هیدرولیک و پنوماتیک

 

کاربرد انرژی سیالات
یکی از سه روش رایج در انتقال انرژی از یک محل به محل دیگر توسط یک سیال جاری انتقال مکانیکی و الکتریکی تحت فشار انجام میگیرد.
دو مزیت عمده انتقال انرژی از طریق سیال قابلیت افزایش نیرو و قابلیت تغیر جهت سریع انتقال بدون صدمه رسیدن به سیستم میباشد .ماهیت انعطاف سیال در عبور از شیلنگهای قابل انعطاف این ویژگی را ایجاد میکند.
مقایسه هیدرولیک با پنوماتیک
سیستم های انرژی سیال در دو بخش دسته بندی می شوند:
(هیدرولیک و پنوماتیک)
در هیدرولیک از یک مایع که معمولا روغن های بر پایه ی نفت خام است برای انتقال انرژی استفاده میشود .
در پنوماتیک سیال مورد استفاده یک گاز میباشد، تفاوت اصلی بین هوا و روغن این است که هوا قابل تراکم است. هر یک از این ویژگی ها مزایا و معایبی دارند که باید با توجه به نیاز های سیستم از ان ها استفاده کرد.

موارد کاربرد هیدرولیک:

هنگامی که قدرت زیادی مورد استفاده باشد.
هنگامی که حرکت اهسته و یکنواخت مورد نیاز باشد.
هنگامی که دقت حرکت عملگر ها زیاد باشد .

موارد کاربرد پنوماتیک :

هنگامی که نیروی زیادی مورد نیاز نباشد.
هنگامی که دقت حرکتی بالای مورد نیاز نباشد.
هنگامی که نیاز باشد تا عملگر ها عکس العمل سریعی داشته باشند.

 


کاربرد انرژی سیالات در صنایع:

هیدرولیک خودروی
هیدرولیک صنعتی
پنوماتیک صنعتی

قسمت های اصلی سیستم هیدرولیکی:

قسمت های اصلی سیستم های هیدرولیکی از ۳ بخش تشکیل میشوند که عبارت اند از :۱- واحد تامین قدرت ۲- واحد کنترل ۳- واحد خروجی.
در این سیستم واحد تامین قدرت از دو بخش محرکه اولیه و پمپ تشکیل میشود و واحد کنترل از سه بخش شیر های کنترل جهت ،شیر های کنترل فشار و شیر های کنترل جهت تشکیل میشود و واحد خروجی از دو بخش عملگرها و بار اعمالی تشکیل میشود که بخش عملگر ها خود به دو بخش خطی و دورانی تشکیل میشود.
تامین قدرت: جریان مورد نیاز سیستم ایجاد و ارسال میشود
محرکه اولیه: قطعه ای است که توان مورد نیاز را برای به گردش دراوردن پمپ تامین میکند.
پمپ: توان مکانیکی را گرفته و به توان سیالاتی(سیالی که فشار دارد و جاری است)تبدیل میکند.
کنترل: قسمت میانی یک سیستم کنترل است.
شیر های کنترل جهت: با کنترل جهت می توان جهت حرکت عملگر ها را کنترل کرد.
شیر های کنترل فشار: با کنترل فشار سیال می توان خروجی عملگرها را تغیر داد.
شیر های کنترل جریان: با کنترل شدت جریان سیال می توان سرعت حرکت عملگر را کنترل نمود.
خروجی: قسمت خروجی سیستم شامل عملگر ها و بار اعمالی میباشد.
عملگر: قطعه ای است که توان سیال را به توان مکانیکی تبدیل میکند و این توان بار را حرکت میدهد.

 

 

کاربرد هیدرولیک امروزه در اغلب صنایع بخصوص صنایع ذیل متداول میباشد:
ماشین ابزار
پرس سازی
تاسیسات صنایع سنگین
ماشین های راه و ساختمان و معادن
هواپیما سازی
کشتی سازی
تبدیل انرژی در تاسیسات هیدرولیکی

پنوماتیک ( نیوماتیک ) در زبان یونانی به معنی باد یا نفس میباشد , ولی در صنعت و فناوری امروز به معنی استفاده از هوای فشرده برای انتقال انرژی است . بدین ترتیب که هوا به وسیله ای یک کمپرسور فشرده شده  و در سیستم پنوماتیک مصرف میشود . به  علت مزایای خواص مانند بازده بالا , قابل کنترل بودن , سادگی تعمیر و  نگهداری و …. باعث شده تا امروزه در صنعت رواج بسیاری داشته باشد .

هر سیستم پنوماتیک شامل 3 قسمت عمده میباشد:
تولید هوای فشرده
توزیع هوای فشرده
کنترل کننده ها و انجام دهنده ها

تجهیزات پنوماتیک:

سیلندرهای پنوماتیک ، شیرهای برقی مکانیکی و پنوماتیکی، واحدهای مراقبت هوا، فیلتر رگلاتور، روغن پاش، رگلاتور، فیلتر، اتصالات، شیلنگ پنوماتیک ، تجهیزات مخصوص و سفارشی در صنایع فولاد، سیمان، خودروسازی، بسته بندی، غذایی، داروسازی و …

تجهیزات کنترل سیالات:

انواع شیر، عمل کننده و تجهیزات اتوماسیون کنترل سیالات در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، فولاد، آب و فاضلاب و …

 

 

تفاوت های اصلی سیستم‌های هیدرولیک با سیستم‌های پنوماتیک شامل موارد زیر هستند:

عنصر عامل (ماده اصلی عمل‌کننده)

عنصر عامل در سیستم‌های هیدرولیک «روغن هیدرولیک» (Hydraulic oil) است. روغن هیدرولیک یک سیال تراکم‌ناپذیر است. سیال تراکم‌ناپذیر سیالی است که آن‌را نمی‌توان فشرده کرد. روغن هیدرولیک در انواع مختلفی وجود دارد که هریک برای کاربردهای خاصی مورداستفاده قرار می‌گیرد.
اما عنصر عامل در سیستم‌های پنوماتیک «هوای فشرده» (Compressed air) است. هوا هم یک سیال (البته از خانواده گازها) است؛ به همین دلیل هوا، برخلاف روغن هیدرولیک، یک سیال تراکم‌پذیر است؛ یعنی می‌توان آن‌را فشرده کرد. البته در موارد خاصی ممکن است به‌جای هوای فشرده از گازهای مخصوص دیگری در سیستم پنوماتیک استفاده شود.

«مدارباز» یا «مداربسته»

سیستم‌های هیدرولیک به‌شکل یک سیکل بسته عمل می‌کنند. در سیستم‌های هیدرولیک یک تانک یا مخزن وجود دارد که روغن هیدرولیک در آن به‌مقدار معین نگهداری می‌شود. پمپ‌ هیدرولیک روغن را از مخزن مکش می‌کند و به داخل سیستم ارسال می‌کند. این روغن پس از گردش در سیستم و انجام کار در عملگرها (سیلندر‌های هیدرولیک یا هیدروموتورها یا …) از طریق مسیرهای برگشت، دوباره به مخزن بر می‌گردد و بنابراین به شکل یک سیکل بسته یا یک مدار بسته عمل می‌کند. به همین دلیل سیستم‌های هیدروولیک را سیستم‌های «مداربسته» می‌نامند.
اما در سیستم‌های پنوماتیک موضوع متفاوت است. در سیستم پنوماتیک کمپرسورهایی وجود دارند که هوای محیط را مکش می‌کنند، آن را متراکم (فشرده) می‌کنند و سپس به داخل سیستم هدایت می‌کنند. هوای فشرده پس از انجام کار در عملگرهای پنوماتیک (سیلندر‌ها یا موتورهای پنوماتیکی) از مجراهای خروجی که معمولاً در خود سیلندر یا در شیرهای کنترل‌کننده تعبیه شده است، به محیط تخلیه می‌شود و دوباره به سیستم بر نمی‌گردد! این یعنی سیستم پنوماتیک یک سیستم «مدارباز» یا «سیکل‌باز» است. روی همین اصل در سیستم‌های پنوماتیک، مخازنی که مقدار معینی از هوا را نگهداری کنند (مثل مخازن هیدرولیک در سیستم‌های هیدرولیک) وجود ندارد.

محدوده فشار کاری

در هر دو سیستم هیدرولیک و پنوماتیک با یک سیال سرو کار داریم. بنابراین یکی از پارامترهای مهم در این سیستم‌ها پارامتر «فشار کاری» سیستم است. فشار کاری در این نوع سیستم‌ها معمولاً با واحد bar سنجیده می‌شود. سیستم‌های پنوماتیک معمولاً در رنج فشارهای کاری پایین‌تر مورداستفاده قرار می‌گیرند. به‌طور معمول سیستم‌های پنوماتیک برای فشارهای کاری تا حدود ۱۶bar مناسب‌ترند.
اما فشار کاری در سیستم‌های هیدرولیک معمولاً بسیار بالاتر از سیستم‌های پنوماتیک است. فشار در این سیستم ها از حدود ۵۰bar تا ۳۰۰bar را در بر می‌گیرد. همچنین در موارد خاصی از سیستم‌های هیدرولیک تا فشارهای کاری ۴۰۰bar ، ۷۰۰bar یا حتی بیشتر نیز می‌توان استفاده کرد.

 

دستیابی به موقعیت دقیق برای عملگرها

عملگرهای نهایی در سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک در اغلب موارد همان سیلندر‌ها و موتورهای هیدرولیکی یا پنوماتیکی هستند. این عملگرها به‌کمک توان هیدرولیکی و پنوماتیکی کاری را در سیستم انجام می‌دهند. به‌عنوان مثال در یک دستگاه بالابر هیدرولیک، عملگر سیستم، همان سیلندر (جک) هیدرولیک است که به کابین متصل می‌شود و آن‌را حرکت می‌دهد؛ یا در یک دستگاه پرس ظروف که با سیستم پنوماتیک عمل می‌کند، عملگر سیستم همان سیلندرها (جک)‌های پنوماتیکی هستند که قالب سنبه را بالا و پایین می‌برند تا عملیات پرس و شکل‌دهی ظروف انجام گردد.
در مثال بالابر، با توجه به اینکه سیستم محرک آن هیدرولیک است و روغن هیدرولیک تراکم‌ناپذیر است، حرکت سیلندر هیدرولیک را در موقعیت‌های مختلف کورس سیلندر (پوزیشن‌های مختلف) با دقت زیادی می‌توان تعیین کرد. به‌عنوان مثال، اگر فرض کنیم ارتفاع کورس بالابر هیدرولیک، ۴ متر باشد، در ارتفاع‌های ۱ متری و ۲ متری و ۳ متری نیز می‌توانیم یک نقطه توقف برای بالابر تعیین کنیم. در این صورت، کابین بالابر با رسیدن به این نقاط، دقیقاً در نقطه تعیین‌شده توقف خواهد کرد. اما درمورد سیلندر‌های پنوماتیک، نمی‌توان این کار را انجام داد. به‌دلیل تراکم‌پذیر بودن هوا، حرکت سیلندر پنوماتیک معمولاً همراه با نوسان و بریده‌بریده حرکت‌کردن است و توقف آن نیز با کمی تأخیر انجام خواهد شد. بر همین اساس اگر در مثال بالابر، به‌جای سیلندر هیدرولیک، از سیلندر پنوماتیک استفاده کنیم، موقعیت‌های ۱ متری و ۲ متری و ۳ متری را نمی‌توانیم دقیقاً تعیین کنیم؛ چون احتمالاً سیلندر پنوماتیک فرضی ما دقیقاً در نقاط تعیین‌شده توقف نخواهد کرد و چه بسا از نقطه تعیین‌شده عبور کند!
این تفاوت، به‌دلیل تفاوت در ماهیت روغن هیدرولیک و هوای فشرده است. به‌یاد داشته باشید که روغن هیدرولیک یک سیال «تراکم‌ناپذیر» و هوای فشرده یک سیال «تراکم‌پذیر» است.

 

کاربرد در صنایع تمیز و عاری از آلودگی

در صنایع غذایی و صنایع بهداشتی و دارویی، که تمیزبودن محیط، رکن اساسی آن‌ها است، معمولاً از سیستم‌های پنوماتیک استفاده می‌شود؛ چون سیستم‌های پنوماتیک از هوای فشرده استفاده می‌کنند که به‌طور طبیعی در محیط موجود است و آلودگی خاصی را هم به‌همراه ندارد. اما در سیستم‌های هیدرولیک احتمال بروز آلودگی محیط به‌واسطه بروز احتمالی نشتی روغن از لوله‌ها و اتصالات و اجزای سیستم هیدرولیک به‌شدت وجود دارد؛ ازاین‌رو هیدرولیک گزینه مناسبی برای این‌گونه صنایع نیست.

دپارتمان تخصصی هیدرولیک و پنوماتیک گروه فنی پایش کنترل در راستای تامین قطعات در زمینه هیدرولیک پنوماتیک و تجهیزات مرتبط قدم برداشته و در این امر مهمترین ویژگی خود را جلب رضایت مشتری با تمرکز بر اصل کیفیت و خدمات پس از فروش بنا نهاده
مشارکت پی در پی با کمپانی های خارجی و کادر مجرب تخصصی ما ، این امکان را فراهم ساخته تا گستره وسیعی از کاربرهای هیدرولیک و پنوماتیک بتوانند از خدمات ما استفاده کنند.
گروه فنی پایش کنترل با تکیه بر تجربه سالیان متمادی و بکارگیری روش های نوین در صنعت هیدرولیک پنوماتیک و همچنین با اجرای موفقیت آمیز پروژه های متعدد اتوماسیون صنعتی در کارخانجات مختلف و با عرضه آخرین یافته های تکنولوژیک در زمینه هیدرولیک پنوماتیک همواره توانسته است با افتخار به عنوان ارائه دهنده راه حل های اتوماسیون صنعتی ، مجموعه ای پیشرو و مقدم باشد .