این کتاب مورد نیاز دانشجویان ؛استاتید دانشگاه ؛ افراد علاقمند به مباحث علمی و فنی میخورد و با اصول و طراحی سیستم هیدرویک آشنا خواهید شد
کتاب طراحی سیستم هیدرولیک (74 صفحه فارسی) Hydraulic Systems Design
این کتاب مورد نیاز دانشجویان ؛استاتید دانشگاه ؛ افراد علاقمند به مباحث علمی و فنی میخورد و با اصول و طراحی سیستم هیدرویک آشنا خواهید شد
لینک پرداخت و دانلود (پایین مطلب )
فرمت فایل word تعداد صفحه : 8
مایعات تقریباً تراکم ناپذیر هستند. این ویژگی سبب شده است که از مایعات به عنوان وسیله مناسبی برای تبدیل و انتقال کار استفاده شود. بنابراین میتوان از آنها برای طراحی ماشینهایی که در عین سادگی، با نیروی محرک خیلی کم بتواند نیروی مقاوم فوق العاده زیادی را جابجا نماید، استفاده نمود. به این ویژگی و همچنین دانش مطالعه این ویژگی هیدرولیک گفته میشود.
امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم میشود . از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتا پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستمهایی که در قسمتهای محرک رباتها بکار می روند) استفاده میکنند در صورتیکه کاربردهای سیستمهای هیدرولیک عمدتا در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...). حال این سوال پیش میاید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱) طراحی ساده ۲) قابلیت افزایش نیرو ۳) سادگی و دقت کنترل ۴) انعطاف پذیری ۵) راندمان بالا ۶) اطمینان در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 27
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، اتوموبیل سازی، 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.
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
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 سرویس ها باید کوتاهتر شود. همچنین نویز و پیکهای فشاری نیز افزایش یافته و خواص مطلوب دینامیکی سیستم کاهش می یابد.
فشارهای نامی در هیدرولیک (bar )
1
10
100
1000
1.6
16
160
1600
2.5
25
250
2500
4
40
400
4000
6
63
630
6300
فشار کاری سیستمهای هیدرولیک متداول(bar)
20-75
ماشینهای ابزار
100-500
پرسها
200-400
ماشینهای تزریق پلاستیک
50-350
کشتی سازی
50-250
هواپیما سازی
100-150
ماشین آلات کشاورزی
100-250
ماشینهای راهسازی
100-300
وسایل نقلیه تجاری
100-400
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 0.068 ( تقریبا 0.07 )ضرب نمائید. برای مثال 1000PSI معادل 68bar میباشد.
برای تبدیل bar به PSI ، مقدار فشار را در 14.7 ضرب نمائید. برای مثال 100bar معادل 1470PSI میباشد.
احتیاج روز افزون صنایع به تکنیک مهندسی کنترل و پیدایش و توسعه وسائل و ابزاریکه مورد کاربرد این چنین سیستمهای کنترلی قرار میگیرد، ایجاب میکند آن وسایل و قطعات از نقطه نظر نحوه کار و وظیفه شان در سیستم دارای علائم واحد و یا استاندارد شده ای باشند، که هم طراحان بتوانند سریعتر و راحت تر طرح خود را پیاده کنند و هم پرسنل مرتبط با چنین سیستمهایی بتوانند طرح مزبور را سریع تر و راحت تر بخوانند و با دستگاه کار کنند.
مجموعه یک صفحه ای از نمادهای المانهای پرکاربرد هیدرولیک
سیلندرهای هیدرولیک جریان سیال تحت فشار را به حرکت خطی میله پیستون تبدیل میکنند و دارای انواع یککاره و دو کاره میباشند. در نوع یککاره برگشت به موضع اولیه توسط فنر یا نیروی ثقلی بار صورت میپذیرد ولی در نوع دو کاره عمل رفت و برگشت تحت کنترل سیال هیدرولیکی انجام میشود.
در انتخاب سیلندرهای هیدرولیک موارد ذیل باید در نظر گرفته شود:
حداکثر فشار کاری سیستم
قطر پیستون و میله پیستون
نیروی سیلندر
حداکثر نیروی سیلندر
طول کورس سیلندر
حداکثر سرعت سیلندر
نحوه نصب سیلندر
وجود ضربه گیر
نوع و کاربرد سیلندر
مشکلات اساسی در ارتباط با سیلندرهای هیدرولیک
بارگذاری غیر محوری
نصب نامناسب
کمانش در میل پیستون
محاسبات نادرست در شتابگیری و کاهش سرعت بار
بارهای ضربه ای سنگین
نشتی های داخلی و خارجی
تقویت فشار ناخواسته
سرعت و ترتیب حرکت نادرست
محاسبات نیرو و سرعت سیلندر
برای دستیابی به تناژ مورد نظر ابتدا سطح فشار کاری باید تعیین گردد. برای مثال فشار 120bar در صنعت متداول میباشد. با توجه به فشار کاری و نیروی مورد نیاز، سطح مقطع سیلندر از رابطه ذیل تعیین میگردد.
F (kgf)=P(bar)XA(cm2)
برای مثال برای دستیابی به 5 تن نیرو در فشار 120bar داریم:
5000= 120xA >> A= 41.7 cm2 >> D= 7.3 cm >> D=8 cm (سایز موجود سیلندر)
سرعت حرکت سیلندر متناسب با دبی ورودی به آن تعیین میگردد. با توجه به نیاز سیستم ، سرعت حرکت را طراح مشخص مینماید. معمولا تامین سرعتهای بیش از 0.1m/sec و کمتر از 0.01m/sec نیاز به تمهیدات خاص در سیستم دارد. سرعت سیلندر از رابطه ذیل حساب میشود:
V(m/sec)=Q(lit/sec)/6XA(cm2)
برای مثال برای سرعت سیلندر با قطر 8cm و دبی ورودی 20lit/sec داریم:
A=50.24 >> V= 20/6X50.24 = 0.066 m/sec= 6.6 cm/sec
در صورتیکه سرعت محاسبه شده مطلوب طراح نباشد لازم است مقدار دبی کاهش یابد. برای مثال با ورود 10lit/sec روغن به این سیلندر، سرعت نیز نصف میشود و تا 3.3cm/sec کاهش میابد.
مدار کنترل سرعت سیلندرهای هیدرولیک
Meter In and Meterout circuit
Bleed-off circuit
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 3
سیستم هیدرولیک، پمپ و گاورنر
▪ سیستم هیدرولیک
گیربکس اتوماتیک در خودرو ی شما چندین وظیفه دارد. شما ممکن است نفهمید که چطور آن از راههای بسیار متفاوت عمل می کند. برای نمونه برخی ویژگی های که یک گیربکس اتوماتیک دارد:
-اگر ماشین در حالت اورداریو (در گیربکس های چهار دنده)باشد.گیربکس دنده ای مبنی بر سرعت وسیله نقلیه و موقیت پدال گاز انتخاب می کند.-اگر شما به آرامی شتاب بگیرید، تغییر دنده با سرعت کمتری نسبت به موقعی است که شما با تمام گاز شتاب بگیرید.
- اگر پدال گاز را رها کنیم،گیربکس به دنده بعدی پائینی تعویض می شود.
-اگر شما اهرم دنده رادر حالت دنده پائین تر قرار دهید،گیر بکس تغیرمکان خواهد داد(تعویض خواهد شد)مگر اینکه سرعت خودرو سریعتر ازسرعت دنده انتخابی باشد.اگر سرعت خودرو خیلی زیاد باشدباید صبر کنید تا سرعت آن کم شود و بعد از آن دنده تعویض شود(به دنده پایین).
- اگر شما گیربکس را در حالت دنده ۲ قرار دهید،افزایش و کاهش سرعت بیش از دنده ۲ را نخواهیم داشت و هرگز به طور کامل نخواهد ایستاد مگر اینکه دسته دنده را تغیر دهیم. شما احتمالاً پیشتر برخی قسمت های شبیه به آن را دیده اید.این واقعاً مغز گیربکس های اتوماتیک است. آن تمام وظایف را مدیریت می کند.گذرگاه های مسیر روغن را در قسمت های متفاوت گیربکس می توانید ببینید.گذر گاه ها در داخل فلز قالب ریزی شده اند که راه مناسبی برای افزایش بازده مسیر های روغن هستند.بدون آنها شیلنگ های زیادی برای وصل کردن قسمت های مختلف گیربکس به همدیگر لازم است. ابتدا ما در مورد قسمت های اصلی سیستم هیدرولیک بحث خواهیم کرد و بعداً خواهیم دید که چطور آنها با یکدیگر کار می کنند.
▪ پمپ
گیربکس های اتوماتیک یک پمپ جالبی دارند که پمپ دنده ای نامیده می شود. پمپ معمولاً در درپوش گیر بکس قرار دارد. آن روغن را از مخزن (کارتر) پایین گیربکس می کشد و سیستم هیدرولیک را تغذیه می کند. آن هم چنین کولر گیربکس و تورک کنورتور را تغذیه می کند. نمایی از پمپ دنده ای گیربکس اتوماتیک دنده داخلی پمپ به پوسته تورک کنورتور متصل شده بنابراین آن با همان سرعت موتور می چرخد. دنده بیرونی توسط دنده داخلی چرخانده می شود و به عنوان دنده چرخان،روغن از مخزن(کارتر) از یک طرف هلالی به بالا کشیده می شود و با فشار بیشتر از سمت دیگر وارد سیستم هیدرولیک می شود.
▪ گاورنر
گاورنر یک سوپاپ هوشمند است که به گیربکس در خودروی شما می گوید چقدر سریع برود. آن به شفت خروجی گیربکس وصل شده است، بنابراین موقعی که خودرو سریعتر حرکت می کند، گاورنر سریعتر می چرخد.در داخل گاورنر یک سوپاپ با فنر بار گذاری شده است،که آن را متناسب با اینکه گاورنر چقدر تند می چرخد،باز می کند. بنابراین موقعی که گاورنر تند می چرخد، سوپاپ زیاد باز می شود.پمپ، روغن برای گاورنر را از طریق شفت خروجی تغذیه می کند.
▪ موقعی که خودرو
سریع تر حرکت می کند سوپاپ گاورنر بیشتر باز می شودو به روغن اجازه می دهد که با فشار بیشتر از میان آن عبور کند.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 36
هیدرولیک چیست ؟
هیدرولیک به علمی گفته می شود که در آن از نیروی مایعات تحت فشار استفاده می کنند تا کاری را انجام دهند . به عبارت کلی هیدرولیک یعنی « انجام کارتوسط مایع تحت فشاریاحرکت » کلمه هیدرواززبان یونانی گرفته شده است وهیدرودرزبان یونانی به معنی حرکات مایعات می باشد . انسانها اززمانهای بسیارقدیم باهیدرولیک آشنا بوده اند ولی چون دامنه علم وصنعت گسترده نبوده وافرازهیدرولیک نمی شد . انتقال الوارها یا تنه های درخت روی آب ازمکانی به مکان دیگرکاربری ازنیروی هیدرولیک درقدیم بوده با گذشت زمان استفاده ازنیروی آب برای چرخاندن توربینهای آبی جهت نیروی محرکه آسیاب ابداع دیگری ازکاربرد هیدرولیک بوده است . چرخاندن توربین آبی توسط نیروی آب هیدرولیک سیستم بازاست یعنی آبی که باعث چرخاندن توربین می گردد جاری بوده ومجدداً جهت چرخش توربین استفاده نمی گردد لیکن درهیدرولیک سیستم بسته ازمایعی که تحت فشار است وعمدتاً روغن هیدرولیک می باشد مجدداً استفاده می گردد یعنی روغن فقط یکبار استفاده نمی شود ودریک سیستم بسته که بعداً بیشترتوضیح می دهیم حرکت کرده وبارها کارانجام می دهد مثال ساده سیستم بسته ، جک های روغنی هیدرولیک است که دربالا بردن اتومبیل جهت تعویض چرخ یاتایراستفاده می شود روغن هیدرولیک درون مداربسته قراردارد .
مثال دیگرهیدرولیک سیستم بسته سیستم ترمزاتومبیلها است که ازروغن هیدرولیک یا بعبارتی عامیانه روغن ترمزها استفاده می شود .
امروزه عمده کارهای هیدرولیک توسط هیدرولیک سیستم بسته انجام می شود
کارهایی نظیر حرکات بیل مکانیکی که بیل یا باکت آن توسط نیروی هیدورلیک صورت می پذیرد ( حرکا ت بیل لودر ، حرکت جرثقیل های غول پیکر، بازوبسته شدن دربها وارابه های فرود هوا پیما های مدرن وسنگین وزن ، حرکت پلها ی متحرک فلزی وحرکت وزنه پرسهای سنگین وزن همگی توسط نیروی هیدرولیک مدار بسته صورت می پذیرد ) .
مزایا ومعا یب سیستم هیدرولیک :
در صنعت امروز هیدرولیک ازلحاظ قدرت در مکان نخست قرار دارد به عبارتی قوی ترین نیروی موجود جهت انجام کار است و کارهایی را که احتیاج به نیروی زیا د ی دارند توسط سیستمهای هیدرولیک انجام میدهند . به عبارت کلی از بین نیروها ی موجود نظیر الکتریک ،پنیوماتیک ، مکانیک واتوما تیک نیروی هیدرو لیک قوی ترین نیرواست.
خواص اصلی نیروی هیدرولیک بصورت خلاصه بشرح زیر است :
ـ چون امروز تمامی قطعات استاندارد هستند الما نها یا عناصر سیستم هیدرولیک بسیا رراحت نصب ویادرتعمیرا ت تعویض می گرد ند.
ـ استارت راحت وسریع سیستم هیدرولیک حتی زمانی که زیر بار قرار دارد.
ـ قابلیت تبدل حرکت دورانی به حرکت خطی وبالعکس.
ـ قابلیت سریع معکوس کردن جهت حرکت حتی زیر بار.
ـ تولید تولید نیروی زیاد توسط پمپهای کوچک از لحاظ وزن واشغال جای نصب ،
برای مثال نسبت الکتریک یک پمپ روغنی با یک الکتروموتور که نیروی یکسانی داشته باشند مقایسه شود پمپ هیدرولیک تقریباً یک دهم الکتروموتور از لحاظ وزنی می باشد .
ـ عمر طولانی قطات یا المانهای هیدرولک زیرا توسط روغن موجود درسیستم روغن کاری میشوند .
ـ قابلیت تنظیم مقدار فشار سرعت و قدرت در سیستم هیدرولیک.
ـ قابلیت اتوماتیک کردن سیستمهای هیدرولیک ( اتو ما سیون صنعتی ).
معا یب اصلی سیستم عبار تند از:
ـ درسیستم هیدرولیک چون انتقال نیرو توسط لوله یا شلنگها ی فشار قوی صورت می پذیرد در صورت طولانی بودن طول شلنگها یا لوله ها افت فشار بوجود می آید .
ـ چون درسیستم هیدرولیک عمدتاّ از روغن استفاده می گردد نشت روغن از اتصا لات ونیز بخا رات حا صله از روغن دردرجه حرارت بالا با عث آ لود گی محیط می گردد.
ـ درسیستم هیدرولیک از روغن تحت فشار استفاده می گردد کا ربرد اتصالات یا قطعا ت غیر استاندارد ونیز اشتباه وصل کردن اتصالات وانشعا بات می تواند خطرات جا نی و صدمات ما لی را باعث شود .
ـ قطعات گران قیمت سیستمهای هیدرولیک از معا یب دیگر آن است .
خواص روغنها ی هیدرولیک :
درسیستم هیدرولیک برای انتقال نیرو از ما یعا ت استفاده می شود یعنی با حرکت یک مایع تجت فشا ر از داخل لوله یا شیلنگها ی مخصوص ورسیدن این ما یع به نقطه مورد نظر کار انجام می پذیرد مثال ساده برای درک بهتر مطلب موضوع جریان برق است هما نطوری که از طریق سیمهای رسانا جریان الکترونها عبور کرده و با رسیدن به لامپ یا الکتروموتور یا هر وسیله برقی دیگری کار انجام می شود در سیستم هیدرولیک نیز مایع تحت فشار با حرکت به سمت مقصد مورد نظر و رسیدن به وسیله ای که کار را انجام می دهد و معمولاً سیلندریا جک هیدرولیکی گفته می شود کا ر انجام می پذیرد. مایعی که جهت سیستمها ی هیدرولیک صنعتی استفاده می شود روغن است که نوع روغن بستگی به محل کاربرد و نوع کاربرد آن با انواع دیگر فرق دارد و برای هر نوع سیستم هیدرولیکی روغن بخصوص در نظر می گیرند مثلاًََروغنی که در سیستم هیدرولیک صنایع هوایی استفاده می شود با روغن هیدرولیک صنایع معمول وکارخانجات فرق می کند.