اصول هیدرولیک و المانهای هیدرولیکی
فهرست مطالب
فصل اول ۶
۱-۱ انرژی سیال ۷
۱-۱-۱- انرژی ۷
شکل ۱-۱ چند برابر کردن نیرو [۳] ۸
۱-۳ جریان سیال ۹
شکل۱-۲تئوری توریچلی ۱۱
فصل دوم ۱۹
بررسی انواع پمپهای هیدرولیک ۱۹
شکل۲-۱یک پمپ پروانه ای ۲۰
۲-۴-۱ پمپهای پیستونی ۲۶
شکل۲-۳ پمپ پیستونی محوری با حجم جابجائی متغیر[۳] ۲۹
شکل۲-۹ پمپ پره ای غیربالانس در وضعیتی که روتر در مرکز قرار گرفته است[۳] ۳۵
شکل۲-۱۲ شدت جریان واقعی برحسب سرعت دورانی[۳] ۴۰
فصل سوم ۴۴
۳-۲-۱ شیر یکطرفه ( Check valves) 45
3-2-2 شیر با ساچمه شناور (Shuttle Valve) 46
3-2-3 شیرهای کنترل جهت دو راهه ۴۷
۲-۲-۴ شیرهای کنترل جهت سه راهه و چهار راهه ۴۹
شکل۳-۵ شیر چهار راهه،دو حالته(۲/۴)[۳] ۵۰
شکل۳-۹ شیر(۳/۴)خنثی تشدید[۳] ۵۵
۳-۲-۶ مدارات هیدرولیک ۵۹
۳-۲-۷ مشخصات شیرهای کنترل جهت ۶۰
۳-۳-۱ شیرهای فشار شکن ۶۲
شکل۳-۱۴ شیر فشارشکن مستقیم[۳] ۶۳
۳-۳-۲ شیرهای تخلیه فشار و کاهندة فشار ۶۵
۳-۳-۳ انواع دیگر شیرهای کنترل فشار ۶۶
شکل۳-۱۶ شیرخنثی کننده وزن با کنترل از راه دور[۳] ۶۶
۳-۴-۲ انواع شیرهای کنترل جریان ۷۰
شکل۳-۱۹ شیرکنترل جریان سوزنی[۳] ۷۱
شکل۳-۲۰ شیر کنترل جریان حساس به تغییرات فشار[۳] ۷۲
۳-۴-۳ ضریب جریان ۷۴
شکل ۳-۲۲ کنترل جریان خروجی از سیلندر,هم در حرکت رو به جلو و هم در حرکت رو به عقب[۳] ۷۵
شکل۳-۲۴ کنترل سرعت سیلندر[۳] ۷۸
۳-۴-۵ مشخصات شیرهای کنترل جریان ۷۸
فصل چهارم ۸۰
بررسی خواص انواع سیالات هیدرولیک ۸۰
جدول ۴-۱ تقسیم بندی سیالات هیدرولیک بر اساس استاندارد ۶۷۴۳ [۲]ISO 81
4-2-1 گرانروی و شاخص گرانروی ۸۲
شکل ۴-۱ تغییرات دما- گرانروی و شاخص گرانروی[۲] ۸۳
شکل۴-۲ تغییرات دما- گرانروی و فشار[۲] ۸۳
۴-۲-۲ مشخصه های کف کنندگی ۸۳
۴-۲-۴ روانکاری ۸۵
۴-۲-۶ نقطة اشتعال ۸۵
۴-۵-۱ روغن های معدنی ۸۷
۴-۶ تعویض نوع سیال به کار رفته در سیستم ۹۰
۴-۷-۱ انواع آلودگی ۹۰
۴-۷-۲ استانداردهای تمیزی ۹۲
جدول۴-۳ طبقه بندی آلودگی بر اساس استاندارد ۱۶۲۸NAS [۳] ۹۲
جدول ۴-۵ آنالیز ذرات برای نمونة ml 100 روغن هیدرولیک تازه [۵] ۹۴
فصل پنجم ۹۶
بررسی افتهای اصطکاکی در سیستمهای هیدرولیکی ۹۶
شکل ۵-۱ مسیر خط جریان ذرات سیال در جریان آرام[۵] ۹۸
شکل ۵-۲ نوسان اتفاقی ذرات سیال در جریان مغشوش[۴] ۹۸
جدول ۵-۱مقادیر معمول زبری مطلق [۴] ۱۰۱
شکل۵-۳ نمودار مودی[۴] ۱۰۳
شکل ۵-۴ : ۱۰۵
شکل ۵-۶ :ظرفیت عبور جریان در هدایت کننده ها در سرعتهای پیشنهادی برای جریان سیال ۱۰۸
شکل ۵-۶: ادامه و ۵-۷ ۱۰۹
شکل ۵-۹ مقادیر k برای کاهش ناگهانی مقطع نظیر نسبتهای قطری مختلف[۱] ۱۱۲
شکل ۵-۱۱ [۴] ۱۱۴
شکل ۵-۱۳ [۱] ۱۲۰
فصل ششم ۱۲۸
لودر با چرخهای زنجیری ۱۳۰
جدول ۶-۱ ضریب باکت [۸](k) 132
فصل هفتم ۱۳۵
گیربکس هیدرولیکی HT 130 135
شکل ۷-۲ گیربکس هیدرولیکی[۹] ۱۳۸
۷-۲ تشریح عملکرد گیربکس در حالت خلاص ۱۳۹
شکل۷-۳ مدار هیدرولیک گیربکس[۹] ۱۴۰
شکل ۷-۵ تابلوی تعویض دنده[۹] ۱۴۲
شکل ۷- ۶ مبدل گشتاور [۹] ۱۴۵
شکل ۷-۷ سرعت پمپ زیاد و توربین ساکن است[۹] ۱۴۵
شکل۷- ۸ سرعت پمپ و توربین یکسان است[۹] ۱۴۶
فصل هشتم ۱۴۷
سیستم نرمال ۱۴۷
شکل ۸-۱ اجزاء سیستم فرمان[۶] ۱۴۸
تشریح عملکرد پمپ فرمان ۱۵۲
۸-۲-۲ وظیفة تعدیل کننده جریان یا شیر جبران فشاری ۱۵۴
شکل ۸-۶ حالت خلاص[۷] ۱۵۷
شکل ۸-۸ حالت فرمان‌گیری تا انتها[۷] ۱۶۱
فصل نهم ۱۶۲
تشریح عملکرد سیستم ترمز لودر ۴۴۰۰ ۱۶۲
شکل ۹-۱ اجزاء سیستم ترمز[۶] ۱۶۴
در شکل ۹-۲ مدار هیدروپنوماتیکی ترمز نشان داده شده است. ۱۶۵
مخزن ضد یخ ۱۶۶
شکل ۹-۳ مخزن ضد یخ[۶] ۱۶۷
سوپاپ یکطرفه ۱۶۷
فصل دهم ۱۶۹
سیستم هیدرولیک کار ۱۶۹
شکل ۱۰-۱ اجزاء سیستم هیدرولیک کار[۶] ۱۷۱
شکل ۱۰-۲ مدار هیدرولیک کار[۶] ۱۷۴
شکل ۱۰-۳ مخزن روغن هیدرولیک [۶] ۱۷۴
۱۰-۲ پمپ هیدرولیک ۱۷۵
شکل ۱۰-۴ پمپ هیدرولیک , فرمان [۶] ۱۷۶
شکل ۱۰-۵ عملکرد واحد پمپاژ[۶] ۱۷۷
عملکرد صفحات قابل انعطاف ۱۷۸
شکل ۱۰-۶ کنترل فشار روغن در لبه پشتی پرها[۶] ۱۷۹
شکل ۱۰-۷ اجزاء داخلی پمپ پره‌های دوبل[۶] ۱۸۱
۱۰-۳-۲ شیر تغییر سرعت بیل ۱۸۳
شکل ۱۰-۱۰ ۱۸۵
۱۰-۳-۳- مدار برقی شیر تغییر سرعت ۱۸۶
فصل یازدهم ۱۸۸
محاسبة پمپ بر مبنای دبی و فشار مورد نظر ۱۸۸
فصل اول
اصول اولیه هیدرولیک و معرفی المانهای هیدرولیکی
۱-۱ انرژی سیال
۱-۱-۱- انرژی
هیدرولیک برای کاربردهایی مناسب است که در آنها نیروهای زیاد، دقت
حرکتی بالا و حرکت یکنواخت مورد نیاز باشد. سیستمهای هیدرولیکی نوعاً با
فشارهای ۵۰۰-۵۰۰۰ psi (35-350bar) کار می کنند و قادرند هزاران پوند نیرو(
چندین تن) ایجاد نمایند دو مزیت عمده انتقال انرژی از طریق سیال، قابلیت
افزایش نیرو و قابلیت تغییر جهت سریع انتقال می باشد. نمودار
قانون پاسکال اصل اساسی حاکم بر انرژی سیالات است این قانون دربارة
هیدروستاتیک یا انتقال نیرو از طریق یک مایع تحت فشار است در سیستمهای
هیدروستاتیک اغلب سیالات در حال حرکت هستند، ولی فشار سیال است که نیرو و
انرژی را انتقال می دهد، نه حرکت سیال. سیستمهایی که در آنها حرکت سیال
باعث انتقال نیرو می شود، سیستمهای هیدرودینامیک نام دارند. در این
سیستمها، سرعت سیال یا انرژی جنبشی آن تبدیل به انرژی مکانیکی ( معمولاً به
فرم حرکت دورانی) می شود. در سیستمهای هیدرودینامیک سیال فشار قابل ملاحظه
ای ندارد ( برعکس سیستمهای هیدروستاتیک) مثال سیستم هیدرودینامیک، توربین
بخار است که در آن با عبور بخار از بین پره های توربین با سرعت زیاد،
الکتریسیته تولید می شود اغلب سیستمهای هیدرولیکی صنعتی، از سیال تحت فشار
استفاده کرده و بنابراین جزو سیستمهای هیدروستاتیک محسوب می گردند.
۱-۲ انتقال نیرو و تغییر مقدار نیرو
یکی از ویژگیهای کاربردی انرژی سیالات، قابلیت تغییر میزان نیرو به
هنگام انتقال نیرو است که به آسانی قابل انجام می باشد. چنین سیستمی در شکل
۱-۱ نشان داده شده است در این شکل سطح پیستون ورودی برابر با in2 10 و سطح
پیستون خروجی برابر با in2 ۱۰۰ است. نیروی اعمالی بر پیستون ورودی
۱۰۰lbs می باشد. با توجه به سطح این پیستون که ۱۰ است, فشار ایجاد شده در
سیال ۱۰psi خواهد بود این فشار درسیلندر خروجی نیز ایجاد می شود که بر
پیستون خروجی اعمال می گردد. در اثر اعمال فشار ۱۰psi بر پیستونی با سطح
in2 100 نیروی خروجی برابراست با:
F=p.A=10*100=1000lbs
همانطور که ملاحظه می شود، نیروی خارجی به اندازة نسبت سطح دو پیستون
تقویت شده است. به عبارت بهتر سطح پیستون خروجی ده برابر پیستون ورودی است
و بنابراین نیروی خروجی نیز ده برابر نیروی ورودی خواهد بود.