مدار هیدرولیک و پنوماتیک

طراحی مدار های هیدرولیک و پنوماتیک

مدار ساده هیدرولیک ؛
شامل یک عملگر (جک – سیلندر) ؛
شیر فرمان و یک پاور پک ساده که شامل : پمپ ؛ الکترو موتور ؛ فشار شکن و …   است را در نظر می گیریم .


جهت طراحی این مدار مراحل ذیل را طی می نماییم
۱- ابتدا باید نیروی مورد نیاز را که قرار است توسط جک تولید شود ؛ برآورد و یا محاسبه نماییم.

۲-انتخاب فشار کاری سیستم هیدرولیک ؛
با توجه به جدول فشارهای استاندارد در مدارات هیدرولیک و نیز فشار پمپهای هیدرولیک موجود در بازار و نهایتا قیمت تمام شده قطعات ؛ فشار کاری انتخاب می گردد .

انتخاب فشار که منجر به انتخاب پمپ ؛ الکترو موتور و شیرها و… می گردد باید به گونه ای انجام شود که نهایتا سیستم ضمن انجام کاری که به عهده آن است ؛ ارزان و اقتصادی نیز باشد .


کلا توصیه می شود تا حد امکان فشار زیر ۲۰۰ bar انتخاب شود .
اگر چه سیستمهای هیدرولیک تا فشار ۷۰۰ bar و حتی بیشتر وجود دارد اما عملا هزینه های قطعات ؛
از فشار ۲۰۰ به بالا به صورت تصاعدی بالا می رود و فقط وقتی مجبور هستید ؛ از فشارهای بالاتر استفاده کنید .

-۳ با مشخص شدن نیرو و فشار کاری سیستم می توان قطر سیلندر ( جک ) را محاسبه نمود قطر محاسبه شده را باید به اعداد قطر لوله های بدون درز و سنگ خورده که در بازار موجود می باشد و مخصوص ساخت جک است ؛ رند نمود .


هنوز طراحی سیلندر تمام نشده است و محاسبه قطر rod باید بر مبنای نیروی سیلندر که توسط rod اعمال می شود انجام گیرد.
محاسبه قطر rod باید به گونه ای باشد که از کمانش rod در زمان اعمال حد اکثر نیرو جلوگیری کند
.

۴- انتخاب و محاسبه پمپ : سه نوع پمپ در طراحی مدارات هیدرولیک صنعتی استفاده می شود

الف ) پمپهای پیستونی : عموما برای فشارهای با استفاده می شود و لذا گران می باشند .
ب) پمپهای دندهای
ج) پمپهای پره ای .


این دو نوع اخیر برای فشارهای کم و متوسط استفاده می شوند و در دبی های مختلف و تنوع زیاد با قیمتهای مناسب در بازار موجود می باشد .


جهت انتخاب پمپ باید علاوه بر فشار مورد نیاز دبی را نیز برآورد کرد .
دبی سیستم به عملگر مدار ( اینجا جک هیدرولیک ) بستگی دارد .

برای محاسبه روغن مصرفی جک : حجم قسمت جلو و عقب جک را محاسبه می کنیم حال مجموع این دو عدد را در تعداد عملکرد جک در هر دقیقه ضرب می کنیم حاصل لیتر بر دقیقه و یا دبی پمپ است .


حال فقط کافی است با معلوم بودن فشار و دبی ؛ مناسبترین پمپ از سه نوع فوق الذکر را انتخاب کرد توجه به این نکته ضروری است
که معمولا در بازه های وسیعی مشخصات انواع پمپ با هم همپوشانی دارند و نهایتا این قیمت است که پس از مشخصات فنی منجر به انتخاب پمپ می شود .


باید توجه داشت که محاسبه دبی از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا اگر دبی کم برآورد شود ؛ مدار سرعت لازم را نخواهد داشت و اگر دبی بیش از اندازه مصرف باشد؛
باعث گرم شدن روغن می شود که مشکلات زیادی را به وجود می آورد .


۵- محاسبه الکترو موتور : با توجه به مشخصات بدست آمده جهت پمپ یعنی دبی و فشار ؛ توان پمپ قابل محاسبه می باشد .
توان الکترو موتور از نظر تئوریک با توان پمپ برابر است ؛ اما در عمل اندکی بیشتر ( ۱۰% تا ۲۰% ) در نظر گرفته می شود .

۶- محاسبه سایز لوله و شیلنگها ( قطر داخلی) : عموما دیده می شود که به این بخش توجه کمتری صورت می گیرد ؛ در حالی که از اهمیت زیادی برخوردار است .


اگر قطر لوله کمتر از مقدار مورد لزوم باشد ؛ لوله مانند یک گلویی عمل کرده و فشار بالا می برد دبی و در نتیجه سرعت سیستم کاهش می یابد ؛
فشار اضافی به پمپ و الکترو موتور وارد می شود که استهلاک را افزایش می دهد و مصرف انرژی نیز افزایش می یابد .


با استفاده از این توصیه های سرعت و نیز معلوم بودن دبی ؛ با محاسباتی ساده قطر داخلی لوله (یا شیلنگ) محاسبه می گردد .


لوله های هیدرولیک بدون درز موجود در بازار دارای قطر استاندارد می باشند که باید قطر محاسبه شده خود را با اندازه سایز این لوله ها هماهنگ نماییم ؛
توصیه میشود اگر اندازه محاسبه بین دو عدد سایز لوله بدست آمد ؛ لوله با سایز بزرگتر انتخاب گردد .

۷- اندازه پاور پک : حجم روغن پاور پک ۲ تا ۳ برابر دبی پمپ بر حسب Lit / Min در نظر گرفته می شود و حجم کل پاور پک ۱٫۱۵ تا ۱٫۳ برابر حجم روغن در نظر گرفته می شود .


۸- شیر های راه دهنده و کنترل فشار و کنترل دب : این شیرها با توجه به فشار کاری سیستم ؛ و دبی عبوری از آن انتحاب می گردند .

در مارکها ی بسیار گوناگون و از کشورهای مختلف در بازار عرضه می شوند ؛ و قیمتهای آنها نیز بسیار متنوع می باشد ؛ که با توجه به بوجه پروژ مارک قطعات انتخاب و خریداری می گردد .


نکته دیگری که در انتخاب شیر ها مهم می باشد : نحوه نصب شیر می باشد که قبل از خرید باید مشخص گردد که نحوه نصب آن : بلوکی ؛ بین راهی ؛ کارتریجی و … می باشد و نیز کنترل شیر برق یا دستی یا پنوماتیک یا … است

با توجه به مجموع این محاسبات ؛ مشخصات قطعات معلوم گردیده و می توان خرید و پس بستن مدار را انجام داد .

مطالب گفته شده اگر چه مربوط به یک مدار ساده هیدرولیک می باشد ؛ لیکن مفاهیم آن جامعیت داشته و اصول کلی آن حتی در مدارات پیچیده نیز صدق میکند .

شرکت هیدرولیک صنعت به واسطه نزدیک به دو دهه فعالیت در زمینه هیدرولیک و داشتن متخصصین مجرب قادر است سیستم و مدارهای هیدرولیکی مورد نیاز شما را به راحتی طراحی و اجرا نماید.

مشاورین ما همواره آماده پاسخگویی به سولات فنی شما می باشند ، برای اطلاعات بیشتر با متخصصین ما در تماس باشید.


error: کپی کردن مطلب غیر مجاز است!