فرمت فایل: پاورپوینت - ppt  

کتاب سبز - قابل ویرایش ) 

تعداد اسلاید : 40
بسمه تعالی هیدرو موتور 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 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 ، 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 میباشدیکی از قدیمی ترین این وسائل ، پمپ های هیدرولیکی بوده ، که برای اولین بار کتزی بیوس یونانی در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسیح ساخته است ،پمپی از نوع پیستون اهرمی که دارای دو سیلندر بود اختراع و 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 باشددر 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 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. 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 گرانی قطعات در اثر بالا بودن مخارج تولید کاربرد سیستم هیدرولیک  سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد1.در صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می توانداز توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب وکمباینوکلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی2.در خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکیصندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلفاستفاده می شود 3. در صنا یع هوای خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی وبالا برها وبا لچه ها را مهار می کند و بدنه هوا پیما هم با پرسهای کششی ساخته می شودو جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشدفشار باد را بین جداره های بدنه قرار میدهند در صورتی افت فشار داشتیممی فهمیم که جای از بدنه سوراخ استتست هواپیماعبارتند از 1.تست باد چرخها که 300 بار فشار است2.تست کلیه سیستم هیدرولیکهواپیما 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 مبلها7. 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 معدن11. در صنایع بسته بندی : پر کن شیشه ها ی نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی12. کا غذ سازی : در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنو ماتیکتنظیم غلطک ها است13. صنعت نفت : پالا یشگاه ها14. صنایع پلاستیک15. صنعت چاپ :16. راه آهن : تر مز قطارودر بهای اتوماتیک جدید17. لاستیک :18 . صنعت فولاد : فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلز دیکر و تخلیه کوره هاکه در ذوب آهن و فولاد مبارکه و.. شاهد آن هستید19 . نساجی هیدروموتور عملگرهاي با قابليت چرخش پيوسته محور خروجي ( در يک يا دو جهت ) را موتور هيدروليکي مي نامند . موتورها ي هيدروليکي داراي انواع مشابهي همانند پمپ ها هستند . قابليت تحمل فشار ، پارامتر هاي مربوط به نشتي و بازده توان هيدروليکي به توان مکانيکي مشخص کننده فاکتورهاي مربوط به عمکرد موتور مي باشند که توسط پارامتر هايي نظير فشار ، دبي ، گشتاور خروجي ، سرعت ، بازده هاي حجمي و مکانيکي ، عمر کاري و يکربندي موتور يبان مي گردند . بعضي از موتورها را مي توان با چرخاندن محور خروجي توسط يک سيستم خارجي به پمپ تبديل نمود ، ولي با توجه به اهميت نحوه استقرار اجزا داخلي و آب بند ها تبديل موتور هيدروليکي به پمپ بدون مشورت با سازنده توصيه نمي گردد . بعنوان مثال در موتور هاي پره اي پره ها توسط فنر هايي بار گذاري شده اند ، در صورتي که در پمپ هاي پره اي اين کار معمول نمي باشد . دستگاه هايي هستند که هم قابليت موتور و هم قابليت پمپ را دارند . پمپ ها در صنعت هيدروليک به دو دسته کلي تقسيم مي شوند :  1- پمپ ها با جا به جايي غير مثبت ( پمپ هاي ديناميکي) 2- پمپ هاي با جابه جايي مثبت پمپ ها با جا به جايي غير مثبت : توانايي مقاومت در فشار هاي بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هيدروليک مورد استفاده قرار مي گيرند و معمولا به عنوان انتقال اوليه سيال از نقطه اي به نقطه ديگر بکار گرفته مي شوند. بطور کلي اين پمپ ها براي سيستم هاي فشار پايين و جريان بالا که حداکثر ظرفيت فشاري آنها به 250psi    تا3000psi   محدود مي گردد مناسب است. پمپ هاي گريز از مرکز (سانتريفوژ) و محوري نمونه کاربردي پمپ هاي با جابجايي غير مثبت مي باشد.  پمپ هاي با جابجايي مثبت : در اين پمپ ها به ازاي هر دور چرخش محور مقدار معيني از سيال  به سمت خروجي فرستاده     مي شود و توانايي غلبه بر فشار خروجي و اصطکاک را دارد . اين پمپ ها مزيت هاي بسياري نسبت به پمپ هاي با جابه جايي غير مثبت دارند مانند مانند ابعاد کوچکتر ، بازده حجمي بالا ، انعطاف پذيري مناسب و توانايي کار در فشار هاي بالا ( حتي بيشتر از psi) پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ساختمان : 1- پمپ هاي دنده اي 2 - پمپ هاي پره اي 3- پمپ هاي پيستوني  پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ميزان جابه جايي :  1- پمپ ها با جا به جايي ثابت 2- پمپ هاي با جابه جايي متغيير در يک پمپ با جابه جايي ثابت (Fixed Displacement) ميزان سيال پمپ شده به ازاي هر يک دور چرخش محور ثابت است در صورتيکه در پمپ هاي با جابه جايي متغير (Variable  Displacement) مقدار فوق بواسطه تغيير در ارتباط بين اجزاء پمپ قابل کم يا زياد کردن است. به اين پمپ ها ، پمپ ها ي دبي متغير نيز مي گويند. بايد بدانيم که پمپ ها ايجاد فشار  نمي کنند بلکه توليد جريان مي نمايند. در واقع در يک سيستم هيدروليک فشار بيانگر ميزان مقاومت در مقابل خروجي پمپ است اگر خروجي در فشار يک اتمسفر باشد به هيچ وجه فشار خروجي پمپ بيش از يک اتمسفر نخواهد شد .همچنين اگر خروجي در فشار 100 اتمسفر باشد براي به جريان افتادن سيال فشاري معادل 100 اتمسفر در سيال بوجود مي آيد.     پمپ هاي دنده اي   Gear Pump اين پمپ ها به دليل طراحي آسان ، هزينه ساخت پايين و جثه کوچک و جمع و جور در صنعت کاربرد زيادي پيدا کرده اند . ولي از معايب اين پمپ ها مي توان به کاهش بازده آنها در اثر فرسايش قطعات به دليل اصطکاک و خوردگي و در نتيجه نشت روغن در قسمت هاي داخلي آن اشاره کرد. اين افت فشار  بيشتر در نواحي بين دنده ها و پوسته و بين دنده ها قابل مشاهده است. پمپ ها ي دنده اي : 1- دنده خارجي External Gear Pumps 2– دنده داخلي Internal Gear Pumps 3- گوشواره اي Lobe Pumps 4- پيچي Screw Pumps 5- ژيروتور Gerotor Pumps     1- دنده خارجي External Gear Pumps در اين پمپ ها يکي از چرخ دنده ها به محرک متصل بوده و چرخ دنده ديگر هرزگرد مي باشد. با چرخش محور محرک و دور شدن دنده هاي چرخ دنده ها از هم با ايجاد خلاء نسبي روغن به فضاي بين چرخ دنده ها و پوسته کشيده شده و به سمت خروجي رانده مي شود. لقي بين پوسته و دنده ها در اينگونه پمپ ها حدود ( (0.025 mm مي باشد. افت داخلي جريان به خاطر نشست روغن در فضاي موجود بين پوسته و چرخ دنده است که لغزش پمپ (Volumetric efficiency ) نام دارد. با توجه به دور هاي بالاي پمپ که تا  rpm 2700 مي رسد پمپاژ بسيار سريع انجام مي شود، اين مقدار در پمپ ها ي دنده اي با جابه جايي متغيير مي تواند از 750 rpm تا 1750 rpm  متغيير باشد. پمپ ها ي دنده اي براي فشارهاي تا (كيلوگرم بر سانتي متر مربع200 )  3000 psi طراحي شده اند که البته اندازه متداول آن 1000 psi  است. 2– دنده داخلي Internal Gear Pumps  اين پمپ ها بيشتر به منظور روغنکاري و تغذيه در فشار هاي کمتر از 1000 psi  استفاده مي شود ولي در انواع چند مرحله اي دسترسي به محدوده ي فشاري در حدود  4000 psi نيز امکان پذير است. کاهش بازدهي در اثر سايش در پمپ هاي  دنده اي داخلي بيشتر از پمپ هاي دنده اي خارجي است.   3- پمپ هاي گوشواره اي  Lobe Pumps   اين پمپ ها  از خانواده پمپ هاي دنده اي هستند که آرامتر و بي صداتر از ديگر پمپ هاي اين خانواده عمل مي نمايد زيرا هر دو دنده آن داراي محرک خارجي بوده و دنده ها با يکديگر درگير نمي شوند. اما به خاطر داشتن دندانه هاي کمتر خروجي ضربان بيشتري دارد ولي جابه جايي حجمي بيشتري نسبت به ساير پمپ هاي دنده اي خواهد داشت.   4- پمپ هاي پيچي  Screw Pumps           پمپ پيچي يک پمپ دنده اي با جابه جايي مثبت و جريان محوري بوده که در اثر درگيري سه پيچ دقيق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندي شده جرياني کاملا آرام ، بدون ضربان و با بازده بالا توليد مي کند. دو روتور هرزگرد به عنوان آب بندهاي دوار عمل نموده و باعث رانده شدن سيال در جهت مناسب مي شوند.حرکت آرام بدون صدا و ارتعاش ، قابليت کا با انواع سيال ، حداقل نياز به روغنکاري ، قابليت پمپاژ امولسيون آب ، روغن و عدم ايجاد اغتشاش زياد در خروجي از مزاياي جالب اين پمپ مي باشد. 5- پمپ هاي ژيروتور Gerotor Pumps  عملکرد اين پمپها شبيه پمپ هاي چرخ دنده داخلي است. در اين پمپ ها عضو ژيروتور توسط محرک خارجي به حرکت در مي آيد و موجب چرخيدن روتور چرخ دندهاي درگير با خود مي شود. در نتيجه اين مکانيزم درگيري ، آب بندي بين نواحي پمپاژ تامين مي گردد. عضو  ژيروتور داراي يک چرخ دندانه کمتر از روتور چرخ دنده داخلي مي باشد. حجم دندانه کاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده محرک ،   حجم سيال پمپ شده به ازاي هر دور چرخش محور را مشخص مي نمايد.         پمپ هاي پره اي : به طور کلي پمپ هاي پره اي به عنوان پمپ هاي فشار متوسط در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرند. سرعت آنها معمولا از 1200 rpm تا 1750 rpm بوده و در مواقع خاص تا 2400 rpm  نيز ميرسد. بازده حجمي اين پمپ ها 85% تا 90% است اما بازده کلي آنها به دليل نشت هاي موجود در اطراف روتور پايين است ( حدود 75% تا 80%  ). عمدتا اين پمپها آرام و بي سر و صدا کار مي کنند ، از مزاياي جالب اين پمپ ها اين است که در صورت بروز اشکال در ساختمان پمپ بدون جدا کردن لوله هاي ورودي و خروجي قابل تعمير است. فضاي بين روتور و رينگ بادامکي در در نيم دور اول چرخش محور ، افزيش يافته و انبساط حجمي حاصله باعث کاهش فشار و ايجاد مکش مي گردد، در نتيجه سيال به طرف مجراي ورودي پمپ جريان مي يابد. در نيم دور دوم  با کم شدن فضاي بين پره ها سيال که در اين فضاها قرار دارد با فشار به سمت خروجي رانده مي شود. همانطور که در شکل مي بينيد جريان بوجود آمده به ميزان خروج از مرکز(فاصله دو مركز) محور نسبت به روتور پمپ بستگي دارد و اگر اين فاصله به صفر برسد ديگر در خروجي جرياني نخواهيم داشت. پمپ هاي پره اي که قابليت تنظيم خروج از مرکز را دارند مي توانند دبي هاي حجمي متفاوتي را به سيستم تزريق کنند به اين پمپ ها ، جابه جايي متغيير مي گويند. به خاطر وجود خروج از مرکز محور از روتور(عدم تقارن) بار جانبي وارد بر ياتاقان ها افزايش مي يابد و در فشار هاي بالا ايجاد مشکل مي کند. براي رفع اين مشکل از پمپ هاي پره اي متقارن (بالانس) استفاده مي کنند. شکل بيضوي پوسته در اين پمپ ها باعث مي شود که مجاري ورودي و خروجي نظير به نظير رو به روي هم قرار گيرند و تعادل هيدروليکي برقرار گردد. با اين ترفند بار جانبي وارد بر ياتاقان ها کاهش يافته اما عدم قابليت تغيير در جابه جايي از معايب اين پمپ ها به شمار مي آيد .( چون خروج از مرکز وجود نخواهد داشت)  حداکثر فشار قابل دستيابي در پمپ هاي پره اي حدود 3000 psi  است.    پمپ هاي پيستوني پمپ هاي پيستوني با دارا بودن بيشترين نسبت توان به وزن، از گرانترين پمپ ها هستند و در صورت آب بندي دقيق پيستون ها مي تواند بالا ترين بازدهي را داشته باشند. معمولا جريان در اين پمپ ها بدون ضربان بوده و به دليل عدم وارد آمدن بار جانبي به پيستونها داراي عمر طولاني مي باشند، اما به خاطر ساختار پيچيده تعمير آن مشکل است. از نظر طراحي پمپ هاي پيستوني به دو دسته شعاعي و محوري تقسيم مي شوند. پمپ هاي پيستوني محوري با محور خميده (Axial piston pumps(bent-axis type)) : در اين پمپ ها خط مرکزي بلوک سيلندر نسبت به خط مرکزي محور محرک در موقعيت زاويه اي مشخصي قرار دارد ميله پيستون توسط اتصالات کروي (Ball & socket joints)به فلنج محور محرک متصل هستند به طوري که تغيير فاصله بين فلنج محرک و بلوک سيلندر باعث حرکت رفت و برگشت پيستون ها در سيلندر مي شود. يک اتصال يونيورسال ( Universal link) بلوک سيلندر را به محور محرک متصل مي کند. ميزان خروجي پمپ با تغيير زاويه بين دو محور پمپ قابل تغيير است.در زاويه صفر خروجي وجود ندارد و بيشينه خروجي در زاويه 30 درجه بدست خواهد آمد. پمپ هاي پيستوني محوري با صفحه زاويه گير  (Axial piston pumps(Swash plate)) : در اين نوع پمپ ها محوربلوک سيلندر و محور محرک در يک راستا قرار مي گيرند و در حين حرکت دوراني به خاطر پيروي از وضعيت صفحه زاويه گير پيستون ها حرکت رفت و برگشتي انجام خواهند داد ، با اين حرکت سيال را از ورودي مکيده و در خروجي پمپ مي کنند. اين پمپ ها را مي توان با خاصيت جابه جايي متغير نيز طراحي نمود . در پمپ هاي با جابه جايي متغيير وضعيت صفحه زاويه گير توسط مکانيزم هاي دستي ، سرو کنترل و يا از طريق سيستم جبران کننده تنظيم مي شود. حداکثر زاويه صفحه زاويه گير حدود 17.5  درجه مي باشد.  پمپ هاي پيستوني شعاعي  (Radial piston pumps) در اين نوع پمپ ها ، پيستون ها در امتداد شعاع قرار ميگيرند.پيستون ها در نتيجه نيروي گريز از مرکز و فشار سيال پشت آنها همواره با سطح رينگ عکس العمل در تماسند.براي پمپ نمودن سيال رينگ عکس العمل بايد نسبت به محور محرک خروج از مرکز داشته باشد ( مانند شکل ) در ناحيه اي که پيستون ها از محور روتور فاصله دارند خلا نسبي بوجود آمده در نتيجه مکش انجام ميگيرد ، در ادامه دوران روتور، پيستون ها به محور  نزديک شده و سيال موجود در روتور را به خروجي پمپ مي کند. در انواع جابه جايي متغيير اين پمپ ها با تغيير ميزان خروج از مرکز رينگ عکس العمل نسبت به محور محرک مي توان مقدار خروجي سيستم را تغيير داد.   پمپ هاي پلانچر (Plunger pumps) پمپ هاي پلانچر يا پمپ هاي پيستوني رفت و برگشتي با ظرفيت بالا در هيدروليک صنعتي کاربرد دارند. ظرفيت برخي از اين پمپ ها به حدود چند صد گالن بر دقيقه مي رسد. پيستون ها در فضاي بالاي يک محور بادامکي (شامل تعدادي رولر برينگ خارج از مرکز) در آرايش خطي قرار گرفته اند. ورود و خروج سيال به سيلندر ها از طريق سوپاپ ها(شير هاي يک ترفه) انجام مي گيرد.  موتورها: موتورهای هیدرولیکی در خانواده عملگرهای دورانی طبقه بندی می شوند. موتورها از لحاظ ساختمانی خیلی شبیه به پمپها می باشند. ولی به جای ارسال سیال به سمت خروجی، با ورود سیال به داخل موتور گشتاور تولید می کنند. انواع موتورهای هیدرولیک: 1- پرهای 2- پیستونی 3- پیستونی با محور خمیده محاسبات گشتاور، سرعت و توان : تعيين گشتاور و سايز هيدروموتور :  محاسبات گشتاور، سرعت و توان : تعيين گشتاور و سايز هيدروموتور :  تعيين سرعت دوران و دبي هيدروموتور:  تعيين توان هيدروموتور : 

قسمتی از متن بالا پروژه میباشد که به صورت نمونه ، بعد از پرداخت آنلاین در جزوه باز آنی فایل را دانلود نمایید .

  

 « پرداخت آنلاین و دانلود در قسمت پایین »