آشنایی با کمپرسور هیدرولیک
در بسیاری از فرآیندهای صنعتی به انتقال قدرت به صورت کم هزینه و با دقت زیادنیاز است که به این منظور از سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت استفاده می شود. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک تقسیم می شود:
سیستم های نیوماتیکی با استفاده از فشار هوا و سیستم های هیدرولیکی با استفاده از فشار روغن کار می کنند. سیستم های نیوماتیکی برای مواقعی که نیروهای نسبتا پایین و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد بکار گرفته می شود، در صورتی که کاربرد های سیستم های هیدرولیک در مواردی است که قدرت های بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نیاز باشد.
مزایای سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک
اطمینان
طراحی ساده
سادگی و دقت کنترل
قابلیت افزایش نیرو
راندمان بالا
انعطاف پذیری
بیشتر بخوانید: خرید کمپرسور جونیور
در طراحی سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک قطعات محرک کمتری تعبیه شده است و می توان در هر نقطه به حرکت های خطی یا دورانی با قدرت بالا و منترل مناسب دست یافت، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال صورت می گیرد ولی در سیستم های مکانیکی دیگر، برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک، چرخ دنده، گاردان، اهرم، کلاج و …. استفاده می شود.
در این سیستم ها می توان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا ودقیق دست یافت و نیز نیروهای بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند باز و بسته کردن شیرها و… ) کنترل نمود.
استفاده از شلنگ های انعطاف پذیر، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستم های انعطاف پذیری تبدیل کرده که در آنها محدودیت های مکانی که برای نصب سیستم های دیگر به چشم می خورد وجود ندارد. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطلاک کم و هزینه پایین از راندمان های بالایی برخوردارند و با استفاده از شیرهای اطمینان و سویچ های فشاری و حرارتی می توان سیستم مقاوم در برابر بارهای ناگهانی و حرارت یا فشار بیش از حد تولید کرد که به معنی اطمینان بالای این سیستم هاست.
طرز کار سیستم های هیدرولیکی
سیستم های هیدرولیک برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار احتیاج دارند که نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمایند.
در مرحله بعد باید انتقال نیرو به نقطه دلخواه صورت گیرد که این کار را لوله ها، شلنگ ها و بست ها انجام می دهند.
بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها، سیال تحت فشار به سمت عملگرها یعنی سیلندرها یا موتورهای هیدرولیک هدایت می شوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز تبدیل گردد.
بنا بر قانون پاسکال با صرف نظر از وزن سیال، فشار سرتاسر سیال در حال سکون یکسان است، در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است و فشار سیال در تماس با سطوح به صورت عمودی وارد می شود.
عملکرد سیستم های نیوماتیک، مشابه سیستم های هیدرولیک است؛ فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می شود.
در سیتم های نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پر فشار، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده می کنند تا به فشار دلخواه برسند، سپس آن را در یک مخزن ذخیره می کنند؛ دمای هوا پس از فشرده شدن به شدت بالا می رود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند، پس هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت خنک می شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرآیند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پرفشار استفاده نمود.
بیشتر بخوانید: خرید کمپرسور باور
اجزاء تشکیل دهنده سیستم های هیدرولیک
مخزن برای نگهداری سیال
پمپ برای به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکتروموتور یا موتورهای احتراق داخلی به حرکت درمی آید.
شیرها برای کنترل فشار، جریان و جهت حرکت سیال
عملگرها برای تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار
اجزاء تشکیل دهنده سیستم های پنوماتیک
کمپرسور
خنک کننده و خشک کننده هوای تحت فشار
مخزن ذخیره هوا تحت فشار
شیرهای کنترل
عملگرها
مقایسه سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک
سیستم های نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستم های هیدرولیکی برخوردارند.
در سیستم های هیدرولیک، روغن علاوه بر انتقال قدرت، روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز انجام می دهد ولی در نیومانیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا نیز از بین برود، ولی در هر دو سیستم باید سیال عاری از هر گونه گرد و غبار و ناخالصی باشد.
در سیستم های پنوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستم های هیدرولیک از سیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می شود.
بیشتر بخوانید: انواع کمپرسور
در سیستم های نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نیست.
فشار در سیستم های هیدرولیکی بیشتر از فشار در سیستم های نیوماتیکی می باشد، حتی در موارد خاص به 1000 مگا پاسگال هم می رسد، در نتیجه قطعات سیستم های هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند.
در سرعت های پایین، دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است.
مزایای هیدرولیک روغنی
ازدیاد عمر کاری قطعات هیدرولیکی به دلیل وجود روغن در این قطعات
تولید و انتقال نیروهای قوی توسط قطعات کوچک هیدرولیکی که نسبت وزنی آنها نسبت به دستگاههای الکتریکی 1 به 10 است.
تبدیل ساده حرکت دورانی به حرکت خطی رفت و برگشتی
قابلیت تنظیم و کنترل قطعات هیدرولیکی
مراقبت ساده دستگاهها و تاسیسات هیدرولیکی توسط مانومتر
امکان سریع معکوس کردن جهت حرکت
نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها
قابلیت تنظیم غیر پله ئی نیرو ، فشار ، گشتاور، سرعت قطعات کار کننده
استارت حرکت قطعات کار کننده هیدرولیکی ، در موقعیکه زیر بار قرار گرفته باشند.
امکان اتوماتیک کردن حرکات
معایت هیدرولیک
بزرگترین خاصیت منفی هیدرولیک، افت فشار است که در زمان انتقال مایع فشرده پدید می آید.
گرانی قطعات در اثر بالا بودن مخارج تولید
راندمان کمتر مولدهای نیروی هیدرولیکی نسبت به مولدهای نیروی مکانیکی بعلت نشت فشار روغن و افت فشار در اثر اصطکاک مایعات در لوله و قطعات
امکان سینکرون کردن جریان حرکات به دلیل قابلیت تراکمی روغن و همچنین نشت آن بطور دقیق وجود ندارد
خطر در زمان کار با فشارهای قوی که نیاز به توجه بیشتر به محکم وجفت شدن مهره ماسورهها با لوله ها و دهانه تغذیه و مسیر کار قطعات کار کننده دارد.