انواع سیستم های هیدرولیک را می توان به دو دسته اصلی طبقه بندی کرد:

سیستم هیدرولیک

سیستم هیدرولیک ثابت

سیستم هیدرولیک ثابت

سیستم هیدرولیک استاتیک عمدتاً در انواع ماشین آلات در خطوط تولید و مونتاژ، خطوط انتقال مواد، سکوها، تسمه نقاله، پرس، انواع آسانسورها (از جمله آسانسورهای هیدرولیک، سکوهای نفت دریایی و غیره) استفاده می شود.

سیستم هیدرولیک سیار

سیستم‌های هیدرولیک متحرک معمولاً شامل دو نوع هستند که در سیستم بر روی چرخ‌های خود حرکت می‌کنند (مانند ماشین‌های راهسازی) و در حالت دوم توسط کریرها جایگزین می‌شوند.

مزایای کلی سیستم هیدرولیک

انتقال انرژی زیادی از طریق تجهیزاتی که کمترین فضای ممکن را اشغال می کند

امکان روشن کردن سیستم تحت بار

توانایی اطمینان از حرکت یکنواخت و موقعیت دقیق

عملکرد روان و قابلیت تغییر سریع جهت اپراتور

طیف گسترده ای از کنترل و توانایی انجام تنظیمات مناسب

مشکلات کاربرد هیدرولیک

امکان آلودگی محیطی، آتش سوزی و آسیب فیزیکی در صورت نشت روغن

حساس به گرد و غبار و آلاینده های محیطی

احتمال خطر در صورت افزایش غیرمنتظره فشار

وابستگی کیفیت کار به دما (به دلیل تغییر ویسکوزیته)

راندمان پایین

اصول سیالات و کاربرد آنها در سیستم های هیدرولیک

اندازه گیری دما

دمای سیال در سیستم هیدرولیک را می توان با استفاده از وسایل اندازه گیری ساده مانند دماسنج یا تجهیزاتی که سیگنال الکتریکی را به قسمت کنترل می فرستد اندازه گیری و کنترل کرد. اندازه گیری و کنترل صحیح دما بسیار مهم است، زیرا افزایش دمای روغن هیدرولیک به بیش از 60 درجه سانتیگراد منجر به کاهش زودهنگام عمر روغن هیدرولیک می شود که به آن پیری می گویند.

کاویتاسیون

کاویتاسیون جداسازی کوچکترین ذرات از سطح یک ماده جامد است. این امر در سیستم های هیدرولیک در لبه های کنترل قطعات هیدرولیک مانند پمپ ها، شیرها و غیره رخ می دهد. فرسایش مواد می تواند ناشی از افزایش ناگهانی فشار یا دما باشد.

سیال هیدرولیک

در تئوری، هر مایعی، حتی آب، می تواند برای انتقال انرژی تحت فشار استفاده شود. اما از آنجایی که سیال مورد استفاده در ماشین های هیدرولیک باید دارای خواص متعددی باشد، محدوده انتخاب سیال مناسب و بادوام بسیار محدود است. به عنوان مثال، استفاده از آب به عنوان سیال هیدرولیک باعث ایجاد مشکلاتی مانند زنگ زدگی، نقطه جوش کم، نقطه انجماد بالا و ویسکوزیته بسیار کم می شود. سیال هیدرولیک با روغن پایه نفتی که به روغن هیدرولیک معروف است دارای بیشترین خواص ضروری می باشد به همین دلیل کاربرد وسیعی دارد.

الزامات روغن هیدرولیک

حداقل جرم توده ای (چگالی) ممکن.

حداقل تراکم پذیری

حداقل ویسکوزیته برای تشکیل یک لایه روان کننده

ویسکوزیته دمایی خوب

خاصیت ویسکوزیته خوب تحت فشار

ثبات در پیری

قابلیت اشتعال کم

سازگاری خوب با سایر مواد

انتشار هوا

خاصیت ضد کف دارد

مقاوم در برابر سرما

محافظت کافی در برابر پوسیدگی و فساد

عملکرد جداسازی آب

حباب هوا

مایعات همیشه حاوی مقدار معینی هوا هستند. در فشار اتمسفر، روغن هیدرولیک معمولاً حاوی 9٪ هوای محلول است. همچنین در صورت بروز نشتی در سیستم های انتقال، امکان انتقال جریان هوا و افزایش میزان هوای سیال وجود دارد.

انواع سیالات هیدرولیک

روغن های هیدرولیک بسیار قابل اشتعال: طبق استاندارد، روغن های قابل اشتعال به سه کلاس مختلف HV، HLP و HL طبقه بندی می شوند.

روغن های هیدرولیک کم اشتعال: گروه سیالات هیدرولیک کم اشتعال به چهار کلاس مختلف شامل HFD، HFC، HFB و HFA طبقه بندی می شوند.

ویسکوزیته

ویسکوزیته مقاومت سیال در برابر اعمال تنش برشی در سیال جاری (در حین حرکت) است که در آن لایه های مختلف آن نسبت به یکدیگر حرکت می کنند. به عبارت دیگر درجه مقاومت لایه های مایع در برابر لغزش روی یکدیگر را ویسکوزیته مایع می گویند. هر چه ویسکوزیته سیال بیشتر باشد، برای ایجاد همان تغییر شکل، به تنش برشی بیشتری نیاز است. مهمترین ویژگی روغن های هیدرولیک ویسکوزیته آنهاست. طبق استاندارد ISO، هر گرید ویسکوزیته روغن های هیدرولیک محدوده ای را تعریف می کند که حداقل و حداکثر آن در دمای 40 درجه سانتیگراد قابل محاسبه است.

بالابر هیدرولیک

بالابر هیدرولیک می تواند از نوع مستقیم یا غیر مستقیم باشد. در نوع مستقیم، جک مستقیماً به پایین کابین یا دوشاخه کابین در کنار کابین متصل می شود و در نوع غیر مستقیم حرکت از طریق کابل کششی (کمربند متقاطع) به کابین منتقل می شود.

آسانسورهای هیدرولیک قبل از اختراع آسانسورهای کششی در آمریکا رایج بودند. تا سال 1945 معمولاً از مایع آب برای نیروی محرکه جک استفاده می شد و از سال 1945 استفاده از آب با استفاده از روغن به عنوان سیال جک منسوخ شد.

آسانسورهای هیدرولیک برای حمل بارهای سنگین در آسانسورهای اتومبیل، آسانسورهای باربری و همچنین در ساختمانهای مسکونی با ترافیک کم و ارتفاع کم استفاده می شود. سرعت آسانسورهای هیدرولیک از 0.125 تا 1 متر در ثانیه است. لازم به ذکر است که سرعت 0.63 متر بر ثانیه به دلیل امکان نصب پاوریونیت بدون مکانیزم خنک کننده و همچنین بدون نیاز به چتر نجات تدریجی (رگولاتور، ترمز ایمنی و …) بیشتر متداول است. در سرعت های بالاتر از 0.63 متر بر ثانیه باید از سیستم خنک کننده مناسب استفاده کرد که اغلب گران است.

ذخیره انرژی در سیستم
کارایی سیستم های ذخیره انرژی به شرح زیر است.

در سیستم الکتریکی، ذخیره انرژی بسیار دشوار و پرهزینه است.
برای سیستم هیدرولیک، ذخیره انرژی (در قطعاتی مانند باتری) به راحتی قابل انجام است.
در یک سیستم پنوماتیک انرژی را می توان به راحتی ذخیره کرد.
انتقال انرژی در سیستم
کارایی سیستم های انتقال انرژی به شرح زیر است.

سیستم های الکتریکی ظرفیت نامحدودی برای حمل انرژی دارند.
یعنی محدودیت و مقاومتی در این زمینه وجود ندارد.
در سیستم های هیدرولیک می توانند توان تا 100 متر یا جریان با محدودیت سرعت 2 تا 6 متر بر ثانیه یا حداکثر سرعت بازخورد 1000 متر در ثانیه را حمل کنند.
انواع سیستم های پنوماتیکی قابلیت انتقال انرژی تا 1000 متر یا سرعت جریان با محدودیت سرعت 20-40 متر بر ثانیه یا حداکثر سرعت بازخورد 20-40 متر بر ثانیه را دارند.
سرعت عملکرد در سیستم
عملکرد سیستم ها در سرعت عملکردی به شرح زیر است.

در سیستم های الکتریکی محدودیتی برای سرعت عملکرد سیستم وجود ندارد.
برای سیستم های هیدرولیک این مقدار 0.5 متر بر ثانیه است که عدد بسیار کمی است.
برای سیستم های پنوماتیک این مقدار 1.5 متر در ثانیه است

انواع سیستم های هیدرولیک

انتقال نیرو به کابین در آسانسورهای هیدرولیک بر اساس محل و نوع آرایش جک به دو نوع مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شود.

سیستم هیدرولیک مستقیم

در روش مستقیم، پیستون مستقیماً به کابین متصل می شود، بنابراین سرعت و میزان حرکت جک همیشه با حرکت کابین برابر است. روش مستقیم ساده ترین و ایمن ترین روش برای نصب جک می باشد و این روش بیشتر در آسانسورهای بار با ظرفیت بالا و ترال های کم ارتفاع کاربرد دارد. محل قرارگیری جک نسبت به کابین به دو روش زیر قابل انجام است:

1- سیستم هیدرولیک مرکزی مستقیم (جک زیر کابین)

اگر جک مستقیماً به زیر بدنه متصل شود، مستقیم مرکزی نامیده می شود و مزایای این سیستم عبارتند از:

نسبت به سیستم های غیر مکانیکی قطعات کمتری دارد

وزن کمتر

استفاده از حداکثر فضای چاه و اختصاص آن به کابین آسانسور

قابل نصب بر روی درب کابین بدون محدودیت فضا (سه طرف چاه)

نصب آسان

امنیت بسیار بالا

و معایب سیستم هیدرولیک مستقیم مرکزی عبارتند از:

نیاز به حفر چاه عمیق برای دفن استوانه

بازرسی سیلندر محدود است و در موارد نادر ممکن است برای تعمیر از چاه خارج شود

دلیل وجود سنگ یا آب در زیر زمین، احتمال بروز مشکل در حفر چاه است

به دلیل تعادل ناپایدار پیستون و خطر تاب برداشتن، ارتفاع صعود به حدود 18 متر محدود می شود.

با توجه به راندمان پایین سیستم های هیدرولیک نسبت به سیستم های کششی، نیاز به استفاده از موتوری با توان بالاتر و هزینه های اولیه بالاتر اجتناب ناپذیر است.

2- سیستم هیدرولیک ساید مستقیم (جک مجاور کابین)

اگر جک در سیستم هیدرولیک به طور مستقیم به یوک بالای کابین متصل باشد، به آن Direct Side می گویند. مزایای این سیستم عبارتند از:

نیازی به کندن زمین و دفن جک نیست

جک کاملا در معرض دید قرار گرفته است

احتمال خوردگی و پوسیدگی سیلندر به حداقل می رسد

بسیار ایمن در مقایسه با سیستم غیر مستقیم

هزینه کمتر به دلیل عدم نیاز به حفر چاه (تا 3 طبقه)

معایب سیستم هیدرولیک مستقیم جانبی عبارتند از:

فضای کمتری به کابین اختصاص داده شده است

استفاده از این روش فقط برای بارهای سبک توصیه می شود

در مقایسه با نوع مستقیم مرکزی، آسانسور سفر کمتری خواهد داشت

فضای سر بیشتری مورد نیاز است

عمق چاه مورد نیاز است

جمع بندی

به طور کلی در این مقاله سعی کردیم تا دلایل استفاده از سیستم هیدرولیک بپردازیم. هر کدام از این محصولات، برتری‌های خاص خود را دارند که با توجه به اولویت‌هایتان، می‌توانید بهترین انتخاب را داشته باشید. مهمترین چیزی که باید در مورد نیک اویل بدانید این است که ما همیشه وب سایت خود را برای ارائه داده‌های مناسب و مرتبط به روز می‌کنیم. بنابراین برای با خبر شدن از جدیدترین محصولات، ما را دنبال کنید.

مقالات مرتبط