X
تبلیغات
کنترل سیستم های هیدرولیک صنعتی
 
کنترل سیستم های هیدرولیک صنعتی
 
 
نقش هیدرولیک کلاسیک و هیدرولیک مدرن در صنعت
 

1. لزجت روغن نباید خیلی کم باشد زیرا آب بندی سیستم های حاوی روغن با لزجت کم
دشوار است.
2. لزجت روغن نباید خیلی زیاد باشد زیرا تلفات ناشی از اصطکاک درونی روغن
افزایش پیدا می کند.
3. لزجت روغن هنگام راه اندازی سیستم هیدرولیک ( که دمای روغن برابر دمای
محیط است) نباید خیلی زیاد باشد.
4. لزجت روغن نباید در حالت کار دائم سیستم هیدرولیک نیز خیلی کاهش یابد.
5. لزجت روغن حتماً بایستی با انواع پمپ ها سازگار باشد.
6. لزجت روغن برای سیستم های هیدرولیکی که در فضای آزاد کار می کنند باید به
گونه ای انتخاب شود که برای کار تابستان و زمستان نیازی به تعویض روغن نباشد.

 |+| نوشته شده در  Mon 4 Feb 2013ساعت 20:57  توسط علیرضا پیراگر  | 
روغنی است که مورد استفاده آن فقط در سیستم انتقال نیروی هیدرولیک بوده و دارای

خاصیت روانکاری هم می باشد و ضمنا می باید در فشارهای بالا مقاوم بوده و خواص خود را از دست ندهد.

از روغن هیدرولیک به دو منظور زیر استفاده می شود:

- انتقال فشار پمپ هیدرولیک به ادوات دستگاههای سنگین

- سهولت در تغییر خط سیر یا فرمان بعضی از وسایل سنگین

هرگاه در سیستم هیدرولیک از روغن رقیق تر استفاده شود به علت کم شدن فشار ؛ راندمان پمپ پایین آمده و درجه حرارت بالا می رود . همچنین روغن هیدرولیک رقیق از گوشه و کنار واشرها و مجاری روغن به خارج نشت نموده و موجب خرابی پمپ می شود.

 |+| نوشته شده در  Mon 4 Feb 2013ساعت 20:52  توسط علیرضا پیراگر  | 
آب از روغن ارزانتر است و مزایایی نیز دارد (مثلا لزجت آب به دما بستگی ندارد)

مزایای روغن نسبت به آب :

- خطر خوردگی آن کم یا صفر است.
- روغن خاصیت روانکاری نیز دارد.
- لزجت روغن به مراتب بیشتر از آب است در نتیجه حتی با استفاده از کاسه نمدهای ارزان
می توان تا حد زیادی از نشتی سیستم جلوگیری کرد.


روغنهای هیدرولیک به دلیل داشتن لزجت زیاد معایبی نیز دارند :

- شدیداً به دما وابسته اند.
- ضریب انتقال گرمای ناچیزی دارند.
- لوله های سیستمهای هیدرولیک روغنی بایستی قطورتر باشند.
- خطر آتش خیلی بالایی دارند.
 |+| نوشته شده در  Mon 4 Feb 2013ساعت 20:46  توسط علیرضا پیراگر  | 

نوع پوشش کناره مسیر عبور سیال در  منحنی جریان هیدرولیکی / سیگنال  عملیاتی تاثیر گذار می‌باشد.      

  • در حالت شیر با پوشش مثبت ، کاهش جریان الکتریکی باعث تغییر مکان اسپول می گردد اما میزان دبی صفر باقی می ماند.این امر محدوده غیر فعالی را در نمودار  جریان / سیگنال عملیاتی  بوجود  می آورد.
  • در حالت شیر با پوشش صفر ، نمودار  جریان هیدرولیکی / سیگنال عملیاتی  در کمترین حد سیگنال نیز به­صورت خطی می‌باشد.
  • در حالت شیر با پوشش منفی ، نمودار  جریان هیدرولیکی / سیگنال عملیاتی  در کوچک ترین میزان باز بودن اسپول ، شکل بزرگتری را نتیجه می دهد .

 

در عمل شیرهای پروپورشنال دارای پوشش مثبت هستند . این امر به دلایل ذیل مفید  می‌باشد.

  • نشتی در حالت وسط شیر ، به­طور قابل ملاحظه ای نسبت به شیرهای با پوشش صفر و منفی کمتر می‌باشد.
  • در زمانی که منبع انرژی قطع می گردد ، اسپول شیر توسط فنرهای کناری به موضع وسط  بر می گردد ( حالت خطا ناپذیر ). فقط با شیر پوشش مثبت می توان دهانه های کاری را در موضع وسط به­طور مطمئن بسته نگه داشت.
  • با سخت گیری و دقت کمتری می توان محل دقیق اسپول نسبت دهانه های آنها را  در مقایسه با  شیر با پوشش صفر کنترل نمود.
 |+| نوشته شده در  Tue 1 Nov 2011ساعت 16:27  توسط علیرضا پیراگر  | 

در این نوع شیر،  نیروی تحریک اسپول شیر اصلی به­صورت هیدرولیکی توسط  شیر پیلوتی ارسال می گردد.  نیروی تحریک شیر پیلوتی نیز با حداقل نیرو توسط سولونویید پروپورشنال تولید می گردد. مزیت این امر کنترل انرژی سطح بالای هیدرولیکی به­وسیله جریان کم الکتریکی و سولونوییدهای کوچک پروپورشنال می‌باشد. عیب آن مصرف روغن و انرژی اضافه در شیر پیلوتی می‌باشد.

شیرهای کنترل جهت پروپورشنال تا دهانه با سایز نامی 10 به­صورت تحریک مستقیم طراحی می گردند. در حالتی که سایز نامی دهانه از 10 بالاتر باشد از شیرهای تحریک پیلوتی استفاده می گردد. شیرهایی با دهانه های خیلی بزرگ برای عبور دبی های خیلی بالا ممکن است دارای سه یا چهار مرحله فرمان پیلوتی باشند.

 |+| نوشته شده در  Tue 1 Nov 2011ساعت 16:23  توسط علیرضا پیراگر  | 

عملیات مشابهی با شیرهای سرو و شیرهای پروپورشنال انجام می­گردد. اما  تکنولوژی  سرو هیدرولیک به­خاطر سرعت و دقت زیاد، مزایای بیشتری دارد. در مقام مقایسه این دو با هم مزایای هیدرولیک پروپورشنال علاوه بر هزینه کمتر تعمیرو نگهداری در سیستم ،  عبارتند از :

  • طراحی شیر ساده تر و مقرون به صرفه تر است.
  • همپوشانی اسلاید کنترل و قدرت سولونوییدهای پروپورشنال جهت تحریک شیر قابلیت اعتماد عملیاتی را بالا می برد. نیاز به فیلتراسیون مایع خط فشار کاهش یافته و زمان نگهداری آن طولانی تر می­باشد.
  • عملگرهای سرو هیدرولیک به­طور مداوم با مدار حلقه بسته کار می کنند. عملگرهای تجهیز شده با شیرهای پروپورشنال معمولا بصورت کنترل های متوالی عمل می­کنند ( حلقه باز ) از این رو نیاز به سیستمهای اندازه گیری و کنترلر با هیدرولیک پروپورشنال از بین می رود. این موارد باعث ساده سازی طراحی سیستم می­گردد.

تکنولوژی پروپورشنال ترکیب سیستم تغییر پذیری مداوم الکتریکی ( سیستمهای سرو )  وسیستم  تغییر ناپذیری الکتریکی ( سیستم دیجیتال ) با شیرهای ارزان قیمت تر می­باشد. شیرهای پروپورشنال پلی است بین شیرهای دیجیتال و شیرهای سرو.

 |+| نوشته شده در  Tue 1 Nov 2011ساعت 16:21  توسط علیرضا پیراگر  | 
  • یک ولتاژ الکتریکی ( معمولا بین مقادیر 10-  ولت تا 10+  ولت ) بر روی آمپلی فایر الکتریکی عمل می نماید.
  • آمپلی فایر ولتاژ ( سیگنال ورودی ) را به جریان ( سیگنال خروجی ) تبدیل می کند.
  • جریان خروجی از آمپلی فایر بر روی سولونویید شیر پروپورشنال عمل می نماید.
  • سولونویید پروپورشنال شیر را تحریک می کند.
  • با میزان تحریک شیر پروپورشنال، مقدار متناسب انرژی به عملگر هیدرولیکی منتقل می گردد.
  • عملگر این انرژی را به انرژی جنبشی تبدیل می کند.

ولتاژ الکتریکی را می توان به­طور دقیقی تنظیم نمود و در نتیجه سرعت ونیرو ( یا سرعت و گشتاور ) روی عملگر به­طور دقیق تنظیم می گردند.

 |+| نوشته شده در  Tue 1 Nov 2011ساعت 16:19  توسط علیرضا پیراگر  | 

سلونوئید پروپرشنال  از  سلونوئید دیجیتالی که در سیستمهای الکترو هیدرولیک برای تحریک شیرهای کنترل جهت استفاده می گردد  مشتق گردیده است. جریان الکتریکی از درون سیم پیچ سلونوئید عبور کرده و میدان مغناطیسی ایجاد می کند. میدان مغناطیسی نیرویی را در سمت راست آرمیچر قابل چرخش ایجاد می نماید. از این نیرو می توان برای تحریک شیر استفاده می گردد.

قطعاتی مانند آرمیچر ، آهن ربای بشکه ایی ( استوانه ایی ) و پوسته سلونوئید پروپرشنال مانند سلونوئیدهای دیجیتال از موادی نرم ساخته شده اند که براحتی قابلیت مغناطیس شدن را دارند. اما سلونوئیدهای پروپرشنال در مقایسه با سلونوئیدهای دیجیتال ، دارای قطعه کنترلی مخروطی شکلی هستند  که از مواد غیر آهنربایی ساخته شده اند. این قطعه کنترلی مخروطی شکل و الگوی خطوط میدان مغناطیسی مورد نظر را تحت تاثیر خود قرار میدهد.

با طراحی صحیح قطعات نرمی که قابلیت مغناطیس شدن را دارند و قطعه مخروطی کنترلی ، مشخصه های تقریبی بشرح ذیل بدست میآیند که عبارتند از :

  • نیرو به نسبت جریان افزایش می یابد بطور مثال  اگر جریان دو برابر گردد نیرو نیز در آرمیچر  دو برابر می گردد.
  • در زون عملیاتی سلونوئید پروپرشنال ، نیرو به موقعیت آرمیچر بستگی ندارد.
 |+| نوشته شده در  Mon 10 Oct 2011ساعت 14:22  توسط علیرضا پیراگر  | 

 

قابل تنظیم بودن شیرها

- مقدار جریان و فشار بطور دقیق با سیگنال ورودی الکتریکی تنظیم می گردند.

 

- در حین کارکرد سیستم مقادیر فشار و جریان بطور اتوماتیک تنظیم میگردند.

تاثیر بر روی عملگرها

قابل اتوماتیک کردن  و تنظیم دقیق مقادیر:  

- نیرو یا گشتاور

- شتاب

- سرعت خطی و یا دورانی

- موقعیت خطی و یا دورانی

تاثیر بر روی مصرف انرژی

مقدار مصرف انرژی بخاطر کنترل دقیق مقدار مورد نیاز مقادیر فشار و دبی کاهش می یابد.

ساده گی مدار

یک شیر پروپرشنال را میتوان بجای چند شیر در مدار جایگزین نمود مثلا بجای شیرهای کنترل جهت و شیر کنترل جریان.

 |+| نوشته شده در  Mon 10 Oct 2011ساعت 14:21  توسط علیرضا پیراگر  | 

1-     بار مقاوم حرکت رفت یا برگشت ندارد:

  • بزرگ بودن بیش از حد بار مقاوم
  • جام کردن بار مقاوم
  • کوچک بودن سیلندر برای کاربرد مورد نظر
  • وجود خیز و انحنا در میله پیستون
  • خم شدن پوسته سیلندر و جام کردن پیستون
  • باد کردن آب بندهای پیستون

2-    آهسته بودن حرکت:

  • کثیف بودن فیلتر یا مجرای تهویه مخزن
  • بزرگ بودن بیش از حد قطر سیلندر
  • انتخاب نا مناسب پمپ
  • تنظیم نبودن شیر کنترل جریان
  • محدود شدن جریان در خط ورودی
  • حرکت ناقص اسپول شیر کنترل جهت
  • پایین بودن بیش از حد ویسکوزیته سیال در اثر انتخاب نادرست یا گرم شدن بیش از حد
  • طراحی نامناسب مدار

3-    سریع بودن حرکت:

  • کوچک بودن قطر سیلندر
  • بزرگ بودن بیش از حد پمپ
  • تنظیم نبودن شیر کنترل جریان
  • جلو افتادن بار مقاوم
  • طراحی نامناسب مدار

4-    حرکت نامنظم و همراه با تکان:

  • کثیف بودن فیلتر یا مجرای تهویه مخزن
  • وجود هوا در روغن
  • گیر کردن متناوب بار مقاوم
  • سوییچ شدن سریع و پی در پی شیر کنترل جهت
  • تنظیم شیر اطمینان روی مقادیر پایین
  • وارد شدن هوا از آب بندهای میله پیستون در کورس برگشت

5-    حرکت نامطلوب:

  • وجود نشتی داخلی در عرض پیستون
  • وجود نشتی خارجی در آب بندهای میله پیستون اتصالات و یا خطوط
  • وجود نشتی در اسپول شیر کنترل جهت
  • برنگشتن اسپول شیر کنترل جهت در موضع میانی
  • وجود نشتی در عرض نشیمنگاه سوپاپ شیر اطمینان.
 |+| نوشته شده در  Sat 27 Aug 2011ساعت 15:11  توسط علیرضا پیراگر  | 
 
  بالا