سیلندرهای هیدرولیک

هیدرولیک از نزدیک به پانصد سال پیش جریان سیال تحت فشار را به حرکت خطی میله و پیستون تبدیل می کنند و دارای انواع یک کاره و دوکاره می باشند. در نوع یک کاره برگشت به موضع اولیه توسط فنر یا نیروی ثقل بار صورت می پذیرد ولی در نوع دوکاره عمل رفت و برگشت تحت کنترل سیال هیدرولیکی انجام میشود.

عملگرهای خطی هیدرولیکی

از سیلندرهای هیدرولیکی بمنظور اعمال نیروی خطی و جابجا نمودن بار یا نگهداشتن آن در موضع مورد نظر استفاده میشود. فاکتورهای زیر در ارتباط با انتخاب سیلندرهای هیدرولیک مطرح می باشند:

سیلندرهای یک کاره

سیلندر یک طرفه برگشت توسط نیروی ثقل

شکل1

سیلندر یک طرفه برگشت توسط نیروی فنر

شکل2

سیلندرهای یک کاره فقط در جهت رفت و هنگامی که روغن از طرف پمپ به آن وارد میشود اعمال نیرو می کنند. این سیلندرها دارای برگشت هیدرولیکی نبوده و توسط نیروی ثقل (شکل 1) و یا نیروی برگرداننده فنر (شکل 2)، بحالت اولیه بر می گردند. سیلندرهای یک کاره ساده ترین نوع عملگرهای خطی هستند. بدنه این سیلندرها از یک محفظه استوانه ای تشکیل شده که میله پیستون در یک طرف و ورودی روغن در سمت دیگر آن قرار دارد. بمنظور آب بندی مناسب پیستون با سیلندر، سطح جداره داخلی با کیفیت بالا پرداخت شده (معمولاً به روش هونینگ) و از آبندی های الاستومری یا رینگهای فلزی برای آبندی استفاده میگردد. در قسمت انتهای سیلندر، مجرای کوچکی جهت تخلیه نشتی احتمالی از جداره جانبی پیستون در نظر گرفته شده و در صورتیکه این مجرا بسته شود طول کورس سیلندر کاهش می یابد. بعضی از انواع این سیلندرها که دارای میله پیستونهای با قطر بزرگ بوده و جهت بالا بردن بارهای سنگین مورد استفاده قرار می گیرند، رم نام دارند. از این گونه سیلندرها در سیستمهای ضربه گیر، پرسهای هیدرولیک و جکهای بالابر اتومبیل استفاده می شود.



سیلندرهای دوکاره

این سیلندرها در هر دو کورس رفت و برگشت توانائی اعمال نیرو داشته و توسط ورود و خروج روغن در دو سمت پیستون کنترل میشوند. شکل 3 یک سیلندر دو کاره هیدرولیکی را نشان می دهد. مطابق شکل، سطوح مقاطع موثر در کورسهای رفت و برگشت در سیلندر دو کاره با میله پیستون در یکطرف متفاوت هستند. سیلندرها با میله پیستون در یکطرف، از نظر هیدرولیکی بالانس نمی باشند زیرا مساحت در دو طرف پیستون مساوی نبوده و نیرو و سرعتهای اعمالی در رفت و برگشت متفاوت خواهند بود. بدنه سیلندر از لوله فولادی بدون درز با پولیش کاری داخلی ساخته می شود. پیستون که معمولا از جنس آهن چکش خوار می باشد، دارای محفظه های U شکل بمنظور استقرار پکینگهائی است که از نشتی بین پیستون و جداره داخلی سیلندر جلوگیری می نمایند.

سیلندر دو طرفه

شکل3

سوراخهای ورودی و خروجی در دو درپوش ابتدا و انتها (که به بدنه اصلی محکم شده اند) تعبیه می شود. زائده مخروطی تعبیه شده در پیستون، در انتهای کورس به آرامی عمل ضربه گیری را انجام می دهد. نیروی جلو برنده و برگرداننده، از حاصل ضرب فشار دینامیکی مورد نیاز جهت ادامه حرکت (پس از رسیدن به حالت یکنواخت) را می توان بصورت تقریبی برابر با 0/9 فشار استاتیک در نظر گرفت و مقدار اصطکاک در آب بندها معمولا در محاسبات 5 بار در نظر گرفته می شود که این مقدار پس از شروع حرکت کاهش می یابد. این فشار با افزایش قطر داخلی سیلندر نسبت عکس دارد. سیلندرهای با میله پیستون در دو طرف دارای تعادل هیدرولیکی بوده و بدلیل مساوی بودن مساحتها در دو طرف پیستون امکان مساوی بودن سرعت و نیرو در دو جهت حرکت وجود دارد. عبارات کورس رفت و برگشت در این نوع سیلندرها معنا ندارد.

 

منبع: هیدرولیک صنعتی آقایان مهندس مدینه و دکتر دلایلی

بیشتر بدانیم