگر اینکه افزایش بار سبب توقف آنها گردد . تعمیرات و نگه داری سیستمای پنیوماتیک بسیار کم خطر است زیرا در انرژی های قابل مقایسه نظیر برق خطر جانی و آتش سوزی و در هیدرولیک انفجار و جانی وجود دارد اما در پنیوماتیک خطر جانی به صورت جدی وجود ندارد وآتش سوزی اصلا ً وجود ندارد و بدین دلیل در صنایع جنگ افزارسازی از سیستم تمام پنیوماتیک استفاده می شود .معایب سیستم پنیوماتیک به شرح زیر است: چون سیال اصلی مورد استفاده در سیستم پنیوماتیک هوای فشرده و جهت تهیه هوای فشرده باید با کمپرسور آن را فشرده کرد همراه هوای فشرده شده مقداری رطوبت وناخالصی هوا ومواد آئروسل وارد سیستم شده و سبب برخی خرابی در قطعات می شود لذا باید جهت تهیه هوای فشرده فیلتراسیون مناسب استفاده نمود .هزینه استفاده از هوای فشرده تا حد معینی اقتصادی می باشد و این میزان تا وقتی است که فشار هوا برابر 7 بار و نیروی حاصله با توجه به طول کورس و سرعت حداکثر بین 20000 تا 30000 نیوتن می باشد . به طور خلاصه می توان گفت که جهت قدرت های فوق العاده زیاد مقرون به صرفه تر است از نیروی هیدرولیک استفاده شود . هوای مصرف شده در سیستم پنیوماتیک در هنگام تخلیه از سیستم دارای صدای زیادی است که این مسئله نیاز به کاربرد صدا خفه کن را الزامی می کند. به علت تراکم پذیری هوا به خصوص در سیلندر های پنیوماتیکی که زیر بار قرار دارند امکان ایجاد سرعت ثابت و یکنواخت وجود ندارد که این مسئله از معایب پنیوماتیک به شمار می رود اما قابل ذکر است که اخیرا ً یک نوع سیلندر که بجای شفت سیلندر از نوار لاستیکی استفاده می کند ساخته شده است که این عیب را بر طرف می کنند . به طور کلی در مقایسه مزایا و معایب پنیوماتیک می توان گفت با توجه به مزایای بسیار نسبت به معایب کمتر می توان از پنیوماتیک بعنوان یک انرژی شایسته در صنایع استفاده کرد به خصوص با توجه به مزیت تمیزی سیستم تعمیر و نگه داری راحت تر ، نداشتن خطر جانی جهت پرسنل عملیاتی و تعمیراتی در سیستم که در سیستم های دیگر نظیر الکتریک و هیدرولیک وجود ندارد ضمنا ٌ این سیستم بی همتاست و گاهی فقط از این سیستم در جهت عملیات تولیدی باید استفاده شود نظیر : صنایع غذایی ، دارویی ، جنگ افزار که حتما ً عملیات تولیدی توسط سیستم پنیوماتیک انجام می پذیرد.

MAHDI-TONDAR
01-08-2012, 03:18 PM
دنياي‌خودروـ در هفته گذشته در مورد سيستم‌هاي تعليق بادي صحبت كرديم. در اين سيستم، تمام انرژي موردنياز براي تحمل وزن خودرو، ميزان انعطاف‌پذيري آن، جذب ضربات جاده و ... همگي توسط باد و هواي موجود در كل سيستم تامين مي‌شد. كاركرد اين سيستم آلودگي خاصي نداشته و همچنين هزينه زيادي در پي ندارد. به اين‌گونه سيستم‌ها كه با انرژي باد كار كرده و مبنا و اساس آنها فشرده‌سازي هوا مي‌باشد، سيستم‌هاي پنوماتيكي مي‌گويند.
سيستم‌هاي پنوماتيكي امروزه در تمامي صنايع مورد استفاده قرار مي‌گيرند. شايد مي‌توان گفت كمتر كارخانه‌اي را مي‌توان ديد كه از سيستم‌هاي پنوماتيكي استفاده نكند. اين سيستم در بين صنعت‌گران به عنوان انرژي تميز، كم خطر و ارزان مشهور است و استفاده فراواني از آن مي‌شود.
پنوماتيك، ريشه لغوي در زبان يوناني دارد. پنوما يعني مكش و تنفس باد در زبان يوناني. اين سيستم مزاياي فراواني دارد كه آنها را به طور مختصر بيان مي‌كنيم تا متوجه بشويد كه چرا اين‌قدر زياد استفاده مي‌شود. عامل اصلي اين سيستم هوا مي‌باشد. پس شما در هيچ نقطه‌اي با كمبود ماده و عامل اصلي رو‌به‌رو نمي‌شويد. هوا در همه جا به وفور يافت مي‌شود. در اين سيستم‌ها شما مي‌توانيد هواي فشرده را كه عامل انجام كار است به هر نقطه‌اي كه بخواهيد لوله‌كشي كنيد، سپس از آن استفاده كنيد. به طور مثال با توليد هواي فشرده هم مي‌توانيد از آن در سيستم تعليق خودرو و هم مي‌توانيد در سيستم ترمز آن استفاده كنيد. شما مي‌توانيد هواي فشرده را در مخزني مناسب انباشته كنيد سپس مخزن را به هر نقطه‌اي كه بخواهيد انتقال دهيد. اين كار باعث مي‌شود تا شما از مزاياي هواي فشرده در مكان‌هايي كه امكان نصب كمپرسور وجود ندارد استفاده كنيد.
افزايش و كاهش دما نمي‌تواند تاثير چشم‌گيري بر كاركرد سيستم بگذارد. يعني نوسانات حرارتي كه براي هر دستگاه و هر سيستم صنعتي مشكل‌آفرين است، در اين سيستم‌ها هيچ مشكلي به وجود نمي‌آورد. اين سيستم‌ها خطر انفجار و آتش‌سوزي نداشته و بسيار كم خطر مي‌باشند پس به همين دليل نياز به تاسيسات حفاظتي ندارد.
يكي از مهمترين خصوصيات اين سيستم ارزاني قطعات آن است. يعني در صورت خراب‌شدن آن، تعمير و بازسازي مجموعه بسيار كم‌خرج و كم هزينه است. همچنين تعميرات آنها آسان‌تر و ساده‌تر از ساير سيستم‌ها مي‌باشد. تميزبودن نحوه كار اين سيستم‌ها نيز بسيار مورد توجه قرار گرفته و استفاده از آنها هيچ‌گونه آلودگي محيطي و غيرمحيطي را ندارد. به همين دليل مي‌توان در اين سيستم‌ها در صنايع خواركي به راحتي استفاده كرد. شايد مي‌توان گفت يكي از مهمترين خصوصيات اين سيستم براي تحت عملكرد آنها مي‌باشد. در بعضي مواقع سرعت پيستون‌هايي كه با هواي فشرده كار مي‌كنند به سه متر در ثانيه مي‌رسد. سرعت عملكرد اين سيستم‌ها در بسياري از مواقع مي‌تواند عاملي براي اطمينان و بالارفتن سرعت انجام كارها شود، شما مي‌توانيد با كاهش فشار هوا و با تغيير ورودي آن سرعت و قدرت سيستم را به راحتي كنترل كنيد. اگر به سيستم فشار بيش از حد نيايد، قطعات آسيب نمي‌بينند، فقط ممكن است سيستم متوقف شود، ولي چون هوا قابل‌ فشرده‌شدن است مي‌تواند افزايش بار را به راحتي تحمل كند. البته اين ميزان تحمل در حد مشخصي است.
تعميرات اين سيستم‌ها نيز بسيار كم خطر است. به طور مثال در سيستم‌هاي الكتريكي امكان برق‌گرفتگي وجود دارد. در صنايع احتراقي، امكان انفجار و سوختگي وجود دارد ولي اين سيستم‌ها، بسيار كم‌خطر مي‌باشند. از اين سيستم در صنايع نظامي نيز بسيار استفاده مي‌شود. اما اين سيستم‌ها معايب اندكي نيز دارند.
به طور مثال، ماده اصلي مورد استفاده در اين سيستم‌ها هوا است. حال اگر هوا كمي رطوبت داشته باشد، باعث خرابي اكثر قطعات كمپرسور مي‌شود. پس بايد حتماً هوا فيلتر شود تا رطوبت آن گرفته شود. در مكان‌هايي كه نياز به قدرت فوق‌العاده است، هواي فشرده چندان به صرفه نيست و بهتر است از سيستم‌هاي هيدروليكي استفاده شود. در اين سيستم‌ها به علت استفاده از سيالي به نام هوا و تراكم‌پذيري آن، نمي‌توان سرعت ثابت و يكنواخت انتظار داشت، يعني هر موقع كه فشار كار زياد شود، ممكن است هوا فشرده شده و سرعت سيستم تغييركند. اما بايد در كل با توجه به مزاياي بسيار زياد اين سيستم، كم‌ خطر بودن اجزا و تعميرات آن براي پرسنل و كاربران و ... آنها را بسيار كارآمد و مناسب دانست.
در بسياري مواقع حتي نمي‌توان جايگزيني براي اين سيستم پيدا كرد، اما رقيب اصلي اين سيستم، سيستم هيدروليك مي‌باشد. سيستمي كه مثل مجموعه پنوماتيك كاربرد فراواني در صنعت دارد. ريشه لغوي اين سيستم در زبان يوناني، يعني جريان روان مايعات. در گذشته تنها مايعي كه از آن و انرژي آن استفاده مي‌شده آب بوده است، اما به علت خاصيت زنگ‌زدگي آن در فلزات، استفاده آن در سيستم‌هاي صنعتي كمتر شده است، اما با گذشت زمان استفاده از روغن‌هاي معدني بسيار رواج پيدا كرده است.
امروزه‌ فقط از روغن هيدروليك در سيستم‌هاي هيدروليكي استفاده مي‌شود. اين سيستم‌ها نيز در اتومبيل بسيار پركاركرد مي‌باشد. اين سيستم در ترمز خودرو، فرمان، فنربندي، سقف‌هاي متحرك، تهويه مطبوع و ... كاربرد دارد. سيستم‌هاي هيدروليكي از اوايل قرن 20 كاملاً به صورت حرفه‌اي استفاده مي‌شد. به خاطر همين قدمت استفاده بسياري از وسايل و دستگاه‌هاي مورد استفاده در اين سيستم‌ها امروزه به صورت استاندارد توليد و به بازار عرضه مي‌شوند، يعني شما مي‌توانيد در صورت خرابي هر سيستمي اكثر وسايل آن را در بازار به راحتي بيابيد. اما مزاياي اين سيستم‌ها به همين يك مورد ختم نمي‌شود. توليد و انتقال نيروهاي قوي و بزرگ توسط دستگاه‌هاي هيدروليكي و سيستم‌هاي مربوط به آنها بسيار راحت مي‌باشد. وزن اين سيستم‌ها نسبت به انواع الكتريكي مشابه، يك دهم مي‌باشد. اين مساله باعث آساني كاربرد آنها مي‌باشد. قطعات اين دستگاه‌ها و اين سيستم‌ها به راحتي نصب مي‌شوند. استانداردبودن و همخواني تمامي اين سيستم‌ها با هم يكي از مهمترين خصوصيات آنها است.
به طور مثال اگر شما مجموعه‌اي هيدروليكي داشته باشيد، تمامي قطعات آن را مي‌توانيد در هر جاي دنيا به راحتي پيدا كنيد. اين سيستم‌ها مي‌توانند از پس هرگونه باري به راحتي بربيايند، يعني هيچ‌گونه تراكم‌پذيري در آنها وجود ندارد. حتي شما مي‌توانيد در زير بارهاي سنگين، سيستم‌ را به راحتي استارت كنيد و حتي سرعت آن را اضافه كنيد. عمر اين سيستم‌ها بسيار بالا مي‌باشد. هم‌اكنون شما به راحتي مي‌توانيد گيربكس‌هاي اتوماتي را بيابيد كه 40 سال از عمر آنها مي‌گذرد. اين گيربكس‌ها به علت كاركردن مداوم درون روغن، همچنان سالم به كار خود ادامه مي‌دهند. با استفاده از اين سيستم‌ها شما مي‌توانيد هرگونه بار و فشاري را كه مي‌خواهيد (با محاسبات لازم) به وجود بياوريد. البته نكات منفي نيز در اين سيستم‌ها وجود دارد كه مهمترين آنها درزبندي تمامي اين سيستم‌ها است. هرگونه نشتي در اين سيستم‌ها باعث افت فشار و كاهش نيرو مي‌شود. پس ابزار و وسايل عايق‌بندي و جلوگيري از نشتي در اين مجموعه‌ها بسيار مهم است. همچنين به علت زيادبودن فشار، امكان انفجار در اين سيستم‌ها وجود دارد. شايد گران‌بودن قطعات به علت هزينه بالاي توليد، يكي ديگر از معايب اين سيستم‌ها مي‌باشد.
سيستم‌هاي هيدروليك در صنعت بسيار بسيار پركاربرد است. در پرس‌كاري، ماشين‌ابزار، كشتي‌سازي، اتومبيل‌سازي، صنايع سنگين، هواپيماسازي و ... كاربرد اين سيستم خيلي به چشم مي‌خورد. شايد كارايي اين سيستم در مقابل پنوماتيك كمي كمتر باشد، چون سرعت عمل اين سيستم نيز كمتر است ولي اطمينان اين سيستم از مجموعه‌هاي بادي بيشتر است.
در اين هفته سعي شد تا با كليات سيستم‌هاي هيدروليكي و پنوماتيكي آشنا شويد تا بتوان در آينده به سيستم‌هاي وابسته به آنها كه در خودروها كاربرد دارد، پرداخت، اميد است تا مفيد و مناسب واقع شود