اصول هیدرولیک و المانهای هیدرولیکی
فهرست مطالب
فصل اول 6
1-1 انرژي سيال 7
1-1-1- انرژي 7
شكل 1-1 چند برابر كردن نيرو [3] 8
1-3 جريان سيال 9
شكل1-2تئوري توريچلي 11
فصل دوم 19
بررسي انواع پمپهاي هيدروليك 19
شكل2-1يك پمپ پروانه اي 20
2-4-1 پمپهاي پيستوني 26
شكل2-3 پمپ پيستوني محوري با حجم جابجائي متغير[3] 29
شكل2-9 پمپ پره اي غيربالانس در وضعيتي كه روتر در مركز قرار گرفته است[3] 35
شكل2-12 شدت جريان واقعي برحسب سرعت دوراني[3] 40
فصل سوم 44
3-2-1 شير يكطرفه ( Check valves) 45
3-2-2 شير با ساچمه شناور (Shuttle Valve) 46
3-2-3 شيرهاي كنترل جهت دو راهه 47
2-2-4 شيرهاي كنترل جهت سه راهه و چهار راهه 49
شكل3-5 شير چهار راهه،دو حالته(2/4)[3] 50
شكل3-9 شير(3/4)خنثي تشديد[3] 55
3-2-6 مدارات هيدروليك 59
3-2-7 مشخصات شيرهاي كنترل جهت 60
3-3-1 شيرهاي فشار شكن 62
شكل3-14 شير فشارشكن مستقيم[3] 63
3-3-2 شيرهاي تخليه فشار و كاهندة فشار 65
3-3-3 انواع ديگر شيرهاي كنترل فشار 66
شكل3-16 شيرخنثي كننده وزن با كنترل از راه دور[3] 66
3-4-2 انواع شيرهاي كنترل جريان 70
شكل3-19 شيركنترل جريان سوزني[3] 71
شكل3-20 شير كنترل جريان حساس به تغييرات فشار[3] 72
3-4-3 ضريب جريان 74
شكل 3-22 كنترل جريان خروجي از سيلندر,هم در حركت رو به جلو و هم در حركت رو به عقب[3] 75
شكل3-24 كنترل سرعت سيلندر[3] 78
3-4-5 مشخصات شيرهاي كنترل جريان 78
فصل چهارم 80
بررسي خواص انواع سيالات هيدروليك 80
جدول 4-1 تقسيم بندي سيالات هيدروليك بر اساس استاندارد 6743 [2]ISO 81
4-2-1 گرانروي و شاخص گرانروي 82
شكل 4-1 تغييرات دما- گرانروي و شاخص گرانروي[2] 83
شكل4-2 تغييرات دما- گرانروي و فشار[2] 83
4-2-2 مشخصه هاي كف كنندگي 83
4-2-4 روانكاري 85
4-2-6 نقطة اشتعال 85
4-5-1 روغن هاي معدني 87
4-6 تعويض نوع سيال به كار رفته در سيستم 90
4-7-1 انواع آلودگي 90
4-7-2 استانداردهاي تميزي 92
جدول4-3 طبقه بندي آلودگي بر اساس استاندارد 1628NAS [3] 92
جدول 4-5 آناليز ذرات براي نمونة ml 100 روغن هيدروليك تازه [5] 94
فصل پنجم 96
بررسي افتهاي اصطكاكي در سيستمهاي هيدروليكي 96
شكل 5-1 مسير خط جريان ذرات سيال در جريان آرام[5] 98
شكل 5-2 نوسان اتفاقي ذرات سيال در جريان مغشوش[4] 98
جدول 5-1مقادير معمول زبري مطلق [4] 101
شكل5-3 نمودار مودي[4] 103
شكل 5-4 : 105
شكل 5-6 :ظرفيت عبور جريان در هدايت كننده ها در سرعتهاي پيشنهادي براي جريان سيال 108
شكل 5-6: ادامه و 5-7 109
شكل 5-9 مقادير k براي كاهش ناگهاني مقطع نظير نسبتهاي قطري مختلف[1] 112
شكل 5-11 [4] 114
شكل 5-13 [1] 120
فصل ششم 128
لودر با چرخهاي زنجيري 130
جدول 6-1 ضريب باكت [8](k) 132
فصل هفتم 135
گيربكس هيدروليكي HT 130 135
شكل 7-2 گيربكس هيدروليكي[9] 138
7-2 تشريح عملكرد گيربكس در حالت خلاص 139
شكل7-3 مدار هيدروليك گيربكس[9] 140
شكل 7-5 تابلوي تعويض دنده[9] 142
شكل 7- 6 مبدل گشتاور [9] 145
شكل 7-7 سرعت پمپ زياد و توربين ساكن است[9] 145
شكل7- 8 سرعت پمپ و توربين يكسان است[9] 146
فصل هشتم 147
سيستم نرمال 147
شكل 8-1 اجزاء سيستم فرمان[6] 148
تشريح عملكرد پمپ فرمان 152
8-2-2 وظيفة تعديل كننده جريان يا شير جبران فشاري 154
شكل 8-6 حالت خلاص[7] 157
شكل 8-8 حالت فرمان‌گيري تا انتها[7] 161
فصل نهم 162
تشريح عملكرد سيستم ترمز لودر 4400 162
شكل 9-1 اجزاء سيستم ترمز[6] 164
در شكل 9-2 مدار هيدروپنوماتيكي ترمز نشان داده شده است. 165
مخزن ضد يخ 166
شكل 9-3 مخزن ضد يخ[6] 167
سوپاپ يكطرفه 167
فصل دهم 169
سيستم هيدروليك كار 169
شكل 10-1 اجزاء سيستم هيدروليك كار[6] 171
شكل 10-2 مدار هيدروليك كار[6] 174
شكل 10-3 مخزن روغن هيدروليك [6] 174
10-2 پمپ هيدروليك 175
شكل 10-4 پمپ هيدروليك , فرمان [6] 176
شكل 10-5 عملكرد واحد پمپاژ[6] 177
عملكرد صفحات قابل انعطاف 178
شكل 10-6 كنترل فشار روغن در لبه پشتي پرها[6] 179
شكل 10-7 اجزاء داخلي پمپ پره‌هاي دوبل[6] 181
10-3-2 شير تغيير سرعت بيل 183
شكل 10-10 185
10-3-3- مدار برقي شير تغيير سرعت 186
فصل يازدهم 188
محاسبة پمپ بر مبناي دبي و فشار مورد نظر 188
فصل اول
اصول اوليه هيدروليك و معرفي المانهاي هيدروليكي
1-1 انرژي سيال
1-1-1- انرژي
هيدروليك براي كاربردهايي مناسب است كه در آنها نيروهاي زياد، دقت حركتي بالا و حركت يكنواخت مورد نياز باشد. سيستمهاي هيدروليكي نوعاً با فشارهاي 500-5000 psi (35-350bar) كار مي كنند و قادرند هزاران پوند نيرو( چندين تن) ايجاد نمايند دو مزيت عمده انتقال انرژي از طريق سيال، قابليت افزايش نيرو و قابليت تغيير جهت سريع انتقال مي باشد. نمودار
قانون پاسكال اصل اساسي حاكم بر انرژي سيالات است اين قانون دربارة هيدروستاتيك يا انتقال نيرو از طريق يك مايع تحت فشار است در سيستمهاي هيدروستاتيك اغلب سيالات در حال حركت هستند، ولي فشار سيال است كه نيرو و انرژي را انتقال مي دهد، نه حركت سيال. سيستمهايي كه در آنها حركت سيال باعث انتقال نيرو مي شود، سيستمهاي هيدروديناميك نام دارند. در اين سيستمها، سرعت سيال يا انرژي جنبشي آن تبديل به انرژي مكانيكي ( معمولاً به فرم حركت دوراني) مي شود. در سيستمهاي هيدروديناميك سيال فشار قابل ملاحظه اي ندارد ( برعكس سيستمهاي هيدروستاتيك) مثال سيستم هيدروديناميك، توربين بخار است كه در آن با عبور بخار از بين پره هاي توربين با سرعت زياد، الكتريسيته توليد مي شود اغلب سيستمهاي هيدروليكي صنعتي، از سيال تحت فشار استفاده كرده و بنابراين جزو سيستمهاي هيدروستاتيك محسوب مي گردند.
1-2 انتقال نيرو و تغيير مقدار نيرو
يكي از ويژگيهاي كاربردي انرژي سيالات، قابليت تغيير ميزان نيرو به هنگام انتقال نيرو است كه به آساني قابل انجام مي باشد. چنين سيستمي در شكل 1-1 نشان داده شده است در اين شكل سطح پيستون ورودي برابر با in2 10 و سطح پيستون خروجي برابر با in2 100 است. نيروي اعمالي بر پيستون ورودي 100lbs مي باشد. با توجه به سطح اين پيستون كه 10 است, فشار ايجاد شده در سيال 10psi خواهد بود اين فشار درسيلندر خروجي نيز ايجاد مي شود كه بر پيستون خروجي اعمال مي گردد. در اثر اعمال فشار 10psi بر پيستوني با سطح in2 100 نيروي خروجي برابراست با:
F=p.A=10*100=1000lbs
همانطور كه ملاحظه مي شود، نيروي خارجي به اندازة نسبت سطح دو پيستون تقويت شده است. به عبارت بهتر سطح پيستون خروجي ده برابر پيستون ورودي است و بنابراين نيروي خروجي نيز ده برابر نيروي ورودي خواهد بود.
