• بازدید : 80 views
  • بدون نظر
این فایل در ۵۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

از دستگاههاي پنوماتيكي و هيدروليكي سالها در فرايندهاي صنعتي استفاده شده است و به همين جهت اين دستگاهها جاي ثابتي را در صنعت مدرن به دست اورده اند . پيشرفت مداوم فن اوري در زمينه استفاده از نيروي سيالات باعث توسعه و افزايش قابل ملاحظه آن در بسياري از حوزه هايي شده است كه تا كنون از نظر جذب فن پنوماتيك و هيدروليك ناشناخته بوده اند . دستگاههاي پنوماتيكي و هيدرويكي اغلب در تركيب با ساير فن اوريها زا قبيل مكانيكي الكتريكي و الكترونيكي مجموعه اي كاملتر را تشكيل مي دهند . نمونه اي از اين تركيب را مي توان در ساخت روبات مشاهده كرد . 
۳ استفاده از دستگاههاي توان سيالي
دستگاههاي توان سيالي در موارد زير به كار گرفته مي شوند 
۱- انجام كار با استفاده از دستگاهها و ماشين آلاتي كه داراي حركت خطي ، نوساني و چرخشي هستند . بعضي از شيوه هاي اماده سازي قطعات در صنعت عبارت اند از:
گرفتن و نگه داشتن قطعه كار
جابه جايي
تنظيم موضع يابي و جا گذاري قطعه
رديف كردن قطعات

الف ) كاربردهاي عمومي موارد زير را در بر مي گيرد ك
بسته بندي
باردهي و تغذيه دستگاهها
كنترل عبور و ريزش مواد
انتقال موادچرخاندن قطعات
دسته بندي
انباشتن قطعات
منگنه كاري ، و برجسته كاري

شكل

ب – بعضي از موارد عمومي ماشينكاري و اجزاي كار عبارت اند از :
سوراخكاري
تراشكاري
فرز كاري
اره كشي و برشكاري
پرداخت و صيقلكاري
گرم كوبي و قالب زني

۲- كنترل دستگاه ها و فراينده ها
از مجموعه هاي پنوماتيكي و هيدروليكي مي توان براي اگاهي از چگوگي عملكرد فرايند در هر لحظه و انتقال اين اطلاعات به سيستم كنترل براي فرمان دهي مناسب استفاده كرد . مثلا يك سوئيچ حدي مي تواند نوبت حركت يك سيستم كار انداز را احساس كند . 

۳- اندازه گيري پارامترهاي دستگاه يا فرايند
از هيدروليك و پنوماتيك مي توان براي اندازه گيري فرايند يا پارامترهاي دستگاه استفاده كرد و بر اساس اطلاعات دريافتي دستگاه را به كار انداخت و سپس طرز كار را به متصدي ماشين نان داد . 

فرايندهاي ياد شده تحت شماره هاي ۱ ، ۲ ، ۳ مي توانند به طور جداگانه و يا در تركيب با يكديگر استفاده شوند . 


۱-۴ سيستمهاي ايمني پنوماتيك و هيدروليك
علاوه بر راه اندازيه ، كنترل و اندازه گيري پارامترهاي دستگاها و خوط فراوري از هيدروليك و پنوماتيك در سيستمهاي ايمني بسيار مطمئن و پيشرفته نيز مي توان استفاده كرد . اين مطلب در فصل ۱۴ تشريح شده است . 
سرعت بالا و دت عملكرد كه در طراحي سيستمهاي خوب و پيشرفته پنوماتيكي و هيدورليكي تحقق يافته است همراهب ا مقاومت طبيعي در برابر انفجار و عملكرد مطمئن در مقابل اضافه بار اين فن اوري را به هبترين انتخاب در صنايع دريايي – حفاري در بستر دريا و صنايع پتروشيمي تبديل كرده است . 

شكل 

شكل ۱-۲ يك دستگاه هيدروليكي توق اضطراري براي سه چاه نفت زير دريايي را در بهره برداري پتروشيمي نشان مي دهد . 
نمونه اي ديگر از سيستمهاي ايمني مورد ياست كه در ترمز خودكار عقب استفاده شده است و مي تواند بههر خودرويي كه ترمز بادي يا ترمز بادي / هيدرويكي دارد اضافه شود . بدون مبالغه چنين مجموعه اي مي تواند خودرو را در هنگام نزديك شدن به مانع در فاصله چند سانتيمتري متوقف كند . شكل ۱-۳ نمونه اي از قرار گيري تجهيزات ترمز عقب را نشان مي دهد . 

شكل
 
اصول اساسي سيستمهاي توان سيالي

هدفها
خواننده در ياپان اين فصل با موضوعات زير اشنا مي شود 
۱- مشخصات و ويژگيهاي فيزيكي هوا
۲- سيستم توان سيالي از عملكرد گاز متراكم يا مايع تراكم ناپذير در مدار بسته براي انجام كار بهره مي گيرد
۳- شناخت سيستم واحديهاي اندازه گيري در پنوماتيك و هيدروليك
۴- قانونهاي فيزيكي خاكم بر گازها به ويژه قانون نيوتون و قانون بويل

۲-۱ خواص فيزيكي هوا
تمام سطح زمين از لايه هاي هواپ وشيده شده است . هوا مخلوطي از گازهاي مختلف است اما به طور عمده از گازهاي زير تشكيل شده است :
نيتروژن ( تقريبا ۷۸ % حجم هوا )
اكسيژن ( تقريبا ۲۱ % حجم هوا)

مقدار كمي بخار اب و گاز كربنيك همراه با گازهاي خنثي مثل ارگون ، كريپتون، گزنون، نئون و هيلوم نيز در هوا وجود دارند .
از هواي فشرده و انباشته شده مي توان به عنوان وسيله اي براي اندازه گيري ف كنترل و بهره برداري در تجهيزات و ماشين الات استفاده كرد . اين فن اوري به نام پنوماتيك شناخته شده است.

۲-۲ اصول سيستمهاي هيدروليكي
در سيستمهاي هيدروليكي سيال مايع ، معمولا روغن ، جايگزين هواي فشرده مي شود و از ان به حالت تحت فشار براي اندازه گيري ، كنترل و راه اندازي خطوط توليد و ماشين آلات استفاده مي شود . دستگاههاي هيدروليكي در مقايسه با دستگاههاي پنومكاتيكي در فشار بالاتري كار و در نتيجه نيروي بزرگتري توليد مي كنند . 
در طي سالهاي اخير استانداردهاي مربوط به كار كرد تجهيزات هيدروليكي ارتقا يافته است ، در حالي كه در گذشته فشار ۷۰ بار براي استفاده در سيستمهاي صنعتي هيدروليكي معمول بوده است هم اكنون استفاده از فشارهاي بين ۱۵۰ و ۲۵۰ بار امري عادي است . در بعضي موارد از فشار بالاتر از ۳۵۰ بار نيز استفاده مي شود ، مانند پرسهاي برگ صنعتي ، تاسيسات دريايي ، پتروشيمي و غيره.

۲-۳ سيستم توان سيالي
رفتار و عملكرد گازهاي فشرده و مايعات تراكم ناپذير در شرايط بسته يكسان است . گازها و مايعات ، كه به عنوان سيال شناخته مي شوند ف قادر به انتقال انرژي در فاصله هاي دور هستند . اين نع مجموعه ها معمولا به نام سيستم توان سيالي شناخته مي شوند . 

۲-۴ واحدها در سيستم واحدهاي متريك St system 
براي كمك به فهم قوانين طبيعي حاكم بر رفتار سيالات و نيروي ناشي از حركت انان ، ابعاد فيزيكي به كار گرفته شده و مجموعه توسعه يافته اي از واحدهاي اندازه گيري در پنوماتيك و هيدروليك مورد استفاده قرار مي گيرند . مجموعه واحدهايي كه امروزه معمولا به كار مي رود سيستم بين المللي واحدها يا SI ناميده مي شود . اين واحدها بر اساس واحدهاي متريك بنيان گذاري شده اند و عموما شامل واحدها و اصطلاحات زير مي شوند :

كميتهاي اصلي

كميتهاي فرعي


فشار
فشار نيرويي است كه عمودي بر واحد سطح وارد مي شود . يك پاسكال ؟؟؟؟؟؟؟ معرف فشار ثابت بر يك متر مربع به وسيله يك نيوتون نيرو ؟؟؟؟؟؟؟ است كه عمودي بر سطح وارد مي شود شكل ۲-۱ ؟؟؟؟؟؟؟ يا ؟؟؟؟؟؟؟ صد كيلو پاسكال برابر است با يك بار ؟؟؟؟؟؟؟ كه حدودا معادل با فشار اتمسفر است . پاسكال واحد بسيار كوچكي از فشار است و به همين جهت بيشتر از بار استفاده مي وشد . يك بار نمايانگر فشار هواي جو است . 

۲-۵ قانون نيوتون
هوا توده اي از گازهاست همان طور كه در هيدروليك روغن ذراتي از مايع است . هر دو جرم با قانون نيوتون به نيرو مرتبط مي شوند :
شتاب *  جرم = نيرو
؟؟؟؟؟؟؟

شكل

كه در اينجا شتاب جاذبه زمين ؟؟؟؟؟؟؟ جايگزين ؟؟؟؟؟؟؟ مي شد.

؟؟؟؟؟؟؟

۲-۶ قانون بويل
هوا نيز مانند ساير گازها شكل معيني ندارد . شكل هوا با كمترين مقاومت در برابر ان تغيير مي يابد . به همين دليل است كه هوا شكل ظرف يا محيط اطرافش را به خود مي گيرد . هوا مي تواند فشرده شود و در صورت فشردگي تمايل به انبساط دارد . رابطه كاربردي بين فشار و حجم بسته يك گاز به قانون بويل معروف است .

قانون بويل چنين مي گويد:
در دماي ثابت ، حجم جرم معيني از گاز با عكس فشار مطلق گاز متناسب است. به عبارت ديگر حاصل ضرب فشار مطلق و حجم براي جرم معيني از گاز مقداري ثابت است شكل ۲-۲
عموما فرض مي شود كه مايعات مورد استفاده در دستگاههاي هيدروليكي تراكم ناپذير و نسبت به تغيير دما غير حساس هستند بر خلاف دستگاههاي پنوماتيكي كه در انها هوا تراكم پذر و نسبت به تغييرات دما بسيار حساس است . به همين جهت ماشين الات و تجهيزات اضافي در تاسيسات توليد هواي فشرده نصب مي شوند تا كنترل تغييرات دما را كه ناشي از تراكم پذيرش هوا است امكان پذير كنند.
شكل

 اين تجهيزات اضافي مي تواند دستگاههاي خنك كن و گرمكن باشند . اين مطلب در بخش ۵ مورد بحث قرار مي گيرد . 

پرسشها
كدام گازها اجزاي عمده تشكيل دهنده هوا هستند ؟ درصد حجمي آنها چقدر است
واحدهاي SI را كه در اندازه گيري كميتهاي زير به كار مي روند معين كنيد 
الف – نيرو ب – مساحت ج – حجم
د – اهنگ جريان ه – فشار
۳- فشار ناشي از وارد امدن نيرويي به مقدار ۱۰۰۰۰۰ نيوتون بر سطحي به مساحت يك متر مربع را بر حسب بار پيدا كنيد . 
۴- اگر فشار مطلق ۲ متر مكعب هوا از ۴/۲ بار به ۷۵/۲ بار افزايش داده شود حجم هوا به شرط اينكه دما ثابت باشد چقدر خواهد شد ؟
 
مشخصات و ويژگيهاي سيستمهاي پنوماتيك و هيدروليك 

هدفها
خواننده در پايان اين فصل با موضوعات زير اشنا مي شود
۱- تفاوت بين فشار جو و فشار نسبي
۲- مزيتها و مشخصات ويژه دستگاههاي هواي فشرده و هيدروليك
۳- كاستيها و محدوديتهاي دستگاههاي پنوماتيك و هيدروليك
۴- شرايط اساسي خطوط هوارساني

۳-۱ روابط فشار هوا – فشار جو و فشار نسبي
چون همه چيز روي زمين تحت فشار مطلق جو ؟؟؟؟؟؟؟ قرار دارد اين فشار را نمي توان احساس كرد . بنابراين فشار موجود جو به عنوان مبناي اندازه گيري انتخاب و هر انحراف از اين فشار به نحو زير بيان مي شود 

فشار نسبي= ؟؟؟؟؟؟؟ يا
خلا = ؟؟؟؟؟؟؟
روابط فشار هوا رد شكل ۳-۱ نشان داده شده است . فشار جو مقدار ثابتي نيست و بسته به وضع هوا و محل جغرافيايي تغيير مي كند .
  • بازدید : 68 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۲۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

امروزه با توجه به اينكه در كشور عزيزمان قدمهاي بزرگي در جهت صنعتي شدن برداشته شده است ، توانايي هاي علمي و تجارب فني به عنوان بزرگترين پشتيبان صنايع مطرح خواهند بود . 
تقريباً در اغلب كارخانجات و كارگاههاي صنعتي ابزارها و دستگاههايي وجود دارند كه در آنها از سيستمهاي هيدروليك پا پنوماتيك استفاده شده است . توانايي بكار گيري و نگهداري صحيح از اين ماشين آلات افزايش عمر مفيد آنها را در بر خواهد داشت ، لذا داشتن اطلاعات كافي از علم هيدروليك و پنوماتيك و كاربرد اين علوم مي‌تواند در استفادة صحيح و نيز سرويس و نگهداري به موقع ماشين آلات مفيد باشد.
  از آنجائيكه هنوز به طور كامل توان ساخت قطعات و مجموعه هاي هيدروليكي و پنوماتيكي با توجه به دقت بالاي آنها در كشور ما وجود ندارند ، در اين كتاب بيشتر به شناخت اجزاء سيستمهاي هيدروليك و پنوماتيك ، سرويس و نگهداري ، تعميرات و طراحي مدار آنها پرداخته ايم . همچنين به دليل كاربرد وسيعتر هيدروليك در صنايع مختلف در بخش اول آشنايي ، كاربرد ، طراحي و سرويس و نگهداري سيستمهاي هيدروليك و پنوماتيكم با ارائه يك مثال كاملاً كاربردي و واقعي از يك سيستم پنوماتيك ، كاربرد ، اجزاء و طرز كار آن مورد بحث قرار گرفته است . 
تعريف هيدروليك
از آنجائيكه مايعات در هيدروليك نقش  اصلي را ايفا مي‌كنند و نيز استفاده از اين علم امكان انتقال نيرو ، حركت و كنترل آنها را بدست مي‌دهد مي‌توان هيدروليك را به صورت زير تعريف نمود : 
هيدروليك علم استفاده از مايعات جهت انتقال و كنترل نيرو حركت مي‌باشد . 

تاريخچه هيدروليك 
انسان كشاورزي را از كذشته هاي دور آغاز نمود و بعلت نياز به مواد غذايي حاصل از آن نمي تواند ارتباط خود را با اين حرفه قطع نمايد . با توجه به اينكه كشاورزي وابستگي مطلق به آب داشته و استفادة بهتر از آب ، آباداني و محصول بيشتري را در پي خواهد داشت ، انسانها همواره در پي يافتن راههايي براي استفاده بهينه از آب و انرژي آبي بوده اند . در قرن هشتم ميلادي بشر موفق به كشف چرخ آبي گرديد . بكارگيري چرخ‌ آبي توسط مصريان جهت آبياري مزارع اولية گامها در آشنايي و استفاده از علم هدروليك بود . با اين حال تا قرن ۱۶ ميلادي هنوز قدمهايي جدي در اين راه برداشته نشدده بود تا اينكه توريچلي دانشمند ايتاليايي توانست مقدار فشار اتمسفر را توسط بارومتر اندازه گيري نمايد . 
در قرن هفدهم ميلادي يك دانشمند اروپايي به نام پاسكال قوانين اولية هيدروليك را پايه ريزي نمود . بر اساس قانون پاسكال فشار وارده بر هر نقطه از يك مايع محسوب به طور مساوي در تمام جهات منتقل شده و با نيروي مساوي بر روي سطح مساوي اثر مي‌كند . به عبارت ديگر فشار وارده بر مايعات داخل ظروف بسته در تمام نقاط برابر است . 



پرس هاي هيدروليكي براي اولين بار بر پاية اين قانون ساخته شدند . در قرن نوزدهم ميلادي پرسهاي هيدروليك آبي اختراع شدند و در قرن بيستم ميلادي هيدروليك روغني در صنايع به طور وسيعي مورد استفاده قرار گرفت . 

مزايا و معايب سيستمهاي هيدرولايكي روغني 
مزاياي سيستم هاي هيدروليك 
۱) يادگيري و طراحي و نصب آسان قطعات هيدروليك به دليل استاندارد بودن آنها . 
۲) توليد و انتقال نيروهاي بزرگ توسط قطعات كوچك هيدروليكي .
۳) افزايش عمر قطعات به دليل استفاده از روغن در داخل سيستمهاي هيدروليك و كاهش ميزان فرسايش .
۴) امكان بدست آوردن نيرو ، فشار ، گشتاور و سرعتهاي غير پله اي و يا اصطلاحاً داشتن تعداد بي نهايت سرعت ،‌ فشار و نيرو . 
۵) انعطاف پذيري بسيار زياد سيستم با استفاده از لوله و شلنگ ها . 
۶) سرويس و نگهداري آسان و امكان كنترل سيستم توسط تعدادي فشار سنج و حرارت سنج . 
۷) امكان تعويض جهت حركت با سرعت زياد .    
۸) بكار گيري نيروي كم كارگري و امكان اتوماسيون كامل سيستم . 
۹) اقتصادي بودن بكارگيري سيستمهاي هيدروليك  .

معايب سيستمهاي هيدروليك 
۱- در صورت استفاده از روغن نا مناسب و يا اشكال در طراحي مسيرها ، افت فشار و در نتيجه اطلاف انرژي وجود خواهد داشت . 
۲- فشار در سيستم هاي هيدروليك زياد بووده و يه همين دليل لوله و شلنگ هاي قوي و بست هاي بسيار دقيق جهت آب بندي مورد نياز مي‌باشد . 
۳- به دليل حساسيت بسيار زياد سيستمهاي هيدروليك . وجود كوچكترين مقدار گرد و خاك ، زنگ زدگي و آشغال در داخل سيستم باعث خرابي آن مي‌گردد . 

فشار چيست ؟ 
درك مفهوم فشار به دليل استفاده مكرر اين كلمه در سيستمهاي هيدروليك داراي اهميت بسياري مي‌باشد براي درك مفهوم فشار به مثالهاي زير توجه نماييد . 
اگر بر روي يك لوله آب ، فشار سنجي را نصب كنيم و مسير حركت آب را باز نگاه داريم فشار سنج عدد صفر را نشان خواهد داد . 
حال اگر دو عدد جك هيدروليكي به مساحت سطح   را توسط يك لوله به هم وصل نموده و يك وزنه ۱۰ كيلو گرمي را بر روش دستة يكي از جكها قرار دهيم فشارسنج ها مقادير يكساني برابر با يك كيلو گرم بر سانتي متر مربه را نشان خواهند داد . 
در انتها ، اگر دو جك هيدروليك به مساحت سطح مقطع   و  را توسط يك لوله به هم اتصال داده و يك وزنه ۱۰ كيلوگرمي را بر روي دستة جك اول قرار دهيم فشار قرائت شده بر روي هر فشارسنج به شرح زير خواهد بود :  
  
(فشار زماني بوجود مي‌آيد كه مقاومتي در برابر حركت جريان وجود داشته باشد.) 
از آنجائيكه درك مفهوم فشار فوق العاده مهم مي‌باشد اين قسمت را با دقت مطالعه فرماييد . 
مثال۱ : شايد براي شما اين اتفاق افتاده باشد كه مار آشپزخانه اي را در دست گرفته و آن را در حوض آب به حركت در آورده باشيد . زمانيكه كار را از سمت تيز آن به حركت در مي‌آوريد در مقايسه با زمانيكه آن را از سمت پهن آن به حركت در مي‌آوريد نياز به نيروي كمتري خواهد داشت . 
در اين مثال سه عامل نقش اساسي  دارند : 
۱- دست يا عامل توليد نيرو و حركت ۲- سطح كارد ۳- وجود مايع
مثال ۲ : مسلماً افرادي كه شنا مي‌كنند اين موضوع را كاملاً تجربه كرده‌اند كه در عمق‌هاي مختلف آب ، پرده گوش آنها تحت فشار بوده و اگر شناگر سر خود را از آب بيرون آورد هيچ فشاري را بر روي پرده گوش خود احساس نمي كند . در اين مثال نيز موارد زير نقش اساسي را بر عهده دارند :
۱- سطح پرده گوش ۲- عمق آب ۳- وجود مايع 
مثال ۳ : در سيلندر شماره يك   با وجود اعمال نيرو بدليل بسته بودن ظرف ، پيستون به سمت پايين حركت نخواهد كرد ولي در سيلندر شماره دو   در اثر افزايش نيروي بدنه ظرف از ضعيف ترين نقطه سوراخ شده و پيستون به سمت پايين حركت مي‌كند . در اينجا نيز عوامل زير مؤثر مي‌باشند : 
۱- نيروي اعمالي ۲- سطح جك ۳- وجود مايع 
مثال ۴ : شلنگ آبي به سمت يك توربين گرفته شده است . ذرات آب كه داراي انرژي مي‌باشند به سطح پرده هاي توربين برخورد كرده ، باعث حركت توربين مي‌گردند . عوامل مؤثر بر حركت توربين عبارتند از : 
۱- نيرو ( حاصل از انرژي جنبشي مايع ) ۲- سطح پره هاي توربين
۳- وجود مايع 
برنولي دانشمند اروپايي كشف كرد كه مجموع انرژي در يك جريان مايع محبوس هميشه مقدار ثابتي مي‌باشد . 

انرژي جنبشي مايع + فشار پتانسيل + فشار استاتيكي مايع = مقدار انرژي
مثال ۴و۱ مثال ۲ مثال ۱
  = مقدار ثابت 
در فرمول فوق   ، نشان دهنده سرعت مايع   ، دانستيه مايع مي‌باشند . در هيدروليك روغني مقدار   يا فشار پتانسيل با توجه به اينكه حداكثر ارتفاع سيستمهاي هيدروليكي از ۲۰ متر تجاوز نمي كند صفر در نظر گرفته مي‌شود . 
بنابر اين فرمول مكور در سيستمهاي هيدروليك روغني به شرح زير مي‌باشد . 
انرژي جنبشي مايع + فشار استاتيكي مايع = مقدار ثابت 
مايع در داخل لوله در حال حركت بوده و بدون برخورد با مانعي به بيرون هدايت مي‌شود . از آنجائيكه مقدار انرژي مايع ثابت است پس بدليل عدم وجود مانعي در مسير مايع ، مقدار استاتيكي صفر بوده و تمام انرژي مايه به انرژي جنبشي تبديل مي‌گردد . 
فشار سنج ها همواره مقدار فشار هيدرو استاتيك را در محل نصب شده نشان مي‌دهند بنابراين در اين شكل فشار سنج ، عدد صفر را نمايش مي‌دهد .
در اين مثال مايع در يمك محفظة بسته قرار داشته و انرژي جنبشي مايع صفر است . در اين حالت تمام انرژي حاصل از وزنه ۱۰ كيلوگرمي به انرژي فشار هيدرواستاتيك تبديل مي‌گردد . در مثالهاي ذكر شده تقريباً با عواملي نظير نيرو ، سطح و فشار آشنا شديم و اكنون رابطه بين آنها را با استفاده از فرمول زير خواهيم ديد .  
  
وزنه ۱۰ كيلوگرمي بر سطحي معادل   اثر مي‌كند بنابراين : 
در سيستمهاي تجاري واحد سنجش فشار ، بار و يا اتمسفر مي‌باشد . همچنين در اين مثال چنانچه قبلاً هم اشاره شد بر اساس قانون پاسكال تمام فشار سنجها عدد يك بار   را نشان مي‌دهند . به همين ترتيب مقدار فشار قرائت شده از فشار سنج ها يك بار خواهد بود .  

مفهوم فشار در مدارهاي هيدروليك 
قبل از پرداختن به بحث فشار در يك مدار هيدروليكي بهتر است ابتدا به شرح مفهوم مدار و سيستم هيدروليك بپردازيم . براي آنكه يك جك هيدروليك حركت كند و يا يك پرس هيدروليكي عمل پرس را انجام هد مي‌بايست يك مدار يا سيستم هيدروليك براي آن طراحي گردد . البته توضيح دربارة جزئيات و ملزومات يك مدار كاملا هيدروليك در فصلهاي بعدي به طور كامل خواهد آمد ، اما براي آنكه در اينجا تصويري درست از يك مدار يا سيستم هيدروليكي داشته باشيم مي‌توان گفت سيستم هيدروليك از يك تانك و مخزن آغاز و نهايتاً به همان تانك خاتمه مي‌يابد و در داخل مقدار قطعاتي از جمله پمپ ، صافي ، مصرف كننده ها و شيرها وجود دارند . مجموعه قطعات داخل مدار در ارتباط با يكديگر كار مورد انتظار به سيستم را به انجام مي‌رسانند .  
مدارهاي هيدروليك شباهت زيادي به مدارهاي برقي دارند . در مدارهاي برقي مقاومت را به شكل…………… نشان مي‌دهند . در مدارخطي هيدروليك نيز علامت مشخصه مقاومت ………………  مي‌باشد .  
  • بازدید : 62 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

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 اصلي انرژي پنيوماتيك به شرح زير 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 ۱ الي ۲ متر در ثانيه است و در موارد خاصي به ۳ 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 ۷ بار و نيروي حاصله با توجه به طول كورس و سرعت حداكثر بين ۲۰۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰ 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.
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 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 نیرو های 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. 
اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کار این سیستمها خواهیم پرداخت.
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 موتور های هیدرولیک ) هدایت میشوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود.
اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است. 
● قانون پاسکال: 
۱ فشار سرتاسر سیال در حال سکون یکسان است .(با صرف نظر از وزن سیال)
۲ در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است. 
۳ فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد میگردد. 
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. 
اکنون بعد از آشنایی مختصر با طرز کار سیستمهای هیدرولیکی و نیوماتیکی به معرفی اجزای یک سیستم هیدرولیکی و نیوماتیکی می پردازیم. 
● اجزای تشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی: 
۱ مخزن : جهت نگهداری سیال 
۲ پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور یا 
۳ موتور های احتراق داخلی به کار انداخته می شوند. 
۴ شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکت سیال 
۵ عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکت دورانی).
● اجزای تشکیل دهنده سیستم های نیوماتیکی: 
۱) کمپرسور 
۲ خنک کننده و خشک کننده هوای تحت فشار 
۳ مخزن ذخیره هوای تحت فشار 
۴ شیرهای کنترل
۵ عملگرها پ
● یک مقایسه کلی بین سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک: 
۱ در سیستمهای نیوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستمهای هیدرولیک از سیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می کنند. 
۲ در سیستمهای هیدرولیک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولی در نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین برد ولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد.
۳ فشار در سیستمهای هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستمهای نیوماتیکی می باشد ، حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم میرسد ، در نتیجه قطعات سیستمهای هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند. 
۴ در سرعت های پایین دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است . 
۵ در سیستمهای نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نمی باشد.
۶ سیستمهای نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستمهای هیدرولیکی برخوردارند.
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 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 نیرو های 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.

اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کار این سیستمها خواهیم پرداخت. 
  • بازدید : 73 views
  • بدون نظر
هواي فشرده امروزه در صنايع كاربرد فراواني دارد و به صورت گسترده از آن استفاده مي شود ، به دليل خواص منحصربه فرد آن
در بعضي از صنايع فقط از هواي فشرده مي توان استفاده نمود. مزایای استفاده از انرژی پنوماتیک ……
هواي فشرده امروزه در صنايع كاربرد فراواني دارد و به صورت گسترده از آن استفاده مي شود ، به دليل خواص منحصربه فرد آن
در بعضي از صنايع فقط از هواي فشرده مي توان استفاده نمود. مزایای استفاده از انرژی پنوماتیک ….

عتیقه زیرخاکی گنج