هدف از طرح میز هیدرولیکی ، فراهم نمودن وسیله ای برای انجام یک سری آزمایشات ساده در مکانیک سیالات و هیدرولیک می باشد شکل (1) تصویری از یک میز هیدرولیکی را نشان می دهد.
در شکل (2) دیاگرام قسمت داخلی یک میز هیدرولیکی نمایش داده شده است طبق این شکل یک پمپ کوچک سانتریفوژ ، آب را از منبع S که در قسمت پایینی میز هیدرولیکی قرار گرفته است پمپ نموده و از طریق شیر V به دستگاههای مورد آزمایش منتقل می کند.
در این میز هیدرولیکی یک تانک وزنی W قرار دارد که این تانک به منظور اندازه گیری وزن آبی که از دستگاه مورد آزمایش عبور نموده است و از طریق لوله کوتاه D که از قسمت F به تانک وزنی منتهی می شود بکار می رود تانک وزنی W به یک طرف اهرمی متصل است که در طرف دیگر آن آویزی قرار دارد و می توان وزنه هایی را که وزن هر کدام دو کیلوگرم می باشد بر روی آویز قرار دارد نسبت فاصله تانک وزنی تا محل تکیه گاه این اهرم به فاصله تکیه گاه تا محل اتصال آویز برابر نسبت یک به سه است در کف تانک وزنی W یک شیر خروجی B قرار دارد و بسته به موقعیت اهرم باز یا بسته می باشد.
بر روی محفظه این میز هیدرولیکی ، صفحه ای به عنوان درپوش قرار می گیرد که هر زمان لازم باشد می توان با برداشتن این درپوش ، پمپ و دیگر وسایل موجود در داخل میز هیدرولیکی را مورد بررسی و بازدید قرار داد با توجه به بلند بودن لبه های اطراف این صفحه در صورتی که دستگاه دارای نشت باشد آب جمع آوری شده بر روی آن از طریق سوراخی وارد منبع S می شود دستگاه های مورد آزمایش بر روی صفحه میز هیدرولیکی قرار می گیرد لوله ای لاستیکی از پمپ به دستگاه متصل می گردد که معمولاً یک شیر هم به منظور تنظیم مقدار دبی دستگاه بین پمپ و دستگاه قرار دارد در قسمت خروجی دستگاه هم یک لوله پلاستیکی قرار دارد که آب را از دستگاه پس از عبور از یک شیر کنترل ، جهت اندازه گیری دبی به تانک وزنی منتقل می کند بعد از اینکه مقدار دبی مناسب برای دستگاه تنظیم گردید میزان آن به روش زیر اندازه گیری می شود.
فصل اول : آشنایی با میز هیدرولیکی 3
فصل دوم : جریان عبوری از ونتوری متر 9
فصل سوم : جریان عبوری از اوریفیس 17
فصل چهارم: برخورد جت 24
فصل پنجم : وسایل اندازه گیری شدت جریان 31
فصل ششم : جریان عبوری از سرریزها 45
فصل هفتم : افت انرژی در شبکه ها 53
فصل هشتم : جریان های گردابی (ورتکس) 68
فصل نهم : آزمایش مرکز فشار 82
شامل 90 صفحه فایل word
فایل بصورت ورد (قابل ویرایش) و در 32 صفحه می باشد.
پمپ هایی که در هیدرولیک روغنی کاربرد دارند به 3 گروه اصلی زیر تقسیم می شوند :
پمپ های چرخ دنده ای شامل دو چرخ دنده می باشند . این چرخ دنده ها با همدیگر جفت شده و زمانی که یکی از آنها توسط عاملی به گردش در می آید ، دیگری را نیز می گرداند . این پمپ از نوع جابجایی مثبت بوده و میزان دبی آنها را می توان با تغییر سرعت گردش محور محرک تغییر داد . دبی یا بازدهی این پمپ ها عمدتاً به دقت و تماس مناسب سطوح دنده های درگیر (آب بندی سطوح دنده ها) بستگی دارد .
پمپ های دنده ای را می توان به انواع مختلف تقسیم کرد .
الف : پمپ های چرخ دنده ای ساده
فشار تئوریک در پمپ های چرخ دنده ای ثابت در نظر گرفته می شود . منظور از فشار تئوریک این است که در عمل در اکثر پمپ های چرخ دنده ای امکان بروز نشت داخلی روغن و لغزش سطوح دنده ها وجود داشته که این خود موجب کاهش فشار می گردد . بدین ترتیب بازده این قبیل پمپ ها می تواند تا 5 در صد کاهش یابد . متداول ترین این پمپ ها متشکل از یک چرخ دنده است که مطابق شکل (1 )درون یک محفظه جاوی دریچه ورود و خروج روغن قرار می گیرند . یکی از چرخ دنده ها متصل به شافت محرک می باشد . با چرخش چرخ دنده اول در جهتی که در شکل مشخص شده است حرکت چرخ دنده دوم در خلاف جهت آن امکان پذیر می گردد . محفظه مکش به مخزن روغن متصل است . چرخش چرخ دنده ها باعث ایجاد خلاء شده و فشار منفی حاصل و نیز فشار اتمسفر بر سطح روغن در مخزن سبب جریان روغن از مخزن به بیرون می شود . عمل مکش روغن از طریق دریچه ورودی به اجراء در آمده و پس از عبور از محیط هر چرخ دنده ما بین فضای بین هر دندانه ها و پوسته مستقر می گردد . بدین ترتیب روغن با فشار از دریچه خروجی جریان پیدا می یابد .
مجدداً دنده ها در گیر شده و روغن را از خانه های چرخ دنده جابجا می کنند . دنده های در گیر مانع جریان روغن از محفظه پر فشار به طرف محفظه مکش می گردند . دنده ها قبل از خالی شدن کامل خانه ها ، راه آنها را می بندند . بدین ترتیب فشار زیادی در خانه ها ایجاد می شود که موجب شدت و ضربان کار می گردد . فضای آزاد ما بین سر دنده ها و پوسته باید در حداقل ممکن باشد . دقت در ساخت و پرداخت صحیح دندانه موجب آب بندی مطلوب پمپ شده و از بازگشت روغن به دریچه ورودی جلوگیری می کند . چنانچه روغن حاوی ذرات خارجی باشد موجب وقوع خوردگی در چرخ دنده ها و پوسته شده و در نتیجه راندمان پمپ کاهش می یابد . عمل تصفیه روغن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و با به حداقل رسانیدن مقدار ذرات خارجی در مدار هیدرولیکی می توان طول عمر دستگاه هیدرولیکی را افزایش داد . پمپ های استاندارد دنده ای برای کار در فشارهای بیش از 80 bar و فشار ماکزیمم در حدود 100-120bar مورد استفاده قرار می گیرند .
نموه دیگری از پمپ های چرخ دنده ای نوع دندانه داخلی آن است . این قبیل پمپ ها تا فشار 100 bar را به سهولت تامین می کنند . فضای باز ما بین دو چرخ دنده داخلی و خارجی (حد فاصل دریچه های ورودی و خروجی) توسط زائده ای ثابت مطابق شکل آب بندی می شود تا فشار مورد نظر تامین گردد . مکش روغن از طریق دریچه ورودی به مرحله اجراء در آمده و پس از عبور از فضای بین چرخ دنده ها از دریچه خروجی جریان می یابد .
پمپ های هیدرولیکی
با توجه به نفوذ روز افزون سیستم های هیدرولیکی در صنایع مختلف وجود پمپ هایی با توان و فشار های مختلف بیش از پیش مورد نیاز است .
پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک انرژی مکانیکی را که توسط موتورهای الکتریکی، احتراق داخلی و ... تامین می گردد به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند
در واقع پمپ در یک سیکل هیدرولیکی یا نیوماتیکی انرژی سیال را افزایش می دهد تا در مکان مورد نیاز این انرژی افزوده به کار مطلوب تبدیل گردد
فشار اتمسفر در اثر خلا نسبی بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزای مکانیکی پمپ ، سیال را مجبور به حرکت به سمت مجرای ورودی آن نموده تا توسط پمپ به سایر قسمت های مدار هیدرولیک رانده شود
حجم روغن پر فشار تحویل داده شده به مدار هیدرولیکی بستگی به ظرفیت پمپ و در نتیجه به حجم جابه جا شده سیال در هر دور و تعداد دور پمپ دارد. ظرفیت پمپ با واحد گالن در دقیقه یا لیتر بر دقیقه بیان می شود.
نکته قابل توجه در در مکش سیال ارتفاع عمودی مجاز پمپ نسبت به سطح آزاد سیال می باشد ، در مورد روغن این ارتفاع نباید بیش از 10 متر باشد زیرا بر اثر بوجود آمدن خلا نسبی اگر ارتفاع بیش از 10 متر باشد روغن جوش آمده و بجای روغن مایع ، بخار روغن وارد پمپ شده و در کار سیکل اختلال بوجود خواهد آورد . اما در مورد ارتفاع خروجی پمپ هیچ محدودیتی وجود ندارد و تنها توان پمپ است که می تواند آن رامعین کند.
پمپ های هیدرولیکی در صنعت به دو دسته کلی تقسیم می شوند :
1- پمپ ها با جا به جایی غیر مثبت ( پمپ های دینامیکی)
2- پمپ های با جابه جایی مثبت
پمپ ها با جا به جایی غیر مثبت : توانایی مقاومت در فشار های بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هیدرولیک مورد استفاده قرار می گیرند و معمولا به عنوان انتقال اولیه سیال از نقطه ای به نقطه دیگر بکار گرفته می شوند.
بطور کلی این پمپ ها برای سیستم های فشار پایین و جریان بالا که حداکثر ظرفیت فشاری آنها به 250psi تا3000si محدود می گردد مناسب است. پمپ های گریز از مرکز (سانتریفوژ) و محوری نمونه کاربردی پمپ های با جابجایی غیر مثبت می باشد.
پمپ های با جابجایی مثبت : در این پمپ ها به ازای هر دور چرخش محور مقدار معینی از سیال به سمت خروجی فرستاده می شود و توانایی غلبه بر فشار خروجی و اصطکاک را دارد .
این پمپ ها مزیت های بسیاری نسبت به پمپ های با جابه جایی غیر مثبت دارند مانند مانند ابعاد کوچکتر ، بازده حجمی بالا ، انعطاف پذیری مناسب و توانایی کار در فشار های بالا ( حتی بیشتر از psi)
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:56
فهرست مطالب:
چکیده مطالب.....................................................................................................................1
مقدمه.................................................................................................................................2
فصل اول:طراحی پمپ هیدرولیک................................................................................ 3
1.1 محاسبات مدبوط به پمپ........................................................................................5
2.1 طراحی مدار پمپ...................................................................................................10
فصل دوم:عمل کننده های هیدرولیک
1.2 عملگرهای چرخشی.............................................................................................14
2.2 عملگرهای خطی...................................................................................................26
فصل سوم:شیرها و لوله های هیدرولیک
1.3 شیرهای هیدرولیک................................................................................................33
2.3 لوله های هیدرولیک.............................................................................................35
3.3 مخزن هیدرولیک..................................................................................................37
فصل چهارم:فیلترها وسیالات هیدرولیک
1.4 سیالات هیدرولیک............................................................................................38
2.4 فیلترها..............................................................................................................39
فصل پنجم:مقاومت برشی خاک
1.5 تعریف خاک......................................................................................................42
2.5 معیارگسیختگی موهر-کولمب.........................................................................44
فصل ششم:طراحی پرس هیدرولیک........................................................................47
پیشنهادات.....................................................................................................................54
منابع و ماخذ................................................................................................................55
ضمایم.........................................................................................................................56
چکیده مطالب
برای طراحی کامل سیستم هیدرولیک در یک ماشین راهسازی، ابتدا نیروی مقاومی که ماشین باید بر آن غلبه کند را بدست می آوریم. در این پروژه، این نیرو بصورت نیروی مقاومت برشی خاک می باشد. سپس متناسب با این نیرو، اندازه جکها را بدست می آوریم و با استفاده از اندازه و سرعت کاری جکها، فشار مدار را بدست می آوریم. با توجه به مقدار فشار هیدرولیکی مدار می توان فشار برای طراحی دیگر اجزای سیستم را نیز بدست آورد. با توجه به مقدار فشار و دبی مدار، یک پمپ هیدرولیکی طراحی و اندازه مخزن را نیز محاسبه می کنیم. البته معمولا برای صرفه اقتصادی، به جای طراحی تک تک قطعات، در صورت نزدیک بودن مشخصات می توان از قطعات استاندارد موجود در بازار فروش استفاده نمود.
در این پروژه به ترتیب، محاسبات مربوط به طراحی پمپ، هیدروموتور، جکها، سوپاپها و نیز انتخاب نوع سیال و
فیلتر و اتصالات مطرح شده و در فصل آخر به بررسی و محاسبات مدار هیدرولیکی یک ماشین راهسازی پرداخته شده است.
مقدمه
- انسان از بدو وجودش در عالم هستی به دنبال حصول علم و دانش و پیشرفت بوده و برای آسایش و راحتی خود،دست به هرکاری برای غلبه برمحیط پیرامونش زده که در این راه یکی از مهمترین عوامل ساخت راههای ارتباطی بین جوامع، حفر تونلها، برداشتن تپهها و موانع و به زانو درآوردن کوهها، کمک گرفتن از وسایل بزرگ مکانیکی به نام ماشین آلات راهسازی بوده است.
- این ماشین آلات دارای اهمیت فراوان در رشد و توسعه صنعت و آبادانی و شکوفایی اقتصادی یک جامعه میباشد . عمده فنآوری بکار رفته در ماشین آلات راهسازی، استفاده از سیستمهای هیدرولیک میباشد که به دلیل داشتن مزایایی از قبیل:
1) ا نعطاف پذیری 2) افزایش نیروی انجام دهنده کار 3) سادگی 4) کوچک بودن 5) ایمنی6) صرفه جویی در
هزینه نسبت به دیگر سیستمها از قبیل مکانیکی و الکتریکی ارجحیت دارد.
البته سیستمهای هیدرولیک دارای عیوبی نظیر 1) ضرورت تمیز بودن 2) بازده کمتر نسبت به سیستم مکانیکی میباشند که در کل به دلیل دارا بودن مزایای زیادی که مدنظر طراحان میباشد میتوان از عیوب اندک آنها چشم پوشی کرد.
بدیهی است که به منظور پیشرفت صنعت هیدرولیک در کشورمان، احتیاج به آشنایی و مطرح شدن بیشتر آن در مراکز آموزشی و دانشگاهها میباشد به همین دلیل اینجانب موضوع پروژه کارشناسی خود را در رابطه با این موضوع انتخاب نمودهام.