هیدرولیک

هیدرولیک علم انتقال نیرو به وسیله ی فشار است که بر پایه یونیت هیدرولیک سازگار بنا شده است. در هیدرولیک تجهیزات بسیاری استفاده می شوند اما مهمترین آن ها پمپ، آکومولاتور، خنک کننده روغن، فشار شکن، شیر برقی یا شیر دستی، فیلتر هیدرولیک، عملگر خطی (جک هیدرولیک) یا عملگر دورانی (هیدروموتور) است، که تمامی این تجهیزات به وسیله لوازم جانبی به یکدیگر متصل شده و عملکرد مورد نظر را برای کاربر ایجاد می کند. به عبارت دیگر هیدرولیک یک عملکرد مکانیکی است که از طریق نیروی فشار سیال عمل می کند. در سیستم‌های مبتنی بر هیدرولیک، حرکت مکانیکی توسط مایع پمپ‌ شده، معمولاً از طریق سیلندرهای هیدرولیک، پیستون‌ های متحرک یا هیدروموتور، عملگر دورانی هیدرولیک، تولید می‌شود. برای خرید و استفاده از محصولات هیدرولیک مطالعه کاتالوگ ها و مشاوره با کارشناسان دلکو صنعت کمک شایانی خواهد کرد.

هیدرولیک چیست؟

معنای لغوی هیدرولیک (Hydraulic) به فرآیندی اطلاق می شود که از روغن تحت فشار یا مایعات دیگر برای تولید قدرت مکانیکی بسیار زیاد، بدون ساییدگی و شکستگی از چرخ دنده ها (پمپ دنده ای هیدرولیک)، پیستون (پمپ پیستونی هیدرولیک) و کارتریج (پمپ کارتریجی هیدرولیک) استفاده می کند. هیدرولوس hīˈdrȯləs. جمع hydrauli یا hydrauluses. لوله های رومی باستان بودند که از فشار روغن به عنوان وسیله ای برای فشرده سازی هوا استفاده می کردند.

هیدرولیک یک عملکرد مکانیکی است که از طریق نیروی فشار سیال عمل می کند. در سیستم‌ های مبتنی بر هیدرولیک، حرکت مکانیکی توسط سیال پمپ‌ شده، معمولاً از طریق سیلندر هیدرولیک (پیستون‌ های متحرک) و یا موتور هیدرولیک تولید می‌شود. به عبارت دیگر سیستم هیدرولیک (hydraulic System) یکی از سیستم های انتقال قدرت است که معمولاً برای استفاده های صنعتی و خانگی می توان از آن استفاده کرد. همانطور که از قبل اشاره شد هیدرولیک علم تبادل نیرو به وسیله فشار است که بر پایه یونیت هیدرولیک سازگان بنا شده است. پاسکال با توجه به کشف قانون فشار و سطح توانست تحول عظیمی در صنعت هیدرولیک ایجاد کند. با توجه به این قانون می توان از سیالات با افزایش فشار، توان و انرژی مورد نظر را دریافت کرد. سیستم هیدرولیک برای کاربردهای متنوع در انواع محیط های صنعتی بزرگ و کوچک و همچنین ساختمان ها، تجهیزات ساختمانی و وسایل نقلیه استفاده می شود. در سیستم های هیدرولیکی انرژی الکتریکی تبدیل به حرکت دورانی و یا انتقال نیرو به صورت رفت و برگشتی می شود. معمولاً حرکت های دورانی که در سیستم های هیدرولیکی انجام می شود توسط عملگر هیدروموتور و حرکت رفت و برگشتی توسط جک های صنعتی انجام می شود. سیستم های آسانسور و بالابر نیز از کاربردهای اصلی سیستم های هیدرولیکی به شمار می آیند. در ادامه مشخصات سیستم هیدرولیک به طور کامل بررسی شده است.

ویژگی های سیستم هیدرولیک

همواره برای انتقال قدرت در یک سیستم و به دست آوردن خروجی مورد نظر باید مزایای آن سیستم مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به تمامی آنالیزهایی که توسط فرد انجام می گیرد می تواند سیستم های هیدرولیکی رو با توجه به قابلیت هایی که دارد مد نظر قرار دهد. از جمله مزایای سیستم های هیدرولیکی می توان به موارد زیر اشاره کرد: 

• مقرون به صرفه بودن بودن هیدرولیک: استفاده از سیستم های هیدرولیکی در مقایسه با بسیاری از سیستم های انتقال قدرت با هزینه های بسیار کمتر قابلیت انجام دارد. بسیاری از افراد با هزینه های بسیار کم شروع به ساخت سیستم انتقال نیرو با کمک هیدرولیک می کنند که نشان از هزینه های مناسب این سیستم است.

• هزینه تعمیر و نگهداری پایین سیستم هیدرولیک: تنها هزینه ای که سیستم های هیدرولیک به صورت دوره ای متوجه آن است، تعویض روغن هیدرولیک پس از سه ماه از کارکرد است.باتوجه به وجود کارخانه  های متعدد ساخت روغن در ایران و همچنین قیمت مناسب آن تعویض آن هزینه زیادی بر دوش کارخانه های صنعتی نمی گذارد بنابراین علاقه به استفاده از این سیستم هر روزه در کشور ایران افزایش می یابد.

• خروجی مناسب با ضریب اطمینان مناسب و دقت بالا: سیستم های هیدرولیکی قابلیت این را دارند که راندمان بسیاری بالایی را برای مصرف کننده به ارمغان بیاورند. دقت بالا به خصوص در مواردی که نیاز به خروجی های میلیمتری مانند صنایع نظامی بسیار اهمیت دارد. بنابراین زمانی که این سیستم را برای این موارد انتخاب می شود باید تسلط کامل بر شیرهای کنترلی و پروپرشنال که وظایف ارائه این خروجی ها را دارند، مد نظر قرار گیرد.

• کاهش ریسک های مربوط به هزینه های اضافی: در زمان طراحی یک سیستم همیشه ریسک های مربوط به هزینه های اضافی در ذهن بروز می کند. خوشبختانه در هیدرولیک این هزینه ها به حداقل می رسد و تنها هزینه تعمیر و نگهداری است که بر دوش مصرف کننده است.

• قابلیت جایگزینی و تعمیر قطعات در صورت خرابی قطعات: زمانی که یک سیستم مد نظر قرار می گیرد یکی از دغدغه هایی که همیشه در ذهن مصرف کننده است وجود قطعات جایگزین در صورت خرابی است. دلکو  صنعت با توجه به تجربه یک دهه در تأمین قطعات صنعتی به راحتی می تواند قطعه اصلی و یا قطعات جایگزین را برای مصرف کننده معرفی کند.

• سادگی:با تجربه بسیار کم و همچنین سطوح علمی پایین نیز می توان از سیستم های هیدرولیکی استفاده کرد. بسیاری از افرادی که تجربه کاری هم ندارند شروع به شروع ساخت سیستم های هیدرولیکی برای دستگاه های راهسازی و کشاورزی می کنند که نشان از اهمیت این موضوع می دهد.

• قابلیت حمل و انعطاف پذیری: سیستم های هیدرولیک با توجه به حجم کم و همچنین موبایل بودن قابلیت جابجایی را داشته و میتواند در آسانسورها و بالابرها با دقت و ظرفیت بالا استفاده شود. همچنین استفاده از سیستم های هیدرولیکی در ماشین های راهسازی و کشاورزی نیز یکی از موضوعات روز دنیای صنعت است که ایران نیز یکی از کشورهایی است که در این زمینه در حال پیشرفت می باشد.

مشخصات فنی سیستم هیدرولیک

مشخصات فنی سیستم هیدرولیک ممکن است بسته به نیاز و کاربرد مورد نظر متفاوت باشد، اما برخی از مشخصات عمومی که معمولاً در یک سیستم هیدرولیک مورد نیاز است عبارتند از:

• فشار کاری سیستم هیدرولیک: فشار کاری سیستم هیدرولیک (Operating Pressure) این  مشخصه نشان‌دهنده حداکثر فشاری است که سیستم هیدرولیک می‌تواند تحمل کند. این فشار معمولاً در واحد پاسکال (Pa) یا بار (Bar) اندازه‌گیری می‌شود.

• دبی جریان سیال سیستم هیدرولیک: دبی جریان سیال سیستم هیدرولیک (Fluid Flow) این مشخصه نشان‌دهنده میزان جریان سیالی است که از پمپ به سیستم منتقل می‌شود و معمولاً در واحد لیتر بر دقیقه (L/min) یا گالن بر دقیقه (GPM) اندازه‌گیری می‌شود.

• حجم مخزن سیال سیستم هیدرولیک: حجم مخزن سیال سیستم هیدرولیک (Fluid Reservoir Volume) این مشخصه نشان‌دهنده حجم سیالی است که در مخزن سیستم هیدرولیک ذخیره می‌شود و معمولاً در واحد لیتر (L) یا گالن (Gallon) اندازه‌گیری می‌شود.

• نوع سیال هیدرولیک: نوع سیال هیدرولیک (Hydraulic Fluid Type) انتخاب سیال مناسب برای سیستم هیدرولیک بسیار مهم است. سیال‌های هیدرولیک مختلف با ویژگی‌ها و خواص مختلف وجود دارند که باید با نیازهای سیستم هماهنگ شوند.

• دمای کاری: دمای کاری (Operating Temperature) سیستم هیدرولیک نیز بسیار مهم است. انتخاب سیال و تجهیزاتی که با دماهای مختلف کار کنند، برای عملکرد بهینه سیستم ضروری است.

• قطعات کنترلی و انتقالی سیستم هیدرولیک: قطعات کنترلی و انتقالی سیستم هیدرولیک (Control and Transmission Components) شامل شیرها، سوئیچ‌ها، سیلندرها، موتورها، لوله‌ها و اتصالات مختلف است که بیانگر نوع و اندازه قطعات مورد نیاز برای سیستم هیدرولیک است. این تنها چند مورد از مشخصات فنی مهمی هستند که باید در نظر گرفته شوند. برای طراحی و انتخاب بهترین سیستم هیدرولیک برای نیازهای خاص خود، بهتر است با مهندسان متخصص در این زمینه مشورت کنید. در شکل زیر جزئیات بیشتری از سیستم هیدولیک نشان داده شده است.

اجزای سیستم  هیدرولیک

سیستم هیدرولیکی از چند قطعه اصلی تشکیل شده است که وظایف انتقال نیرو به عملگرد هیدرولیک که به صورت دورانی (هیدروموتور) و به صورت خطی (جک هیدرولیک) است را بر عهده دارند. این اجزا و قطعات سیستم هیدرولیک عبارت است از:

• الکتروموتور یا درایو که می تواند به صورت برقی و یا دیزلی باشد.
• پمپ هیدرولیک: انرژی مکانیکی را به انرژی هیدرولیک تبدیل می کند تا سیستم را به حرکت درآورد
• مخزن: سیال هیدرولیک را ذخیره می کند و امکان ته نشین شدن آلاینده ها را فراهم می کند
• فیلتر: برای محافظت از سیستم، آلاینده ها را از سیال هیدرولیک حذف می کند.
• عملگرد یا اکچویتور: انرژی هیدرولیک را به انرژی مکانیکی برای انجام کارهایی مانند سیلندرها و موتورها تبدیل می کند.
• شیرهای کنترلی: جریان و فشار سیال هیدرولیک را در داخل سیستم کنترل کنید، از جمله دریچه های کنترل جهت، دریچه های کنترل جریان، و شیرهای کاهش فشار
• لوله ها و اتصالات: سیال هیدرولیک را در سراسر سیستم انتقال دهید
• آکومولاتور: انرژی هیدرولیک را برای استفاده در آینده ذخیره می کند و به حفظ فشار سیستم کمک می کند.
• اویل کولر: که وظیفه خنک کردن روغن را در سیستم هیدرولیک ایفا می کند.

در ادامه برخی از مهمترین قطعات سیستم هیدرولیک به تفکیک توضیح داده شده است.

اجزای سیستم هیدرولیک

شیر هیدرولیک	هیدروموتور هیدرولیک

• پمپ هیدرولیک

پمپ هیدرولیک جهت تبدیل انرژی مکانیکی به دبی و فشار مورد نظر استفاده می شود. پمپ هیدرولیک مهمترین بخش یک سیستم هیدرولیکی است که وظیفه آن تبدیل انرژی مکانیکی الکتروموتور به فشار داخل سیال است. به طور کلی پمپ هیدرولیک شامل پمپ های دنده داخلی، پمپ های هیدرولیک دنده خارجی، پمپ هیدرولیک پیستونی، پمپ هیدرولیک کارتریجی یا تیغه ای یا پره ای می شوند. در تصویر زیر یک نمونه پمپ هیدرولیک پیستونی نشان داده شده است. مهمترین برندهای پمپ پیستونی هیدرولیک می توان به پمپ هیدرولیک پیستونی محوری A10VSO رکسروت آلمان که تخصص ویژه ای در تولید پمپ پیستونی هیدرولیک با کیفیت دارد.

• شیرهای کنترلی برای کنترل فشار، دبی و جهت سیال

شیر هیدرولیک وظیفه کنترل سیال را دارد. برای اینکه بتوان از سیال هیدرولیک به طور هدفمند استفاده کرد نیاز است که از شیرهای هیدرولیک استفاده شود. فلوکنترل ها، شیرهای فشار شکن و شیرهای دایرکشنال یا کنترل جهت از مهمترین شیر هیدرولیک هستند. تمامی این شیرهای به صورت خطی ، بلوکی و زیر شیری و مدولار داخل سیستم های هیدرولیکی قرار می گیرند.

• عملگر یا اکچویتور هیدرولیک

عملگر وظیفه دارد این فشار را به انرژی مکانیکی تبدیل کند. به طور کلی عملگر هیدرولیک شامل خطی و دورانی می شود. که عملگردهای خطی یا سیلندهای خطی یا جک های هیدرولیک نامیده می شوند و عملگرهای دورانی شامل هیدروموتور می شوند که به صورت اوربیتالی، پیستونی و پیستونی شعاعی در دلکو صنعت قابل ارائه به مشتریان می باشد. مهمترین برندهای عملگر هیدرولیک می توان به هیدروموتور دانفوس دانمارک اشاره کرد که سرآمد هیدروموتورهای اوربیتالی در جهان تولید گشتاور و دور دلخواه توسط سیستم هیدرولیک است.

• آکومولاتور هیدرولیک

آکومولاتور هیدرولیک وسیله ای است که برای ذخیره انرژی به شکل سیال هیدرولیک تحت فشار استفاده می شود. این به سیستم هیدرولیک کمک می کند تا نوسانات فشار را مدیریت کند، به سرعت به افزایش فشارهای موقت پاسخ دهد و ضربان ها را در سیستم هیدرولیک به شدت کاهش می دهد. انواع مختلفی از آکومولاتور هیدرولیک وجود دارد که عبارتند از؛ آکومولاتورهای تیوپی هیدرولیک که رایج ترین نوع آکومولاتور هیدرولیک بوده و استفاده از گاز برای تحت فشار قرار دادن سیال هیدرولیک در آن به کار می رود. علاوه بر آن آکومولاتور دیافراگمی است که از یک دیافراگم یا غشاء نازک برای جدا کردم سیال هیدرولیک و گاز ازت از آن استفاده می شود و ضربان و کمبودهای ناشی از فشار سیستم را به طرز خیلی مطلوبی بهبود می بخشد. آکومولاتور هیدرولیک در کاربردهای مختلف مانند بالابرهای هیدرولیک و جرثقیل ها ضروری هستند، جایی که انرژی لازم را برای عملیات تامین می کنند. یک از مهمترین برندهای آکومولاتور هیدرولیک، آکومولاتور هیدرولیک EPE ایتالیا است که در سیستم های زیادی به عنوان تأمین کننده انرژی و دفع کننده ضربان از آن استفاده می شود.

نحوه عملکرد سیستم هیدرولیک

سیستم هیدرولیک با ایجاد فشار در سیال، انتقال نیرو و انرژی را به صورت موثر و دقیق انجام می‌دهد و برای کنترل حرکت و انجام کارهای مختلف در بسیاری از صنایع بکار می‌رود. سیستم هیدرولیک بر اساس اصول فشار سیالات عمل می‌کند. در این سیستم، یک سیال (معمولاً روغن) تحت فشار قرار می‌گیرد و این فشار به کنترل حرکت و انتقال نیروها منتقل می‌شود. عملکرد اصلی یک سیستم هیدرولیک به شرح زیر است:

• منبع تغذیه یا پمپ هیدرولیک: سیستم هیدرولیک یک منبع تغذیه (معمولاً پمپ) دارد که سیال را از مخزن سیال جمع‌آوری کرده و تحت فشار قرار می‌دهد.

• تراکم و توزیع فشار در سیستم هیدرولیک: سیال تحت فشار از پمپ به سیستم انتقال می‌یابد و در اینجا به سیلندرها یا موتورها منتقل می‌شود. اجرای حرکت فشار سیال باعث حرکت سیلندرها یا موتورها می‌شود. وقتی که سیال به یک سیلندر وارد می‌شود، سیلندر حرکت می‌کند و نیروی مورد نیاز برای انجام کار تولید می‌شود.

• کنترل حرکت در سیستم هیدرولیک: حرکت سیلندرها و موتورها توسط سیستم کنترلی مانند ولو و سوئیچ‌ها کنترل می‌شود. این امکان وجود دارد که حرکت دقیق و کنترل شده انجام شود.

• بازیابی سیال هیدرولیک: پس از انجام کار، سیال به مخزن بازگردانده می‌شود تا دوباره استفاده شود. این فرایند به بازیابی، تصفیه و بازیافت سیال معروف است.

کاربرد سیستم هیدرولیک

از هیدرولیک در صنایع مختلفی استفاده می شود که وظیفه انتقال قدرت را برعهده دارند. از مهمترین صنایعی که از سیستم های هیدرولیک استفاده می شود عبارتست از: 

• صنایع تولید دارو
• صنایع نظامی
• نیروگاه های تولید برق
• معادن
• ماشین های کشاورزی و راهسازی
• صنایع شیمیایی
• بالابرها و آسانسور
• صنایع نساجی و بافندگی
• و غیره

مزایای سیستم هیدرولیک

سیستم‌های هیدرولیک مزایای مهمی را در مقایسه با سیستم‌ های مکانیکی و الکتریکی دارند. برخی از مزایا عبارت است از:

• انتقال نیروهای بزرگ: سیستم‌های هیدرولیکی قادر به انتقال نیروهای بزرگ به صورت موثر هستند، که این امر از اهمیت ویژه‌ای در برخی از برنامه‌های صنعتی و سنگین مانند ماشین‌آلات صنعتی و جرثقیل‌ها برخوردار است.
• کنترل دقیق حرکت: سیستم‌های هیدرولیکی قابلیت کنترل دقیق حرکت را فراهم می‌کنند، که این امر از اهمیت بالایی در برنامه‌هایی مانند رباتیک و دستگاه‌های پزشکی برخوردار است.
• عملکرد پایدار: سیستم‌های هیدرولیکی عملکرد پایداری دارند و تحت بارهای مختلف قادر به ارائه عملکرد موثر هستند، که این ویژگی آنها را برای برنامه‌هایی که نیاز به پایداری و قابلیت اعتماد دارند، مناسب می‌کند.
• توانایی انجام کار در محیط‌های خشن: سیستم‌های هیدرولیکی مقاومت بالایی در برابر شرایط خشن محیطی مانند گرد و غبار، رطوبت و دماهای متفاوت دارند، که این ویژگی آنها را برای کاربردهای صنعتی و خارج از اتاقک مناسب می‌کند.
• سهولت نصب و تعمیر: نصب و تعمیر سیستم‌های هیدرولیکی به طور کلی ساده‌تر از سیستم‌های الکتریکی است و نیاز به تجهیزات پیچیده‌تر و مهندسی کمتر دارد.

با توجه به این مزایا، سیستم‌های هیدرولیکی در بخش‌های مختلفی از صنعت، خودروسازی، کشاورزی و ... استفاده می‌شوند و نقش مهمی در بهبود کارایی و کارایی سیستم‌های مختلف ایفا می‌کنند.

راهنمای نصب و نگهداری سیستم هیدرولیک

برای نصب و نگهداری سیستم هیدرولیک، مراحل زیر را دنبال کنید:

• نصب سیستم هیدرولیک

1. ابتدا، مطمئن شوید که تمام قطعات سیستم هیدرولیک کامل و بدون آسیب هستند.
2. قطعات را به ترتیب درست و به درستی به یکدیگر متصل کنید.
3. اتصالات را با استفاده از رانش بندی‌ها یا رابط‌های مناسب به یکدیگر متصل کنید.
4. سیستم را به منبع تغذیه هیدرولیک وصل کنید و اطمینان حاصل کنید که هیچ نشتی و یا نقصی وجود ندارد.

• نگهداری سیستم هیدرولیک

1. سیستم هیدرولیک را به صورت دوره‌ای بررسی کنید و از وجود خرابی یا نشتی مطلع شوید.
2. روغن هیدرولیک را به موقع تعویض کنید و سطح آن را بررسی کنید.
3. اتصالات و شلنگ‌ها را بررسی کرده و در صورت لزوم تعویض یا تعمیر کنید.
4. از وجود هر گونه لغزش یا نشتی در سیستم هیدرولیک اطمینان حاصل کنید.

• تست سیستم هیدرولیک

1. پس از نصب و نگهداری، سیستم هیدرولیک را تست کنید تا اطمینان حاصل شود که به درستی عمل می‌کند.
2. تنظیمات فشار و دبی سیستم را بررسی کرده و از روند صحیح عملکرد آن اطمینان حاصل کنید.

با دنبال کردن این مراحل و دقت در نصب و نگهداری، می‌توانید از عملکرد بهینه سیستم هیدرولیک خود اطمینان حاصل کنید.

ارزیابی قیمت سیستم هیدرولیک

معمولاً قیمت سیستم های هیدرولیک را بر مبنای برندها و کیفت ساخت قطعات آن سیستم، تعیین می کنند. برای اطلاع از قیمت دقیق سیستم هیدرولیک خود و یا سیستمی که نیاز به طراحی و تولید آن را دارید با کارشناسان دلکو صنعت تماس بگیرید. دلکو صنعت بهترین هایپر صنعت ایران برای انتخاب و تجهیز سیستم های هیدرولیک است. هزینه یک سیستم هیدرولیک بسته به پیچیدگی و کیفیت قطعات می تواند بسیار متفاوت باشد. در اینجا چند نکته کلی درباره قیمت خرید سیستم هیدرولیک آورده شده است:

سیستم های هیدرولیک پایه: ابتدایی ترین سیستم ها می توانند هزینه های کمتری دارند.
سیستم های هیدرولیک پیشرفته: سیستم های پیشرفته تر با ویژگی های اضافی می توانند هزینه های زیادی داشته باشند که با توجه به کیفیت تجهیزات امری طبیعی و خارج از ذهن نیست.
پمپ هیدرولیک: پمپ هیدرولیک جداگانه ممکن است هزینه های زیادی برای کاربرد داشته باشند. بنابراین لازم است که ابتدا دقت زیادی در انتخاب پمپ انجام شود و تمامی شرایط کارکرد پمپ از جمله صدا، عمر و تمامی پارامترها من جمله فشار کاری و دبی و نوع پوسته به خوبی بررسی گردد.
نصب و راه اندازی: نصب حرفه ای می تواند به هزینه های سیستم هیدرولیک اضافه کند. بنابراین در خرید تجهیزات هیدرولیک باید به این مورد توجه ویژه ای داشت.

نه تنها خرید اولیه مهم است، بلکه هزینه های عملیاتی بلند مدت، از جمله تعمیر و نگهداری و قابلیت اطمینان نیز باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، در حالی که خرید کم هزینه تجهیزات هیدرولیک در کشورهایی مانند چین ممکن است باعث صرفه جویی اولیه شود، ارزیابی کیفیت قطعات و هزینه های بالقوه نگهداری در طول عمر دستگاه بسیار مهم است. اگر به دنبال نوع خاصی از سیستم هیدرولیک هستید یا نیازهای خاصی دارید، بهتر است با متخصصین دلکو صنعت مشورت کنید که بتوانند برآورد دقیق تری بر اساس نیاز شما ارائه دهند.