پنوماتیک و هیدرولیک و کاربرد آن

پنوماتیک و هیدرولیک و کاربرد هیدرولیک و کاربرد پنوماتیک

برای دانلود رایگان جزوه آموزشی هیدرولیک کاربردی کلیک کنید: هیدرولیک کاربردی

فهرست مطالب:

آشنایی با پنوماتیک (نیوماتیک)

خواص اصلی سیستم پنوماتیک

معایب سیستم پنوماتیک

تعریف و تاریخچه هیدرولیک

خواص هیدرولیک روغنی و کاربرد آن در صنایع

متداولترین کاربرد های هیدرولیک در صنایع

کاربرد پمپ ها در سیستم های هیدرولیک

انواع پمپ های هیدرولیکی

چیستhydraulic Suspension سیستم تعلیق هیدرولیکی یا

سیستم های هیدرولیک گیربکس های اتوماتیک

کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک

طراحی سیستم های هیدرولیک

پرسهای هیدرولیکی

ویژگی پرسهای هیدرولیکی

آشنایی با پنوماتیک(نیوماتیک)

پنيوماتيك يكي از انواع انرژي هايي است كه در حال حاضر از آن استفاده وافر در انواع صنايع مي شود و مي توان گفت امروزه كمتركارخانجات يا مراكز صنعتي را مي توان ديد كه از پنيوماتيك استفاده نكند و در قرن حاضر يكي از انواع انرژي هاي اثبات شده اي است كه بشر با اتكا به آن راه صنعت را مي پيمايد.

پنيوما در زبان يوناني يعني تنفس باد و پنيوماتيك علمي است كه در مورد حركات و وقايع هوا صحبت مي كند امروزه پنيوماتيك در بين صنعتگران به عنوان انرژي بسيار تميز و كم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر مي كنند.

خواص اصلی انرژی پنوماتیک به شرح زیر است:

عامل اصلي كاركرد سيستم پنيوماتيك هواست و هوا در همه جاي روي زمين به وفور وجود دارد.

هواي فشرده را مي توان از طريق لوله كشي به نقاط مختلف كارخانه يا مراكز صنعتي جهت كاركرد سيستم هاي پنيوماتيك هدايت كرد.

هواي فشرده را مي توان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد يعني هميشه احتياج به كمپرسور نيست و مي توان از سيستم پنيوماتيك در مكان هايي كه امكان نصب كمپرسور وجود ندارد نيز استفاده نمود .

افزايش و كاهش دما اثرات مخرب و سوئي بر روي سيستم پنيوماتيك ندارد و نوسانات حرارتي از عملكرد سيستم جلوگير ي نمي كند.

هواي فشرده خطر انفجار و آتش سوزي ندارد به اين دليل تاسيسات حفاظتي نياز نيست.

قطعات پنيوماتيك و اتصالات آن نسبتا ً ارزان و از نظر ساختماني قطعاتي ساده هستند لذا تعميرات آنها راحت تر از سيستم هاي مشابه نظير هيدروليك مي باشد.

هواي فشرده نسبت به روغن هيدروليك مورد مصرف در هيدروليك تميز تر است و به دليل اين تميزي از سيستم پنيوماتيك در صنايع دارويي و نظاير آن استفاده مي شود .

سرعت حركت سيلندر هاي عمل كننده با هواي فشرده در حدود 1 الي 2 متر در ثانيه است و در موارد خاصي به 3 متردر ثانيه مي رسد كه اين سرعت در صنايع قابل قبول است و بسياري ازعمليات صنعتي را مي تواند عهده دار شود.

عوامل سرعت و نيرو در سيستم پنيوماتيك قابل كنترل و تنظيم است .

عناصر پنيوماتيك در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمي شود مگر اينكه افزايش بار سبب توقف آنها گردد .

تعميرات و نگه داري سيستماي پنيوماتيك بسيار كم خطر است زيرا در انرژي هاي قابل مقايسه نظير برق خطر جاني و آتش سوزي و در هيدروليك انفجار و جاني وجود دارد اما در پنيوماتيك خطر جاني به صورت جدي وجود ندارد وآتش سوزي اصلا ً وجود ندارد و بدين دليل در صنايع جنگ افزارسازي از سيستم تمام پنيوماتيك استفاده مي شود .

معايب سيستم پنيوماتيك به شرح زير است:

چون سيال اصلي مورد استفاده در سيستم پنيوماتيك هواي فشرده و جهت تهيه هواي فشرده بايد با كمپرسور آن را فشرده كرد همراه هواي فشرده شده مقداري رطوبت وناخالصي هوا ومواد آئروسل وارد سيستم شده و سبب برخي خرابي در قطعات مي شود لذا بايد جهت تهيه هواي فشرده فيلتراسيون مناسب استفاده نمود .

هزينه استفاده از هواي فشرده تا حد معيني اقتصادي مي باشد و اين ميزان تا وقتي است كه فشار هوا برابر 7 بار و نيروي حاصله با توجه به طول كورس و سرعت حداكثر بين 20000 تا 30000 نيوتن مي باشد .

به طور خلاصه مي توان گفت كه جهت قدرت هاي فوق العاده زياد مقرون به صرفه تر است از نيروي هيدروليك استفاده شود .

هواي مصرف شده در سيستم پنيوماتيك در هنگام تخليه از سيستم داراي صداي زيادي است كه اين مسئله نياز به كاربرد صدا خفه كن را الزامي مي كند.

به علت تراكم پذيري هوا به خصوص در سيلندر هاي پنيوماتيكي كه زير بار قرار دارند امكان ايجاد سرعت ثابت و يكنواخت وجود ندارد كه اين مسئله از معايب پنيوماتيك به شمار مي رود اما قابل ذكر است كه اخيرا ً يك نوع سيلندر كه بجاي شفت سيلندر از نوار لاستيكي استفاده مي كند ساخته شده است كه اين عيب را بر طرف مي كنند .

به طور كلي در مقايسه مزايا و معايب پنيوماتيك مي توان گفت با توجه به مزاياي بسيار نسبت به معايب كمتر مي توان از پنيوماتيك بعنوان يك انرژي شايسته در صنايع استفاده كرد به خصوص با توجه به مزيت تميزي سيستم تعمير و نگه داري راحت تر ، نداشتن خطر جاني جهت پرسنل عملياتي و تعميراتي در سيستم كه در سيستم هاي ديگر نظير الكتريك و هيدروليك وجود ندارد ضمنا ٌ اين سيستم بي همتاست و گاهي فقط از اين سيستم در جهت عمليات توليدي بايد استفاده شود نظير : صنايع غذايي ، دارويي ، جنگ افزار كه حتما ً عمليات توليدي توسط سيستم پنيوماتيك انجام مي پذيرد.

رایگان دانلود کنید: سوالات امتحان نهایی مبانی هیدرولیک صنعتی رشته مکانیک موتورهای دریایی شهریور 95

تعریف و تاریخچه هیدرولیک

هیدرولیک از کلمه یونانی " هیدرو " مشتق گردیده است و این کلمه بمعنای جریان حرکات مایعات می باشد.

در قرون گذشته مقصود از هیدرولیک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هیدرولیک مفهوم بیشتری بخود گرفت و معنی ومفهوم آن بررسی در مورد بهره برداری بیشتری از آب و حرکت دادن چرخ های آبی و مهندسی آب بوده است.

مفهوم هیدرولیک در این قرن دیگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسیعتری بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مایعات دیگری ، بخصوص " روغن معدنی " میباشد ، زیرا که آب بعلت خاصیت زنگ زدگی ، در صنایع نمی تواند بعنوان انرژی انتقال دهنده مورداستفاده قرار گیرد و بعلت آنکه روغن خاصیت زنگ زدگی دارد ، امروزه در صنایع از آن بخصوص برای انتقال انرژی در سیستم کنترل استفاده بسیار میگردد

بطور خلاصه میتوان گفت:

فنی که انتقال و تبدیل نیرو را توسط مایعات انجام دهد " هیدرولیک " نامیده میشود.

از آنجائیکه هیدرولیک آبی دارای خاصیت زنگ زدگی است لذا در صنایع از هیدرولیک روغنی هم بخاطر روغن کاری قطعات در حین کار و هم بخاطر انتقال انرژی در سیستم های کنترل استفاده میشود . وقتیکه در صنعت از هیدرولیک نام برده میشود ، مقصود همان " هیدرولیک روغنی " می باشد .

بطور دقیق میتوان گفت که : حوزه کاربرد هیدرولیک روغنی استفاده از انرژی دینامیکی و استاتیکی آن بوده و در مهندسی کنترل برای انتقال زیگنال ها و تولید نیرو می باشد.

وسائل هیدرولیکی که نحوه استفاده هیدرولیک را در صنعت میسر میسازد خود دارای تاریخچه بسیار قدیمی میباشد.

یکی از قدیمی ترین این وسائل ، پمپ های هیدرولیکی بوده ، که برای اولین بار کتزی بیوس یونانی در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسیح ، پمپی از نوع پیستون اهرمی که دارای دو سیلندر بود اختراع و ساخته است .

تا اوائل قرن هشتم دیگر در این زمینه وسیله جدیدی پدید نیامد و در اوائل این قرن انواع چرخ های آبی اختراع و رواج بسیار پیدا نمود.

قرن شانزده را میتوان توسعه پمپهای آبی دانست و در این قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهای مختلفی پدیدار گردیدند و اصول ساختمانی این پمپ ها ، امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئی ، هنوز هم مورد توجه و اهمیت بسیاری را دارا می باشد.

در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هیدرولیکی طراحی گردیده و حدوداً بعد از یک قرن اولین پرس هیدرولیکی که جنبه عملی داشت ، شروع بکار نمود.

قرن نوزدهم زمان کاربرد پرسهای هیدرولیک آبی بود و اوائل قرن بیستم را میتوان شروع و زمان توسعه هیدرولیکی روغنی در صنایع و تاسیسات صنعتی دانست.

سال 1905 پیدایش گیربکس هیدرواستاتیکی تا فشار 40 بار

سال 1910 پیدایش ماشین های پیستون شعاعی

سال 1922 پیدایش ماشین های شعاعی با دور سریع

سال 1924 پیدایش ماشین های پیستون محوری با محور مایل

سال 1940 پیدایش و تولید انواع مختلف وسائل و ابزار هیدرولیکی برای فشارهائی بیش از 350 بار ، که بعضی از آن وسایل در حال حاضر بطور سری تولید میگردد.

توسعه وسیع و کاربرد هیدرولیک روغنی پس از جنگ جهانی دوم پدید آمد ، ودر اثر همین توسعه ،

بسیاری از قطعات و لوازم هیدرولیک روغنی در حال حاضر بصورت استاندارد شده تولید میگردند.

خواص هیدرولیک روغنی و کاربرد آن در صنایع:

استفاده از هیدرولیک روغنی به طراحان ماشین امکانات جدیدی را داده ، که میتوانند به نحو ساده تری ایده و طرح خود را عملی سازند، بخصوص قطعات استاندارد شده هیدرولیک روغنی کمک بسیار جامعی در حل مسائل طراحان مینماید.

امروزه طراح ماشین میتواند با کمک هیدرولیک روغنی مسایل پیچیده کنترل مکانیکی را بنحو ساده تری و در زمان کوتاه تری حل نموده و در نتیجه طرح را با مخازن کمتری عرضه نماید.

خواص مثبت هیدرولیک روغنی

تولید و انتقال نیروهای قوی توسط قطعات کوچک هیدرولیکی ، که دارای وزن کمتری بوده و نسبت وزنی آنها نسبت به دستگاههای الکتریکی 1 به 10 میباشد.

نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها

تبدیل ساده حرکت دورانی به حرکت خطی اسیلاتوری (رفت و برگشتی)

قابلیت تنظیم و کنترل قطعات هیدرولیکی

امکان سریع معکوس کردن جهت حرکت

استارت حرکت قطعات کار کننده هیدرولیکی ، در موقعیکه زیر بار قرار گرفته باشند.

قابلیت تنظیم غیر پله ئی نیرو ، فشار ، گشتاور، سرعت قطعات کار کننده

ازدیاد عمر کاری قطعات هیدرولیکی در اثر موجودیت روغن در این قطعات

مراقبت ساده دستگاهها و تاسیسات هیدرولیکی توسط مانومتر

امکان اتوماتیک کردن حرکات

در مقابل این خواص مثبت ، البته خواص منفی نیز در هیدرولیک موجود است که طراحان بایستی با آنها نیز آشنا گردند ، البته لازم بتذکر است که بزرگترین خاصیت منفی هیدرولیک ، افت فشار میباشد ، که در حین انتقال مایع فشرده پدید می آید.

خواص منفی هیدرولیک روغنی خطر در موقع کار با فشارهای قوی ، لذا توجه بیشتری بایستی به محکم وجفت شدن مهره ماسورهها با لوله ها و دهانه تغذیه و مسیر کار قطعات کار کننده نمود

راندمان کمتر مولدهای نیروی هیدرولیکی نسبت به مولدهای نیروی مکانیکی، بعلت نشت فشار روغن و همچنین افت فشار در اثر اصطکاک مایعات در لوله و قطعات

بعلت قابلیت تراکمی روغن و همچنین نشت آن ، امکان سینکرون کردن جریان حرکات بطور دقیق میسر نمی باشد.

گرانی قطعات در اثر بالا بودن مخارج تولید.

کاربرد هیدرولیک امروزه در اغلب صنایع بخصوص صنایع ذیل متداول میباشد:

ماشین ابزار

پرس سازی

تاسیسات صنایع سنگین

ماشین های راه و ساختمان و معادن

هواپیما سازی

کشتی سازی

تبدیل انرژی در تاسیسات هیدرولیکی

انرژی مکانیکی اغلب توسط موتورهای احتراقی و یا الکترو موتورها تولید میگردد، در هیدرو پمپها تبدیل به انرژی هیدرولیکی گشته و این انرژی از طریق وسائل هیدرولیکی به قطعات کار کننده هیدرولیکی منتقل میگردد، واز این قطعات کارکننده میتوان مجددا انرژی مکانیکی را بدست آورد.

برای دانلود رایگان سوالات امتحانی هیدرولیک صنعتی بر روی سوالات امتحان نهایی مبانی هیدرولیک صنعتی رشته مکانیک موتورهای دریایی دی 94 کلیک کنید.

كاربرد پمپ ها در سيستم هاي هيدروليك

كارآيي سيستم هاي هيدروليك براي سهولت انتقال نيرو، موجب گسترش روز افزون اين سيستم ها شده است. مي توان پمپ هاي سيستم هاي هيدروليك را به مثابه قلب سيستم در نظر گرفت.

پمپ هاي هيدروليك تنها يك وظيفه مهم را بدوش دارند و آن به جريان انداختن سيالات هيدروليك است. عامه مردم تصور مي كنند كه پمپ ها، فشار مورد نياز را ايجاد مي كنند، ليكن اين تصور نادرست است. فشار ناشي از عواملي مانند مقاومت خطوط لوله، گرانروي و بار روي محرك ها (Actuator) در مقابل جريان سيال، مقاومت مي كنند. در واقع شفت پمپ، انرژي مكانيكيِ موتور الكتريكي يا موتورهاي ديزلي و بنزيني را به انرژي سيال تبديل مي كند. پمپ هاي سيستم هاي هيدروليك از نوع پمپ هاي جابجايي مثبت هستند. در اين پمپ ها كه با آب بندهاي خاص و لقي هاي بسيار كم طراحي مي شوند، با هر جابجايي حجم معيني از سيال تحت فشارهاي نرمال پمپ مي گردد به طوري كه احتمال برگشت سيال تقريباً غيرممكن است.

در نتيجه هنگامي كه فشار سيستم به دليل بار روي محرك (Actuator) افزايش مي يابد، موتور الكتريكي يا موتور ديزلي بايد شديدتر كار كند تا حجم مورد نياز را منتقل كند كه اين به معناي توان الكتريكي بيشتر و يا افزايش مصرف سوخت است. در واقع چون اين جريان به نواحي حساس سيستم پمپ مي شود (آب بندها، شلنگ ها و غيره ) هميشه سيستم به يك شير اطمينان مجهز مي شود.

انواع پمپ های هیدرولیک:

با وجود تنوع پمپ هاي هيدروليك ، مي توان آنها را در چند گروه تقسيم بندي كرد:

دنده ی،پره ای وپيستوني.

پمپ هاي دنده اي: پمپ هاي دنده اي بسيار ارزان بوده، به نوع سيال هيدروليك حساسيت ندارند. اين پمپ ها در مقابل آلودگي مقاوم بوده و نياز به طراحي هاي خاص ندارند. فشار در اين سيستم ها بين1500 تا 5000psi مي باشد. اين ويژگي ها باعث شده كه در تجهيزات متحرك، بيشتر از پمپ هاي دنده اي استفاده شود چرا كه كه مقاومتشان در برابر آلودگي بسيار زياد و كارايي آنها در خور توجه است.

درون پمپ هاي دنده اي، دو چرخ دنده در خلاف جهت يكديگر حركت مي كنند كه اولي به شفت موتور متصل بوده و دومي چرخ دنده هرز گرد (Idler) مي باشد. سيال از محفظه ورودي وارد پمپ شده و از ميان دندانه هاي چرخ دنده ها و جداره محفظه پمپ منتقل مي شود. به دليل فواصل بسيار كم، سيال از مركز پمپ نمي تواند عبور كند. پس دو جريان دوباره با هم مخلوط شده و به سمت خروجي پمپ رانده مي شوند.

پمپ هاي دنده اي مي توانند در هر دو جهت عمل كنند و اين ويژگي قابل توجهي در بعضي از سيستم ها است. از آنجايي كه ياتاقان هاي اين پمپ ها تنها از يك جهت، (جهت فشار پمپ خروجي) تحت بار قرار دارند، به پمپ هاي نامتوازن معروفند. در نتيجه اين پمپ ها به طور نامتناسب و تنها از يك جهت، تمايل به سايش دارند. پمپ هاي دنده اي در انواع خارجي (كه بسيار متداول است)، داخلي و يا از نوع چرخان (Gerotor) ساخته مي شوند.(شکل1)

پمپ هاي پره اي: اين نوع پمپ ها كارآيي و موارد استفاده زيادي دارند ولي سيال آنها بايد خواص ضد سايش فوق العاده اي داشته باشد. در پمپ هاي پره اي چند نقطه در معرض سايش قرار دارند. اين نقاط نوك پره ها، صفحات دوار و شيار پره ها در روتور هستند. يك مزيت پمپ هاي پره اي اين است كه سايش تمام سطوح آن يكنواخت است و اين وضعيت راندمان را افزايش مي دهد.

هم چنين، پمپ هاي پره اي كه با دو ورودي و دو خروجي در جهات مختلف طراحي مي شوند متوازن بوده و با توجه به اين ويژگي، تنش يكنواخت و كمتري بر روي ياتاقان ها وارد مي شود. مي توان پمپ هاي پره اي را با تغيير شكل مكانيكي محفظه پمپ، به صورت پمپ هاي جا بجايي متغير ساخت كه در نتيجه راندمان آنها افزايش يافته و البته هزينه اوليه‌(ساخت) پمپ ها نيز افزايش مي يابد.

تحمل پمپ هاي پره اي در مقابل آلودگي كم است و ذرات آلودگي، سبب سايش غيرمنتظره پره ها مي شود. پمپ هاي پره اي در محدوده فشار1000 تا 3000psi توانايي عملكرد دارند.

پمپ هاي پيستوني: اين نوع از پمپ ها به دو شكل شعاعي يا محوري طراحي مي شوند. در نوع شعاعي، پيستون ها از محور يك محفظه استوانه اي حلقوي شكل شبيه چرخ پره دار مي چرخند و در نوع محوري، محور گردش پيستون ها و سيلندرها موازي مي باشد. از طرفي لقي هاي پمپ هاي پيستوني بسيار كم بوده و به همين دليل اين پمپ ها به ذرات ناشي از سايش خراشيدگي بسيار حساس هستند.

پمپ هاي پيستوني به دو شكلِ جابجايي ثابت يا متغير طراحي مي شوند. طراحي هاي جابجايي متغير، تغييرات فشار سيستم را جبران مي كنند و داراي بيشترين بازدهي (يعني بين92 تا97 درصد) هستند.

صرف نظر از نوع پمپ ها، سيستم هاي هيدروليك، بايد قبل از راه اندازي به طور كامل تميز و شسته شوند و كليه منابع آلودگي بايد تا حد امكان به حداقل برسد. هم چنين سيال هيدروليك نو يا سيال هيدروليك كه سر ريز مي شود بايد قبل از استفاده در سيستم به طور كامل فيلتر شود چرا كه يك سيستم هيدروليكي كه در شرايط مناسب عملياتي به سر مي برد و سيال هيدروليك آن فيلتر مي شود، در مقايسه با يك سيال هيدروليك نو تميزتر است. علاوه بر تميزي سيال، نوع سيال، محدوده دما، گرانروي سيال، شرايط سيال (اكسيداسيون، آلودگي با آب و غيره) فشاري كه بر روي سيستم وارد مي شود، ورود هوا و كاويتاسيون، همگي بر پمپ و عمر آن موثر هستند.

پیشنهاد می شود مقاله انواع شیرهای کاهنده فشار (شیرهای اطمینان) را مطالعه کنید.

سيستم تعليق هيدروليکی يا hydraulic Suspension چيست؟

کاربرد سیستم های هیدرولیک در طراحی خودروها با جایگزینی ترمز هیدرولیکی بجای ترمزهای مکانیکی نوع کابلی و یا اهرمی آغاز شد. در این سیستم و با توجه به قابلیت های انعطاف پذیری مایعات و با ایجاد فشار روی مایع امکان انتقال نیروی ترمز به تمام چرخها بوجود آمد. بعدها از سیستم هیدرولیک و به روش مشابهی با ترمزهای هیدرولیکی در مکانیزم کلاچ خودروها استفاده شد. در ادامه روند توسعه تکنولوژی در ساخت خودروها، کاربرد هیدرولیک وسعت بیشتری یافت و در سیستم های دیگر خودرو مانند جذب کننده ضربات (کمک فنر)، فرمانهای هیدرولیکی و گیربکس اتوماتیک بکار گرفته و متداول شد.

ایده بکارگیری سیستم هیدرولیک در مکانیزم تعلیق خودروها اولین بار در سال 1952 در شرکت خودرو سازی سیتروئن مطرح شد. طراحان شرکت سیتروئن در طراحی و ساخت سیتروئن مدل DS19 از تمام مکانیزم های هیدرولیکی که تا آن زمان ابداع شده بود استفاده کردند. آنها در طرح این خودرو بجای استفاده از سیستم های هیدرولیکی متعدد و مستقل برای هر کدام از مکانیزم ها، اقدام به طراحی یک سیستم هیدرولیکی مرکزی نمودند. به این ترتیب از نصب پمپ، مخزن و روغن و مکانیزم های جداگانه خودداری کرده و یک مجموعه مشترک و اصلی جایگزین تجهیزات فوق گردید. این سیستم هیدرولیک مرکزی و مشترک چندین زیر مجموعه که هر کدام عمل مستقلی در خودرو انجام می دادند را تغذیه می کرد. این طرح باعث آسانتر شدن طراحی و یکپارچگی بیشتر خودرو گردید. میزان قابل توجه توان هیدرولیکی که توسط موتور برای سیستم هیدرولیک این خودرو در نظر گرفته شده بود به طراحان آزادی عمل و ابتکار بیشتری می داد. در اینجا بود که ایده بکارگیری سیستم هیدرولیک در مکانیزم تعلیق نه فقط بعنوان ضربه گیر (کمک فنر) بلکه بعنوان یک سیستم تعلیق کاملاً هیدرولیکی شکل گرفت. طراحان سیتروئن به این فکر افتادند که می توانند بجای استفاده از روشهای متداول در سیستم تعلیق، یعنی استفاده از انواع فنرها و یا میله های پیچشی که تا آن زمان بکار می رفت، سیستم هیدرولیکی جدیدی را جایگزین کنند که ضمن تحمل بار خودرو عمل ضربه گیری را نیز انجام دهد.

این یک طرح آزمایشی بود که در سال 1955 روی خودروی سیتروئن مدل DS19 نصب گردید. این روش بطور باورنکردنی باعث نرمی خودرو و بی تکان شدن رانندگی شده بود و ویژگی را بوجود آورده بود که به هیچ وجه با روشهای متداول سیستم تعلیق قابل تصور نبود. جالب ترین ویژگی در این خودرو امکان تغییر و تنظیم ارتفاع بود. برای این کار با تنظیم حجم روغن ارسالی به جک های هیدرولیکی که جایگزین فنر شده بودند امکان بالا و پايین بردن اتاق خودرو نسبت به سطح جاده بوجود آمده بود. از ویژگیهای دیگر این خودرو تراز اتوماتیک سطح ماشین هنگام قرار گرفتن در سطوح ناهموار بود و این عمل با توجه به موقعیت بازوهای سیستم تعلیق نسبت به بدنه و تغییر اتوماتیک حجم روغن در جک های خودرو انجام می گردید.

طراحان DS19 به مرور زمان تغییرات زیادی در سیستم هیدرولیک نمونه اولیه ایجاد کردند ولی آنچه که اهميت داشت بکارگیری روش کاملاً جدیدی از کاربرد هیدرولیک در خودرو بود که قبلاً هرگز انجام نشده بود.

اصول کار سیستم تعلیق هیدرولیکی که در بعضی مواقع بنام هیدروپنوماتیک نیز از آن نام برده می شود بر اصل تراکم پذیری گازها و غیرقابل تراکم بودن مایعات بنا نهاده شده است. هر کدام از جک های بکار برده شده در سیستم تعلیق که جایگزین فنرهای معمولی شده اند شامل یک سیلندر و پیستون ساده و یک مخزن یا انباره که تحت فشار گاز نیتروژن است و در بالای جک نصب می شود هستند. روغن هیدرولیک می تواند بین جک و انباره حرکت رفت و برگشت داشته باشد. وزن بدنه خودرو که روی چرخها وارد می شود باعث بالا آمدن پیستون در سیلندر شده و در نتیجه خروج روغن از جک و ورود آن را به انباره در پی خواهد داشت. با اضافه شدن روغن به انباره تراکم گاز نیتروژن حبس شده در داخل انباره افزایش می یابد تا با وزن خودرو به تعادل برسد. به این ترتیب گاز نیتروژن داخل انباره با متراکم شدن بیشتر مانند یک فنر عمل می کند. با قرار دادن یک اورفیس (مجرای تنگ) بین پیستون و انباره سرعت نوسان پیستون کاهش داده می شود و ضربات ناشی از سطوح ناهموار جذب می گردد، عملی که در خودروهای معمولی توسط کمک فنر انجام می شود.

در مدلهای جدید خودروهای شرکت سیتروئن که با نام زانتیا به بازار معرفی شده اند. نمونه های بسیار پیشرفته و جدیدی از سیستم های هیدرولیکی نصب شده اند در این خودرو قابلیت های متعددی ایجاد گردیده است. کنترل الکترونیکی زانتیا که به آن هیدرواکتیو می گویند به سیستم اجازه می دهد که مکانیزم تعلیق آن براي جذب ضربات متناسب با وضعیت ناهمواری جاده تغییر کند در اکسل های بکار گرفته شده در این خودروها بجز انباره های بالای جکها یک انباره در مرکز اکسل نصب شده است و با وصل شدن و یا قطع شدن ارتباط این انباره به مدار تعلیق هیدرولیکی ماشین میزان نرمی و یا سفتی حرکتهای بدنه تغییر می کند برای این منظور با قرار دادن تعدادی سنسور شرایط مختلف رانندگی مانند سرعت ماشین، سرعت و میزان فرمانگیری، نوسانات مربوط به جاده، شتابگیری و یا توقف را دریافت و به کامپیوتر دستگاه ارسال می کنند و بعد از پردازش داده های ورودی سیگنال ارسالی از کامپیوتر به شیر برقی تعبیه شده در مدار هیدرولیک ارسال می شود و از طریق این شیر رگلاتورهای کنترل نرمی (stiffness regulator) مقدار دهانه اورفیس بین جکهای دو طرف اکسل و انباره مرکزی را تغییر می دهند، در نتیجه مقدار و سرعت تبادل روغن بین جکها و انباره تغییر کرده و به این ترتیب شدت نوسانات جک ها متناسب با شرایط جاده تنظیم می گردد. با این روش ترکیب بی نظیری از سواری راحت و کنترل بالای جاده ای ایجاد می گردد با اضافه شدن امکانات جدید الکترونیکی سطح تراز دستگاه با توجه به سرعت فرمانگیری و پیچ های تند، شتاب گیری و ترمزهای ناگهانی حفظ می گردد و در سخت ترین شرایط رانندگی راحتی سرنشینان و امکان کنترل خودرو را به حداکثر می رساند و تمام این قابلیت ها با توجه به بکارگیری سیستم تعلیق هیدرولیکی خودرو امکان پذیر شده است.

امروزه از سیستم های تعلیق هیدرولیکی در بسیاری از ماشین آلات سنگین و خودروهای نظامی استفاده می شود

جایي که بکارگیری سیستمهای مرسوم فنری مشکلات فراوانی به همراه دارد و کیفیت و کارایی لازم را نیز نخواهد داشت بگونه ای که تصور عدم استفاده از سیستم تعلیق هیدرولیکی در ماشین آلاتی نظیر کامیونهای معدن و بسیاری از جرثقیل های غول پیکر و تریلرهای بزرگ با تعداد چرخهای فراوان تا حدودی غیرممکن بنظر می رسد. تدریس خصوصی هیدرولیک

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

تست هواپیما

عبارتند از 1.تست باد چرخها که 300 بار فشار است2.تست کلیه سیستم هیدرولیک

هواپیما 3.تست بدنه هواپیما4. دستگاه میول که برای تست هیدرولیک هواپیمای F14

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

5.صنایع 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 .)

8.ماشین تراشکاری و CNC و نظیر این دستگاه ها

9.صنایع 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 پنو ماتیک

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.. شاهد آن هستید

19 . نساجی

اول از سیستم پنوماتیک می نویسم قطعات آن عبارت است از:

1.کمپرسور باد : که دارای مخزنی است که با مکیدن هوا داخل خود هوا را ذخیره میکند

درست مانند کپسول گاز اما با این تفاوت که درون کپسول گاز گازمتان است ولی در کمپرسور

هوا است شاید شما کمپرسور هوا را در آپاراتی ها دیده باشید ممکن است که با استفاده از برق یا موتور دیزل یا موتور بنزینی هوا درون آن ذخیره گردد

2سیلندر پنوماتیک:برای اینکه یک حرکت خطی یا دورانی را داشته باشیم از سیلندر استفاده می کنیم

مطالعه کنید: راهکارهای تحلیل پوسته استوانه ای

پنوماتيك علم استفاده از هواي فشرده

سیستم های هیدرولیک گیربکس های اتوماتیک

تمام سيستم‌هاي هيدروليكي گيربكس اتوماتيك از يك مخزن، يك چشمة ورودي، سوپاپ‌هاي كنترل و يك عمل كنندة خروجي استفاده مي كنند. مخزن عبارت است از يك كارتل، يك تانگ و يا هر نوع ظرف ديگري كه روغن را براي ما ذخيره مي‌كند. چشمة ورودي يك پيستون يا يك پمپ است كه نيروي لازم را تهيه مي‌كند. سوپاپ‌هاي كنترل عبارتند از هر قطعه‌اي كه جريان روغن را محدود، هدايت و يا به عبارت ديگر تنظيم كند. كارانداز خروجي يك پيستون و يا سرو و موتور است كه نيروي ايجاد دشه به وسيلة فشار هيدروليكي را منتقل مي كند.

کاربرد هيدروليک و پنوماتيک

سيستم هيدروليک در موارد زير کاربرد دارد :

1. در صنعت کشاورزي : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور مي تواند از توان سيال استفاده کند و همچنين در دستگاه هاي نظير خرمن کوب وکمباين و کلوخ شکن و ميوه چين و ماشين حفاري و بيل مکانيکي

2. در خودرو سازي : تر مز هيدروليک و فرمان هيدروليک و تنظيم پنوماتيکي صندلي و همچنين در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهاي با تنهاي مختلف استفاده مي شود.

3. در صنا يع هواي خلبان با کمک اين سيستم ارابه هاي فرود و شهپرها و سکانهاي عمودي وبالا برها و با لچه ها را مهار مي کند و بدنه هوا پيما هم با پرسهاي کششي ساخته مي شود. و جالب است که براي تست اينکه بدانند بدنه هواپيما سوراخ نشده باشد فشار باد را بين جداره هاي بدنه قرار مي دهند در صورتي افت فشار داشتيم مي فهميم که جاي از بدنه سوراخ است.

طراحي سيستم هاي هيدروليك

پرسهاي هيدروليكي :

پرسهاي هيدروليك نيروي خود را از حركت يك پيستون در داخل يك سيلندر به دست مي آورند. اين حركت زماني ايجاد ميشود كه يك سيال تحت فشار وارد محفظه سيلندر شود. وضعيت سيال توسط پمپ و شيرهائي جهت افزايش، كاهش و يا حفظ فشار به صورت مورد نياز درآمده و مي تواند نيروي لازم براي به حركت درآوردن پيستون را فراهم كند. بنابراين نيروي موجود در پرس هيدروليك با حداكثر فشار موجود در سيلندر تعيين مي شود.

پرسهاي هيدروليك قادرند تناژ كامل خود را در هر وضعيتي از حركت سيلندرها به قطعه كار اعمال نمايند. همچنين طول حركت سيلندرها را مي توان در هر حدي از مسير حركت محدود ساخت. اين در حالي است كه در پرس هاي مكانيكي تناژ كامل را تنها در انتهاي مسير حركت ضربه زدن مي توان كسب نمود. همچنين مسير حركت ضربه زدن در اين پرس ها مقدار ثابتي است.

ويژگيهاي پرسهاي هيدروليك را به صورت ذيل مي توان خلاصه نمود:

1- تغيير و تنظيم سرعت كورس در حالت ايجاد نيروي ثابت

2- تنظيم نيروي وارده به ميزان مورد نياز

منبع: nswes.blogfa.com