آشنایی با مفهوم هیدرولیک و کاربردهای آن

بسیاری از ما در دوران دبیرستان با قانون پاسکال آشنا شده‌ایم؛ مطابق این قانون، فشار وارد شده به یک مایع در همه جهات آن به صورت مساوی منتقل می‌شود. همچنین، مقدار این فشار با مساحت سطح آن نسبت عکس دارد. یعنی هر چه سطح مایع کمتر باشد، فشار وارد شده به آن نیز بیشتر خواهد بود. حال به منظور برقراری ارتباط بین قانون پاسکال و هیدرولیک باید گفت سیستم‌های هیدرولیکی بر مبنای انتقال قدرت توسط یک مایع یا سیال تحت فشار طراحی شده‌اند. به همین دلیل، در این سیستم‌ها می‌توان سیال را به وسیله‌ی لوله‌ها و شلنگ‌های مخصوص انتقال داد و جریان آن را به کمک شیرهای هیدرولیک کنترل کرد. تا اینجا با مفهوم سیستم‌های هیدرولیکی آشنا شدیم. اما به نظر شما دلیل استفاده از این سیستم‌ها چیست؟ پاسخ کاملاً روشن است! ما با کمک قانون هیدرولیک می‌توانیم بدون استفاده از لوازم سنگین و حجیم، نیرو را در مقیاس بزرگ جابه‌جا کنیم. علاوه بر آن، تولید کردن سرعت‌های پیوسته و دورانی توسط سیستم هیدرولیکی بسیار ساده خواهد بود. این ویژگی‌ها سبب شده است که لوازم و ابزار هیدرولیکی در ساخت ماشین آلات صنعتی، صنایع کشاورزی، خودروسازی، معدن، فولاد و صنایع غذایی کاربرد گسترده‌ای داشته باشد. بنابراین شناخت این سیستم می‌تواند کمک بزرگی برای پیشرفت‌های تکنولوژیکی در آینده باشد.

* منبع تغذیه: در منبع تغذیه یک پمپ وجود دارد که روغن یا سیال را به درون سیستم وارد می‌کند. این کار به منظور راه‌اندازی سیلندرهای به کار رفته در سیستم بسیار ضروری است. * بخش کنترلی: در بخش کنترلی، مسیر حرکت سیال و مدت زمان رسیدن آن به سیلندرها کنترل می‌شود. علاوه بر آن، به منظور حفظ فشار سیال نیز باید از شیرهای هیدرولیک در این بخش استفاده نمود. * سیلندرها: اصلی‌ترین بخش یک سیستم هیدرولیک، سیلندرهای آن هستند که وظیفه آن‌ها تبدیل کردن فشارهای هیدرولیکی ناشی از سیال به نیروی مکانیکی است. این سیلندرها انواع مختلفی داشته و بر اساس نوع کاربرد، طراحی و انتخاب می‌شوند.

به مجموعه‌ای از مخازن هیدرولیکی، شیرآلات کنترل و الکتروموتورها، یک یونیت هیدرولیک یا پاورپک می‌گویند که تأثیر زیادی روی سیستم طراحی شده دارد. این یونیت‌ها به صورت پیوسته می‌توانند جهت جریان سیال، دبی مورد نیاز و فشار سیال را کنترل کرده و مقادیر مورد نیاز را تأمین کنند. یکی از نکات مهم در یونیت‌های هیدرولیکی، نوع طراحی آن است؛ این طراحی باید بر اساس نوع قطعات، حجم مخزن سیال و محدودیت‌های ابعادی انجام شود. در غیر این‌صورت میزان بازدهی یونیت به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش پیدا می‌کند.

پمپ هیدرولیک در واقع یک تولید کننده‌ی انرژی است که که باعث افزایش میزان انرژی سیال می‌شود. نحوه‌ی کار این پمپ‌ها به گونه‌ای است که جریان با فشار کم را از مخزن سیال گرفته و به جریال پرفشار در سیستم تبدیل می‌کند. یک پمپ هیدرولیکی بر اساس نوع عملکرد به دو دسته‌ی پمپ‌های دینامیکی و پمپ‌های جابجایی مثبت تقسیم‌بندی می‌شود. در پمپ دینامیکی، انرژی جنبشی منتقل شده به سیال در طول مسیر به گرادیان فشار تبدیل می‌شود. از جمله زیر شاخه‌های این پمپ می‌توان به پمپ گریز از مرکز و پمپ با اثر ویژه اشاره کرد.

شیر هیدرولیک به منظور کنترل سیال در سیستم‌های هیدرولیکی به کار می‌رود. برخی از انواع این شیرها عبارتند از: * شیرهای راه دهنده: این شیرها برای باز و بسته کردن مسیر سیال به کار می‌روند. * شیرهای کنترل جریان: در این شیرها می‌توان حجم روغن موجود در سیستم را کنترل کرد و دبی سیال را تغییر داد. * شیرهای کنترل فشار: به منظور محافظت از سیستم هیدرولیک در برابر افزایش یا کاهش فشارهای ناگهانی از شیرهای کنترل فشار استفاده می‌شود.