سیلندر هیدرولیکی

تعریف سیلندر های هیدرولیکی

سیلندرهای هیدرولیک دستگاه‌هایی عملگر هستند که از سیال هیدرولیک تحت فشار برای ایجاد حرکت و نیروی خطی استفاده می‌کنند.

در انواع کاربردهای انتقال توان مورد استفاده قرار می‌گیرند و می‌توانند تک یا دو وضعیته باشند. یک سیلندر هیدرولیک تک وضعیته برای حرکت فقط در یک جهت تحت فشار است، در حالی که یک سیلندر هیدرولیک دو وضعیته می‌تواند در امتداد صفحه افقی (محور x)، صفحه عمودی (محور y) یا در امتداد هر صفحه دیگری، حرکت کند.

مشخصات مهم عملکرد سیلندرهای هیدرولیک شامل نوع سیلندر، ضربه، حداکثر فشار کاری، قطر سوراخ و قطر میله می‌شود. ضربه، مسافتی است که پیستون از سیلندر طی می‌کند.

عملگر هیدرولیکی
نمایی از یک سیلندر هیدرولیکی

سیلندرهای هیدرولیک می‌توانند دارای طول‌های مختلفی از ضخامت یک اینچ تا چندین فوت باشند. حداکثر فشار کاری، حداکثر فشاری است که سیلندر می‌تواند تحمل کند. قطر سوراخ، اشاره به قطر سوراخ سیلندر دارد. قطر میله به قطر میله یا پیستون مورد استفاده در سیلندر گفته می‌شود.

سیلندر در انواع میله جوش داده می‌‌شود. سیلندر tie-rod، سیلندری هیدرولیکی است که از یک یا چند میله برای ایجاد ثبات بیشتر استفاده می‌کند.

میله‌ها معمولا در قطر خارجی محفظه سیلندر نصب می‌شوند. در بسیاری از کاربردها، میله سیلندر بیشتر بار اعمال شده را تحمل می‌کند.

سیلندر پیستون متحرک، نوعی سیلندر هیدرولیک است که همانطور که از نامش پیداست به عنوان یک پیستون متحرک عمل می‌کند. سیلندر هیدرولیکی متحرک وسیله‌ای است که در آن سطح مقطع میله پیستون بیش از نیمی از سطح مقطع اجزای متحرک را در گرفته است.

پیستون متحرک هیدرولیکی عمدتا برای فشار دادن استفاده می‌شوند و بیشتر در کاربردهای فشار قوی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

عملگر‌های سیلندر هیدرولیک

عملگرهای سیلندر هیدرولیک معمولا جزء جدایی ناپذیرِ کنترل ولو هستند. باید دقت شود که ولو با سیلندر در موقعیتی که توسط سازنده تعیین شده است، نصب شود. در صورت لزوم، امکانات دستیابی باید به منظور نگهداری و عملکرد دستی در دسترس باشد.

تجهیزات هیدرولیکی
تجهیزات هیدرولیکی

لوله‌های تامین و بازگشت باید دارای قطر کافی باشند تا از افت زیاد فشار جلوگیری شود. به ویژه در مواردی که در مواقع ضروری نیاز به واکنش سریع است.

همچنین ولوهای ایزوله کننده باید نزدیک سیلندر نصب شوند. عملگرهای سیلندر روی ولوها باید به همراه کنترل دستی (چرخ دستی) و همچنین ولو بای‌پس خارجی تهیه شوند.

هنگامی که عملیات هیدرولیکیِ کنترل شده در نزدیکیِ عملگر مورد نیاز است، باید ولوهای چهار طرفه در خط نصب شوند. ولوهای ونت (Vent) باید در تمام نقاط ارتفاع بالا در لوله‌کشی هیدرولیک قرار گیرند.

هنگامی که ولو در معرض ارتعاش است یا در تجهیزات تحت انبساط حرارتی نصب می‌شود، باید شیلنگ‌های انعطاف‌پذیر مورد استفاده قرار گیرند.

این شلنگ‌ها باید از فولاد ضد زنگ چین‌دار یا سایر مواد انعطاف‌پذیر مناسب جوش داده شود یا توسط اتحادیه‌های ساخت فولاد با سرعت بالای جوش، تهیه شوند. برای عملگرهای هیدرولیکی که با پایلوت کار می‌کنند، باید فیلترهای دوگانه بلافاصله در بالای عملگر نصب شود.

مشخصات سیستم توزیع شده هیدرولیکی

سیستم توزیع شده هیدرولیکی استوانه‌ای که در هواپیماها استفاده می‌شود در جریان آزمایش نشتی شکست خورد. این سیستم‌ها با یک و چهار پیچ نگهدارنده ثابت شده‌اند.

سه پیچ از چهار پیچ موجود در سرویس خراب شدند. پیچ‌ها از فولاد 17-4PH ساخته شدند. سپس از پایین آورنده دما و خنک کننده آب به مدت 4 ساعت در 495 درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود.

سیلندرهای هیدرولیکی و سیلندرهای پنوماتیکی، دستگاه‌هایی هستند که انرژیِ فشار سیال را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند. همچنین به عنوان عملگر شناخته می‌شوند و به طور گسترده‌ای در دستگاه‌های مختلف کنترل استفاده می‌شوند.

عملگر شامل سیلندرهای هیدرولیکی یا سیلندرهای پنوماتیکی برای حرکت مستقیم، موتورهای حرکت چرخشی، عملگرهای پاندولی برای حرکت چرخشی و دیگر انواع محرک‌ها می‌شود.

سیلندر پنوماتیک از هوای فشرده به عنوان منبع گاز استفاده می‌کند و انرژی فشار گاز را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. سیلندرهای هیدرولیک یا سیلندرهای پنوماتیک بر اساس حرکت طبقه‌بندی می‌شوند. سیلندرهای هیدرولیکی یا سیلندرهای پنوماتیکی را نیز می‌توان به صورت زیر به سیلندرهای تک وضعیته و سیلندرهای دو وضعیته تقسیم کرد.

سیلندر
نمایی از یک سیلندر هیدرولیکی در یک بیل مکانیکی

طبقه‌بندی سیلندر هیدرولیک یا سیلندر پنوماتیک:

  1. سیلندر تک وضعیته

 از نظر ساختاری، فقط یک طرف پیستون سیال را با فشار خاصی کنترل می‌کند. یک سیلندر تک وضعیته حرکت یک نیروی سیال را در یک جهت کنترل می‌کند و روند بازگشت به نیروهای خارجی مانند نیروی فنر یا گرانش بستگی دارد.

  1. سیلندر دو وضعیته

 از نظر ساختاری هر دو طرف پیستون، سیال را با فشار کاری خاصی کنترل می‌کنند. تحت تاثیر نیروی سیال در هر دو طرف، سیلندر هیدرولیکی یا سیلندر پنوماتیکی می‌تواند در جهت مثبت یا جهت معکوس حرکت کند.

به طور کلی، هنگامی که عدم تقارن یک سیلندر هیدرولیکی یا سیلندر پنوماتیکی ناچیز است، موقعیت اولیه پیستون در حالت خنثیِ سیلندر قرار دارد و دو طرف را می‌توان به عنوان یک ساختار متقارن در نظر گرفت.

این سیلندر، هیدرولیک متقارن یا سیلندر پنوماتیک نامیده می‌شود. اغلب، ساختارها یا برنامه‌های مشابه با محاسبات تقریبی کافی نیستند. بنابراین تجزیه و تحلیل دقیق، تجزیه و تحلیل ویژگی‌های پویا (Dynamic) و طراحی سیستم کنترل ضروری است.

عملکرد بالا و عملکرد کنترل سرعت بالای یک سیستم هیدرولیکی یا سیستم پنوماتیکی، مستقیما تحت تاثیر ضریب کشش حجم سیال قرار می‌گیرد.

فرکانس طبیعی عملگر کنترل شده سیال توسط فشار بستگی به پارامترهای عملگر، جرم بار متحرک عملگر، مساحت موثر پیستون، جابجایی، ویژگی‌های سیال و فرکانس طبیعی (فرکانس طبیعی سیستم، متفاوت با فرکانس طبیعی عملگر است) دارد. همه این عوامل نقش بسزایی در عملکرد سیال ایفا می‌کنند.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید