مقاله هیدرولیک فایل ورد (word)

توضیحات

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله هیدرولیک فایل ورد (word) دارای 72 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله هیدرولیک فایل ورد (word)  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه مقاله هیدرولیک فایل ورد (word)

درباره هیدرولیک  
قانون پاسکال:  
فشار  
تعیین فشار کاری سیستم  
فشارهای نامی در هیدرولیک (bar )  
فشار کاری سیستمهای هیدرولیک متداول(bar)  
واحد PSI  
قوانین پایه در هیدرولیک:  
کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک  
کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک  
مزایای سیستم هیدرولیک نسبت به سایر سیستم های مکانیکی و ;  
پمپ های هیدرولیکی  
نحوه انتخاب پمپهای هیدرولیک  
دسته بندی پمپ ها  
پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر ساختمان :  
پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر میزان جابه جایی :  
پمپ های دنده ای  
پمپ ها ی دنده ای :  
1- دنده خارجی  
2– دنده داخلی  
3- پمپ های گوشواره ای  
4- پمپ های پیچی   
5- پمپ های ژیروتور  
پمپ های پره ای :  
پمپ های پیستونی  
پمپ های پیستونی محوری با محور خمیده  
پمپ های پیستونی محوری با صفحه زاویه گیر  
پمپ های پیستونی شعاعی   
پمپ های پلانچر  
راندمان پمپ ها  
کاربرد پمپ ها در سیستم های هیدرولیک  
مدار Unloading  پمپ  
عیب یابی  
طراحی و آنالیز مدار  
الف) مدارهای متداول (پایه)  
ب) مدارهای خاص  
مدار سیستم لودر  
مدار سیستم وینچ  
مدار سیستم چوب خرد کن  
راه اندازی  
فلاشینگ سیستمهای نو:  
راه اندازی پمپ:  
راه اندازی سیلندر:  
بررسی خطاهای احتمالی نصب  
دیگر اجزای سیستم هیدرولیک  
مشکلات اساسی در ارتباط با سیلندرهای هیدرولیک  
محاسبات نیرو و سرعت سیلندر  
مدار کنترل سرعت سیلندرهای هیدرولیک  
مدار حرکت سنکرون سیلندر  
سیستمهای انتقال قدرت هیدروستاتیک  
سیستم محرک پمپ  
شیرهای پروپورشنال و سروو  
مخزن روغن  
ابعاد مخزن:  
شیرهای کنترل جهت  
1)شیرهای راه دهنده  
تعاریف اولیه شیر:  
تحریک شیر:  
2) شیرهای قطع و وصل  
3) شیرهای یکسو کننده  
شیرهای کنترل جریان  
کنترل سرعت سیلندر توسط روش  
هیدروموتور  
کاربرد شیرهای کنترل فشار در مدار هیدروموتور جهت حفاظت از  
محاسبات گشتاور، سرعت و توان  
تعیین گشتاور و سایز هیدروموتور  
تعیین سرعت دوران و دبی هیدروموتور:  
تعیین توان هیدروموتور :  
مدارهای کنترل هیدروموتورها  
سیستم ترمز  
ارتباط سری و موازی  
پمپ اصلی و پمپ جبران کننده  
کولر روغن:  
هیتر:  
فاکتورهای اصلی انتخاب مبدلهای حرارتی:  
اندازه گیری (فشار-دبی و دما)  
فشار سنج:  
دبی سنج :  
تعیین دبی پمپ بدون دبی سنج:  
دما سنج:  
سیلینگهای دینامیکی  
سیلینگهای دینامیکی  
انواع سیلینگها:  
پکینگهای فشاری فنجانی (L شکل)  
آکومولاتورها  
مدارهای کاربردی آکومولاتور  
لوله، شلنگ و اتصالات  
فیلترها  
منبع:  

درباره هیدرولیک

توسعه علم هیدرولیک زمانی شروع شد که پاسکال دانشمند فرانسوی قوانین مربوط به فشار را کشف کرد(1650 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 20cm برابر 5000kgf باشد، فشار ایجاد شده در پشت سیلندر از رابطه زیر حساب میشود

Pressure (bar)=Force( kgf)/Area (cm²)

diameter=10cm >> Area=314cm² >> pressure= 5000/314=15.9 bar

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.

فشارهای نامی در هیدرولیک (bar )

فشار کاری سیستمهای هیدرولیک متداول(bar)

20-

ماشینهای ابزار

100-

پرسها

200-

ماشینهای تزریق پلاستیک

50-

کشتی سازی

50-

هواپیما سازی

100-

ماشین آلات کشاورزی

100-

ماشینهای راهسازی

100-

وسایل نقلیه تجاری

100-

نورد کاری

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 0068  ( تقریبا 007 )ضرب نمائید. برای مثال 1000PSI معادل 68bar میباشد

برای تبدیل bar به PSI ، مقدار فشار را در 147 ضرب نمائید. برای مثال 100bar معادل 1470PSI 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

1 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

2 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

3 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

 1تست باد چرخها که 300 بار فشار است

2تست کلیه سیستم هیدرولیک هواپیما

3 تست بدنه هواپیما

4 دستگاه میول که برای تست هیدرولیک هواپیمای F

4.صنایع دفاعی : در هدایت تانک نفر بر و هدایت موشک و در ناوها هدایت ناو و ;

5صنایع غذای: کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و ;

6 صتایع چوب : برش الوار و پردا خت سطوح مبلها

7 جا به جای مواد (لیفتراک و جرثقیل و .)

8ماشین تراشکاری و CNC و نظیر این دستگاه ها

9صنایع دریای : بالا کشیدن تور از آب و کشیدن کشتی به ساحل و ;

10 معدن : در ماشینهای معدن

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

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

13 صنعت نفت : پالا یشگاه ها

14 صنایع پلاستیک

15 صنعت چاپ

16 راه آهن : تر مز قطارودر بهای اتوماتیک جدید

17 لاستیک

18 . 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

19 . نساجی

مزایای سیستم هیدرولیک نسبت به سایر سیستم های مکانیکی و ;

 1طراحی ساده

2قابلیت افزایش نیرو

3 سادگی و دقت کنترل

4 انعطاف پذیری

5 راندمان بالا

6اطمینان

 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

برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا  تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط  پمپ های هیدرولیک میتوان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده میگیرند

بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتورهای هیدرولیک ) هدایت میشوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود

 کار سیستمهای نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می کنند . در سیستمهای نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا میرود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید  خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد

پمپ های هیدرولیکی

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 10 متر باشد زیرا بر اثر بوجود آمدن خلا نسبی اگر ارتفاع بیش از 10 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

در انتخاب پمپهای با جابجایی ثابت موارد ذیل باید در نظر گرفته شود

قطر دهانه های پمپ
فشار کاری در خروجی پمپ
فشار کاری در ورودی پمپ
سرعت دوران پمپ
حجم جابجایی روغن
دبی موثر
توان موتور محرک پمپ
دمای کاری روغن
درجه ویسکوزیته

نحوه انتخاب پمپهای هیدرولیک

اولین مرحله در انتخاب مدار تغذیه و تعیین پمپ مناسب برای یک کاربرد معین در سیستمهای هیدرولیک، بررسی میزان فشار و جریان مورد نیاز در مدار است. ابتدا منحنی های جریان و فشار در یک سیکل زمانی باید بررسی شود. سپس همزمانی مصرف درالمانهای مختلف تعیین گردد. بدین نحو حداکثر جریان مورد نیاز مشخص میگردد. برای تعیین یک مدار تغذیه مناسب به موارد ذیل باید توجه نمود

1) در سایزینگ پمپ ها در عمل حدود ده درصد به دبی تعیین شده از طریق محاسبات تئوریک اضافه مینمایند

2) در انتخاب شیر اطمینان (فشار شکن)، فشار تنظیمی باید ده درصد بیشتر از فشار کاری سیستم باشد

هر دو مورد (1) و (2) باعث میشود توان بیشتری در سیستم هیدرولیک تزریق شود

با تعیین فشار کاری و دبی مصرفی روغن، توان مورد نیاز برای الکتروموتور گرداننده پمپ در سیستم با استفاده از فرمول زیر محاسبه میشود

P(KW) = [Q(lit/min) X p(bar)]/

در این رابطه P توان ، Q دبی و p فشار میباشد. رابطه فوق بدون در نظر گرفتن راندمانهای مکانیکی و حجمی ارائه شده است

برای مثال توان الکترو موتور در سیستم هیدرولیکی با فشار کاری 120bar و دبی 30lit/min به صورت زیر محاسبه میشود

P= 30X120/600 =6 kW

رنج توانهای استاندارد الکتروموتورها(kW)

با توجه به رنج استاندارد توان الکترو موتورها ، مقدار 75kW مناسب میباشد

دسته بندی پمپ ها

پمپ ها در صنعت هیدرولیک به دو دسته کلی تقسیم می شوند

 1- پمپ ها با جا به جایی غیر مثبت ( پمپ های دینامیکی)

2- پمپ های با جابه جایی مثبت

پمپ ها با جا به جایی غیر مثبت : توانایی مقاومت در فشار های بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هیدرولیک مورد استفاده قرار می گیرند و معمولا به عنوان انتقال اولیه سیال از نقطه ای به نقطه دیگر بکار گرفته می شوند. بطور کلی این پمپ ها برای سیستم های فشار پایین و جریان بالا که حداکثر ظرفیت فشاری آنها به 250psi    تا3000si   محدود می گردد مناسب است

پمپ های گریز از مرکز (سانتریفوژ) و محوری نمونه کاربردی پمپ های با جابجایی غیر مثبت می باشد

 پمپ های با جابجایی مثبت : در این پمپ ها به ازای هر دور چرخش محور مقدار معینی از سیال به سمت خروجی فرستاده می شود و توانایی غلبه بر فشار خروجی و اصطکاک را دارد

این پمپ ها مزیت های بسیاری نسبت به پمپ های با جابه جایی غیر مثبت دارند مانند مانند ابعاد کوچکتر ، بازده حجمی بالا ، انعطاف پذیری مناسب و توانایی کار در فشار های بالا ( حتی بیشتر از psi)

پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر ساختمان

1- پمپ های دنده ای

2 – پمپ های پره ای

3- پمپ های پیستونی

پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر میزان جابه جایی

1- پمپ ها با جا به جایی ثابت

2- پمپ های با جابه جایی متغییر

در یک پمپ با جابه جایی ثابت (Fixed Displacement) میزان سیال پمپ شده به ازای هر یک دور چرخش محور ثابت است در صورتیکه در پمپ های با جابه جایی متغیر (Variable  Displacement) مقدار فوق بواسطه تغییر در ارتباط بین اجزاء پمپ قابل کم یا زیاد کردن است. به این پمپ ها ، پمپ ها ی دبی متغیر نیز میگویند

باید بدانیم که پمپ ها ایجاد فشار  نمی کنند بلکه تولید جریان می نمایند. در واقع در یک سیستم هیدرولیک فشار بیانگر میزان مقاومت در مقابل خروجی پمپ است اگر خروجی در فشار یک اتمسفر باشد به هیچ وجه فشار خروجی پمپ بیش از یک اتمسفر نخواهد شد .همچنین اگر خروجی در فشار 100 اتمسفر باشد برای به جریان افتادن سیال فشاری معادل 100 اتمسفر در سیال بوجود می آید

پمپ های دنده ای   Gear Pump

برای دریافت اینجا کلیک کنید