عنوان :

تحقیق هیدرولیک

تعداد صفحات : ۶۷

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

تحقیق حاضر درباره هیدرولیک، قانون پاسکال، تعیین فشار کاری سیستم، فشار های نامی در هیدرولیک (bar )، فشار کاری سیستمهای هیدرولیک متداول(bar)، قوانین پایه در هیدرولیک، پمپ های هیدرولیکی، کاربرد پمپ ها در سیستم های هیدرولیک، مشکلات اساسی در ارتباط با سیلندرهای هیدرولیک و فاکتورهای اصلی انتخاب مبدلهای حرارتی و … توضیحاتی می دهد.

با توجه به نفوذ روز افزون سیستم های هیدرولیکی در صنایع مختلف وجود پمپ هایی با توان و فشار های مختلف بیش از پیش مورد نیاز است . پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک انرژی مکانیکی را که توسط موتورهای الکتریکی، احتراق داخلی و … تامین می گردد به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند. در واقع پمپ در یک سیکل هیدرولیکی یا نیوماتیکی انرژی سیال را افزایش می دهد تا در مکان مورد نیاز این انرژی افزوده به کار مطلوب تبدیل گردد.

فشار اتمسفر در اثر خلا نسبی بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزای مکانیکی پمپ ،  سیال را مجبور به حرکت به سمت مجرای ورودی آن نموده تا توسط پمپ به سایر قسمت های مدار هیدرولیک رانده شود.

حجم روغن پر فشار تحویل داده شده به مدار هیدرولیکی بستگی به ظرفیت پمپ و در نتیجه به حجم جابه جا شده سیال در هر دور و تعداد دور پمپ دارد. ظرفیت پمپ با واحد گالن در دقیقه یا لیتر بر دقیقه بیان می شود.

نکته قابل توجه در در مکش سیال ارتفاع عمودی مجاز پمپ نسبت به سطح آزاد سیال می باشد ، در مورد روغن این ارتفاع نباید بیش از ۱۰ متر باشد زیرا بر اثر بوجود آمدن خلا نسبی اگر ارتفاع بیش از ۱۰ متر باشد روغن جوش آمده و بجای روغن مایع ، بخار روغن وارد پمپ شده و در کار سیکل اختلال بوجود خواهد آورد . اما در مورد ارتفاع خروجی پمپ هیچ محدودیتی وجود ندارد و تنها توان پمپ است که می تواند آن رامعین کند.

پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک، توان مکانیکی را که بوسیله موتورهای الکتریکی یا احتراق داخلی تامین می گردد به توان هیدرولیکی تبدیل می کند. پمپ فقط مولد جریان سیال بوده و سطح فشار ایجاد شده به میزان بار مقاومی که توسط عملگر سیستم هیدرولیک بر آن غلبه میشود، بستگی دارد.

پمپ جابجایی مثبت به ازاء هر دو ر چرخش محور پمپ ،مقدار مشخصی از سیال را به سیستم هیدرولیک ارسال مینماید. پمپ جابجائی مثبت (دبی ثابت و متغییر ) شامل انواع پمپ دنده ای ، پره ای و  پیستونی محوری و شعاعی میباشد.

واژه های کلیدی: هیدرولیک، قانون پاسکال، پمپ های هیدرولیکی، هیدروموتور

فهرست مطالب

درباره هیدرولیک۱
قانون پاسکال:۲
فشار۲
تعیین فشار کاری سیستم۲
فشارهای نامی در هیدرولیک (bar )3
فشار کاری سیستمهای هیدرولیک متداول(bar)3
واحد PSI3
قوانین پایه در هیدرولیک:۴
کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک۴
کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک۵
مزایای سیستم هیدرولیک نسبت به سایر سیستم های مکانیکی و …۶
پمپ های هیدرولیکی۱۰
نحوه انتخاب پمپهای هیدرولیک۱۲
دسته بندی پمپ ها۱۳
پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر ساختمان :۱۴
پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر میزان جابه جایی :۱۴
پمپ های دنده ای۱۵
پمپ ها ی دنده ای :۱۵
۱- دنده خارجی۱۵
۲– دنده داخلی۱۶
۳- پمپ های گوشواره ای۱۷
۴- پمپ های پیچی ۱۷
۵- پمپ های ژیروتور۱۷
پمپ های پره ای :۱۸
پمپ های پیستونی۱۹
پمپ های پیستونی محوری با محور خمیده۲۰
پمپ های پیستونی محوری با صفحه زاویه گیر۲۰
پمپ های پیستونی شعاعی ۲۱
پمپ های پلانچر۲۲
راندمان پمپ ها۲۲
کاربرد پمپ ها در سیستم های هیدرولیک۲۳
مدار Unloading  پمپ۲۴
عیب یابی۲۵
طراحی و آنالیز مدار۲۶
الف) مدارهای متداول (پایه)۲۷
ب) مدارهای خاص۲۸
مدار سیستم لودر۲۸
مدار سیستم وینچ۲۹
مدار سیستم چوب خرد کن۳۰
راه اندازی۳۰
فلاشینگ سیستمهای نو:۳۰
راه اندازی پمپ:۳۱
راه اندازی سیلندر:۳۱
بررسی خطاهای احتمالی نصب۳۲
دیگر اجزای سیستم هیدرولیک۳۳
مشکلات اساسی در ارتباط با سیلندرهای هیدرولیک۳۴
محاسبات نیرو و سرعت سیلندر۳۴
مدار کنترل سرعت سیلندرهای هیدرولیک۳۵
مدار حرکت سنکرون سیلندر۳۶
سیستمهای انتقال قدرت هیدروستاتیک۳۶
سیستم محرک پمپ۳۷
شیرهای پروپورشنال و سروو۳۹
مخزن روغن۴۰
ابعاد مخزن:۴۱
شیرهای کنترل جهت۴۱
۱)شیرهای راه دهنده۴۱
تعاریف اولیه شیر:۴۲
تحریک شیر:۴۳
۲) شیرهای قطع و وصل۴۴
۳) شیرهای یکسو کننده۴۴
شیرهای کنترل جریان۴۵
کنترل سرعت سیلندر توسط روش۴۶
هیدروموتور۴۶
کاربرد شیرهای کنترل فشار در مدار هیدروموتور جهت حفاظت از۴۷
محاسبات گشتاور، سرعت و توان۴۷
تعیین گشتاور و سایز هیدروموتور۴۷
تعیین سرعت دوران و دبی هیدروموتور:۴۸
تعیین توان هیدروموتور :۴۸
مدارهای کنترل هیدروموتورها۴۸
سیستم ترمز۴۹
ارتباط سری و موازی۴۹
پمپ اصلی و پمپ جبران کننده۴۹
کولر روغن:۵۱
هیتر:۵۱
فاکتورهای اصلی انتخاب مبدلهای حرارتی:۵۱
اندازه گیری (فشار-دبی و دما)۵۱
فشار سنج:۵۲
دبی سنج :۵۲
تعیین دبی پمپ بدون دبی سنج:۵۳
دما سنج:۵۳
سیلینگهای دینامیکی۵۳
سیلینگهای دینامیکی۵۴
انواع سیلینگها:۵۴
پکینگهای فشاری فنجانی (L شکل)۵۴
آکومولاتورها۵۵
مدارهای کاربردی آکومولاتور۵۶
لوله، شلنگ و اتصالات۵۷
فیلترها۵۹
منبع:۶۱

درباره هیدرولیک

توسعه علم هیدرولیک زمانی شروع شد که پاسکال دانشمند فرانسوی قوانین مربوط به فشار را کشف کرد(۱۶۵۰ میلادی) و هیدرولیک را به عنوان یک علم نوین پایه گذاری نمود. از آن تاریخ به بعد دوران شکوفایی هیدرولیک پدید آمد و این علم به نحو چشمگیری وارد بازار گردید. امروزه هیدرولیک در ساختمان ماشین آلات صنعتی، کشاورزی، راهسازی، هواپیمایی، کشتی سازی، اتوموبیل‫سازی، ماشینهای ابزار، تاسیسات صنایع سنگین، معدن و . . . در مقیاس وسیعی استفاده میشود و روز به روز نیز افزایش میابد.

هیدرولیک فن آوری تولید، کنترل و انتقال قدرت توسط سیال تحت فشار است. بطور کلی یک سیستم هیدرولیک چهار کار اساسی انجام میدهد:

تبدیل انرژی مکانیکی به قدرت سیال تحت فشار بوسیله پمپها
انتقال سیال تا نقاط مورد نظر توسط لوله ها و شلنگها
کنترل فشار، جهت و جریان سیال توسط شیرها
انجام کار توسط عملگرها

قانون پاسکال:

قانون پاسکال پایه هیدرولیک نوین است. این قانون بیان میکند که فشار وارده به هر نقطه از یک مایع محدود بطور مساوی در تمام جهات منتقل شده و با نیروی مساوی بر رو سطوح مساوی اثر میکند.

فشار

فشار نتیجه مقاومت در مقابل حرکت سیال میباشد. برای محاسبه ریاضی فشار، نیرو را بر سطح تقسیم مینمایند. واحد فشار “بار” میباشد. در هیدرولیک عملی معمولا کیلوگرم بر سانتی متر مربع  برابر یک بار است. برای مثال اگر نیروی مقاوم در یک سیلندر هیدرولیک با قطر پیستون ۲۰cm برابر ۵۰۰۰kgf باشد، فشار ایجاد شده در پشت سیلندر از رابطه زیر حساب میشود:

تعیین فشار کاری سیستم

برای تعیین سطح فشار در یک سیستم هیدرولیک باید در نظر داشت که با بالا بردن فشار میتوان از المانهای هیدرولیکی کوچکتری برای رسیدن به تناژ مورد نظر، استفاده نمود. همچنین قطر لوله ها را میتوان کوچکتر انتخاب نمود. در نتیجه، هزینه ساخت سیستم کاهش می یابد. از طرف دیگر با افزایش فشار،  دمای روغن در سیستم زودتر افزایش میابد، نشتی ها بیشتر و اصطکاک و سایش نیز افزایش میابد. در نتیجه فاصله انجام سرویس‫ها باید کوتاهتر شود. همچنین نویز و پیکهای فشاری نیز افزایش یافته و خواص مطلوب دینامیکی سیستم کاهش می یابد.

واحد PSI

از واحدهای متداول فشارPSI میباشد. یک PSI معادل یک پوند نیرو بر اینچ مربع میباشد.

برای تبدیل PSI به bar ، مقدار فشار مورد نظر را در ۰٫۰۶۸  ( تقریبا ۰٫۰۷ )ضرب نمائید. برای مثال ۱۰۰۰PSI معادل ۶۸bar میباشد.

برای تبدیل bar به PSI ، مقدار فشار را در ۱۴٫۷ ضرب نمائید. برای مثال ۱۰۰bar معادل ۱۴۷۰PSI میباشد.

قوانین پایه در هیدرولیک:

سیال تحت فشار همواره مسیر با مقاومت کمتر را برای عبور انتخاب میکند
پمپ تولید دبی میکند نه فشار
فشار تنها در برابر مقاومت یک مانع ایجاد میشود

اصول کلیدی فوق اگرچه ساده به نظر میرسند ولی پایه واساس علم هیدرولیک میباشند. با داشتن درک صحیحی از این قوانین به راحتی میتوان حرکت سیال در خطوط انتقال را دنبال و عملکرد سیستم را تحلیل نمود.

کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک

سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد

۱٫ در صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می تواند

از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب وکمباین

وکلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی

۲٫ در خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف استفاده می شود

۳٫ در صنا یع هوای خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی وبالا برها و با لچه ها را مهار می کند و بدنه هوا پیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود

و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد فشار باد را بین جداره های بدنه قرار می‫دهند در صورتی افت فشار داشتیم می فهمیم که جای از بدنه سوراخ است

کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک

 ۱٫تست باد چرخها که ۳۰۰ بار فشار است

۲٫تست کلیه سیستم هیدرولیک هواپیما

۳٫ تست بدنه هواپیما

۴٫ دستگاه میول که برای تست هیدرولیک هواپیمای F14

۴٫صنایع دفاعی : در هدایت تانک نفر بر و هدایت موشک و در ناوها هدایت ناو و …

۵٫صنایع غذای: کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و …

۶٫ صتایع چوب : برش الوار و پردا خت سطوح مبلها

۷٫ جا به جای مواد (لیفتراک و جرثقیل و .)

۸٫ماشین تراشکاری و CNC و نظیر این دستگاه ها

۹٫صنایع دریای : بالا کشیدن تور از آب و کشیدن کشتی به ساحل و …

۱۰٫ معدن : در ماشینهای معدن

۱۱٫ در صنایع بسته بندی : پر کن شیشه ها ی نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی

۱۲٫ کا غذ سازی : در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنوماتیک تنظیم غلطک ها است

۱۳٫ صنعت نفت : پالا یشگاه ها

۱۴٫ صنایع پلاستیک

۱۵٫ صنعت چاپ :

۱۶٫ راه آهن : تر مز قطارودر بهای اتوماتیک جدید

۱۷٫ لاستیک :

۱۸ . صنعت فولاد : فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلز دیکر و تخلیه کوره ها که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و..  که شاهد آن هستید.

۱۹ . نساجی

مزایای سیستم هیدرولیک نسبت به سایر سیستم های مکانیکی و …

 ۱٫طراحی ساده

۲٫قابلیت افزایش نیرو

۳٫ سادگی و دقت کنترل

۴٫ انعطاف پذیری

۵٫ راندمان بالا

۶٫اطمینان

 در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی قطعات محرک کمتری وجود دارد و میتوان 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 شیلنگ ها) صورت میگیرد ولی در سیستمهای مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و… استفاده می‫کنند.

در این سیستمها میتوان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیروهای بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و …) کنترل نمود.

استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ،  سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستمهای انعطاف پذیری تبدیل میکند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستمهای 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 سوئیچهای فشاری و حرارتی میتوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستمها دارد.

 جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .