سیلندر هیدرولیک چیست ؟

سیلندر هیدرولیک چیست ؟

در این مطلب به این سوال پاسخ خواهیم داد که سیلندر هیدرولیک چیست و از چه بخشهایی تشکیل شده

سیلندر های هیدرولیک یا همان جک هیدرولیک امروزه بدون آنکه توجه خاصی به آنها داشته باشیم در اطراف ما در حال فعالیت هستند

بیل های مکانیکی ٬ کامیون ها ٬ لیفتراک ها ٬ تراکتورها ٬ فشرده سازها ٬‌ تجهیزات معدن و غیره و غیره همه از سیستم هیدرولیک جهت سهولت در کار خود استفاده می کنند.

سیلندرهای هیدرولیک به طور کلی به دو گروه یک طرفه و دو طرفه تقسیم می‌شوند

سیلندرهای دو طرفه

در سیلندر خطی دو طرفه هیدرولیک ، فشار سیال به هر دو طرف سیلندر وارد می شود و به این ترتیب کار در هر دو طرف انجام می شود .

حرکت رفت و برگشت در آنها توسط فشار روغن انجام می شود. به عبارت دیگر در هر دو کورس رفت و برگشت توانایی اعمال نیرو خواهند داشت

سیلندرهای دو طرفه

سیلندرهای یک طرفه

نوعی دیگر از سیلندر هیدرولیک خطی وجود دارد که به سیلندر برگشت فنری معروف است . در این سیلندر ها با برداشتن فشار، پیستون به کمک نیروی فنر به حالت اولیه خودش برمی گردد


سیلندر هیدرولیک یکی از اجزای اصلی سیستم هیدرولیک ٬ بخشی از سیستم هیدرولیک ماشین است ٬ به عبارت ساده سیلندر هیدرولیک یک محرک هیدرولیکی است که با تبدیل انرژی هیدرولیک به مکانیک حرکت خطی را ایجاد می کند .

اگر بخواهیم مسئله را ساده تر کنیم میتوانیم بگوییم سیلندر هیدرولیک همانند ماهیچه ای است که بواسطه سیستم "هیدرولیک دستگاه" حرکت را ایجاد میکند .

سیلندرهای یک طرفه
اجزای کلی سیلندر هیدرولیک

اجزای کلی سیلندر هیدرولیک

سیلندر هیدرولیک از اجزا و قطعات مختلفی تشکیل میشود اما به صورت کلی میتوان این اجزا را به 6 بخش مهم تقسیم کرد ٬ در زیر فهرستی از این 6 بخش را مشاهده می کنید که در ادامه هر کدام را به صورت جداگانه بررسی می کنیم .

  • لوله سیلندر که در آن فشار وجود دارد

  • درپوش سیلندر که فشار را در لوله سیلندر نگه میدارد

  • سرسیلندر که با درپوش کار می کند تا فشار را در لوله نگه دارد

  • پیستون که فشار را اعمال می کند

  • میله پیستون که نیروی ایجاد شده ی پیستون را منتقل می کند

  • مهر و موم ها که از نشت مایع و ورود آلودگی جلوگیری می کنند

لوله سیلندر

لوله سیلندر یک محفظه استوانه ای شکل بدون درز و دارای سطحی بسیار ظریف ٬ که بواسطه فرایند ماشین کاری هونینگ انجام می گیرد می باشد

هونینگ یا سنگ‌ کِشی یک فرایند ماشین کاری پرداخت سطح است که براده‌ برداری از قطعه به وسیلهٔ سایش سنگ هونینگ صورت می‌گیرد و هدف آن اصلاح دقت ابعادی و بهبود صافی سطح است. هونینگ یکی از فرایندهای اصلی برای ساخت لوله های سیلندر هیدرولیک میباشد .

این ظرافت در طراحی باعث کم شدن اصطحکاک و حرکت نسبتا آزاد میله پیستون در این بخش می شود .

جنس بدنه این قطعه از فولاد کربنی است و باید با توجه به فشار کاری ، دارای ضخامت مناسب باشد تا بتواند تنش‌ های طولی و عرضی حین کار را تحمل نماید .

لوله سیلندر
درپوش سیلندر

درپوش سیلندر

درپوش سیلندر بخشی از سیلندر هیدرولیک است که فشار را در داخل لوله سیلندر نگه می دارد و فشاری که بواسطه حرکت پیستون در محفظه ایجادمی شود را حفظ می کند .

درپوش سیلندر هیدرولیک علاوه بر پوشش جلویی سیلندر شامل پورت روغن می باشد و میله پیستون را هدایت می کند.

در انتهای کورس جک ، پیستون نیروی زیادی را به درپوش سیلندر هیدرولیک وارد می کند، از این رو درپوش سیلندر هیدرولیک باید براساس مقاومت در برابر چنین نیرویی طراحی شود.

سر سیلندر

سر سیلندر هیدرولیک که به آن گلویی هیدرولیک نیز گفته می شود ، با محصور کردن و بستن محفظه فشار درون لوله سیلندر ٬ میله پیستون را هدایت می کند

در واقع میتوان گفت وظیفه اصلی این قطعه آب بندی و هدایت میله پیستون است و بر روی سیلندر به وسیله رزوه نصب می شود.

سر سیلندر
پیستون

پیستون

یکی از اجزای اصلی یک سیلندر هیدرولیک ، پیستون هیدرولیک می باشد. این قطعه به میله پیستون متصل شده و وظیفه آن جدا کردن مناطق فشار داخل لوله سیلندر است .

اختلاف فشار بین دو طرف پیستون باعث باز و بسته شدن سیلندر می شود

پیستون در داخل سیلندر ، حرکتی خطی دارد و روغن را هدایت و به آن سرعت می دهد. حاصل این فرایند تبدیل انرژی روغن به انرژی جنبشی و نهایتا نیروی مکانیکی است

پیستون در برابر بار کاملی که توسط روغن تحت فشار اعمال می شود ، قرار گرفته و آن را به میله پیستون انتقال می دهد.

این قطعه اولین عضوی است که بار را تحمل کرده و آن را انتقال می دهد، به همین دلیل باید برای عملکردی رضایت بخش طراحی شود.

میله پیستون

میله پیستون قطعه ای در داخل سیلندر هیدرولیک است که به پیستون متصل شده و انرژی جنبشی تولید شده توسط پیستون را به قطعه کار منتقل می کند

میله پیستون تنها قسمت خارجی سیلندر هیدرولیک است که نمی توان با رنگ آمیزی از آن محافظت کرد به همین دلیل ، باید از راه های دیگر محافظت شود

برای جلوگیری از نشت و آب بندی مناسب و در نهایت عملکرد صحیح سیلندر ٬ پوشش باید کاملا صاف و صیقلی باشد ٬ همچنین این میله باید در برابر خوردگی و سایش بسیار مقاوم باشد

هر گونه ترک می تواند مهر و موم ها را خراشیده و باعث وارد شدن آلودگی به مایع هیدرولیک و در نهایت خرابی سیستم هیدرولیک شود. بنابراین ، مواد و پوشش سیلندر هیدرولیک از اهمیت بالایی برخوردار است

به همین دلیل عموما میله پیستون از فولاد با مقاومت بالا ساخته شده و به وسیله پوشش سخت کروم ٬ به ضخامت حداقل 20 میکرون از آن محافظت می شود

میله پیستون
مهر و موم

مهر و موم

نشت آلودگی هایی مانند رطوبت ٬ گرد و خاک و غیره به داخل یک سیلندر هیدرولیک میتواند آسیب زیادی به آن برساند بنابراین یکی از مهم ترین اجزای یک سیلندر هیدرولیک مهر و موم های استفاده شده در آن است .

مهر و موم ها با در نظر گرفتن چندین فاکتور برای یک سیلندر هیدرولیکی انتخاب می شوند از جمله این فاکتورها میتوان به فشار ٬ سرعت و دمای کار اشاره کرد

به طور مثال سیلندرهایی که در دمای بسیار بالا کار می کنند نیاز به مهر و موم هایی دارند که مستعد ذوب شدن نیستند و یا سیلندرهایی که در دمای انجماد کار می کنند می بایست در برابر ترک خوردن محافظت شوند