چرا از هیدرولیک در ساخت جک استفاده میشود؟
کلمه هیدرولیک به معنی جریان حرکت مایع است. به دلیل خاصیت زنگ زدگی آب، در صنایع از روغن به عنوان منتقل کننده انرژی استفاه میشود. مایعات را میتوان تراکم ناپذیر دانست و از آن برای تبدیل و انتقال کار استفاده کرد.
در فرآیندهای صنعتی بسیاری برای انتقال قدرت به هزینه کم و دقت بالا، از سیال استفاده میشود. بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخههای صنعت رو به گسترش است.
استفاده از سیال به دو دسته هیدرولیک و نیوماتیک تقسیم میشود. از سیستمهای هیدرولیک در مواردی که قدرت بالا و سرعتهای کنترل شده نیاز باشد استفاده میشود. از نیوماتیک نیز در مواردی که نیروی نسبتا پایین و سرعتهای حرکتی بالا مورد نیاز باشد.
سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی قطعات کمتری دارد و میتوان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت. انتقال قدرت توسط جریان سیال پرفشار در خطوط انتقال صورت میگیرد. اما در سیستمهای مکانیکی برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک، چرخ دنده و … استفاده میکنند. سیستمهای هیدرولیک انعطاف پذیر هستند و در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستمهای دیگر وجود دارد خبری نیست.
در سیستمهای هیدرولیک میتوان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت. میتوان نیروهای بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی کنترل نمود.
از گذشته از توان هیدرولیکی برای سهولت در بلند کردن و پایین بردن ماشین آلات سنگین استفاده میشود.
جکهای هیدرولیک در قالبهای خاص تونل لاینینگ و کلایمینگ استفاده میشوند. برای آشنایی بیشتر باید گفت لاینینگ تونل یک قالب خاص است که به طور ویژه برای پوششهای بتنی تونلها، کانالها و مقاطع مختلف طراحی و تولید میشود.
طرز کار سیستمهای هیدرولیک
سیلندر هیدرولیک یک محرک مکانیکی است که بدون نیاز به چرخدنده مکانیکی با انتقال فشار از سیال، انتقال حرکت و نیروی خطی در سیستم را فراهم میکند. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است. که این وظیفه لولهها، شیلنگها و بستها است. پس از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها هدایت میشوند. در نتیجه قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز تبدیل میشود. باید گفت روند کار تمام سیستمهای هیدرولیکی بر اساس قانون پاسکال است.
بر اساس این قانون فشار در سر تا سر یک سیال یکسان است و به صورت عمود بر آن وارد میشود. در علم فیزیک فشار برابر با نیرو، تقسیم بر واحد سطح است. پس سطح مقطع کوچک به نیروی کم و سطح مقطع بزرگتر به نیروی بیشتری نیاز دارد. با این وجود با ایجاد یک نیروی کم در سطح مقطع کوچک، به یک نیروی زیاد در سطح مقطع بزرگتر غلبه خواهیم کرد.
جک هیدرولیک چیست؟
در جکهای هیدرولیکی از روغن به عنوان انتقال دهنده نیرو استفاده میشود. به دلیل تراکم پذیری بسیار کم مایعات، سرعت جکهای هیدرولیکی قابل کنترل بوده و دارای قدرت بالایی هستند.
هر جک دارای یک پوسته یا سیلندر است که پیستون در درون آن حرکت رفت و برگشتی دارد. پیستون به دستهای متصل می شود که از یک طرف سیلندر بیرون میآید. بر حسب نوع جک، یک یا دو مجرای در طرف سر و ته سیلندر درآورده شدهاند. باید گفت در ساختار جک هیدرولیک از این واقعیت استفاده میشود که روغن تراکم ناپذیر است. روغن به دلیل تراکم ناپذیر بودن نیروی وارد بر خود را منتقل میکند.
جکهای هیدرولیک در عین سادگی کار مفید زیادی با بازده بالا انجام میدهند. به این صورت که در آن نیرویی بر روغن موجود در یک استوانه کوچک وارد میشود، این نیرو روغن غیر قابل تراکم را به استوانه بزرگ منتقل میکند. روغن به پیستون استوانه بزرگ فشار آورده و باعث بلند شدن بار روی استوانه میشود. به طور کلی میتوان گفت فشار وارد بر پیستون کوچک عینا به پیستون بزرگ منتقل شده و آن را به طرف بالا میراند.
به طور کلی جک هیدرولیک وظیفه تبدیل انرژی هیدرولیک به مکانیک را برعهده دارد.
جکهای هیدرولیکی به دو دسته تقسیم می شوند:
1) جکهای یک طرفه
این جک فقط دارای یک پورت ورودی روغن هیدرولیک است. این نوع جک تحت تاثیر نیرو های خارجی مانند وزن و نیروی فنر باز میشوند.
2) جکهای دو طرفه
این نوع دارای دو پورت ورود و خروج روغن هیدرولیک است. در نتیجه روغن به جلو و پشت پیستون منتقل شده و جک حرکت میکند.
از مزیتهای سیستمهای هیدرولیک نسبت به سایر سیستمها (مکانیکی یا الکترونیکی)، طراحی ساده، راندمان بالا، قابلیت افزایش نیرو و دقت کنترل است.
سیستمهای هیدرولیکی در مقایسه با سیستمهای دیگر (مکانیکی و الکتریکی) سادهتر بادوامتر و با قدرت بیشتر هستند.
مزیتهای استفاده از جکهای هیدرولیکی:
- طراحی آنها ساده است و به آسانی مورد استفاده قرار میگیرند.
- دارای وزن کمتری نسبت به سایر جکها هستند.
- جکهای هیدرولیکی دارای طرحهای مختلفی هستند.
- فضای کمی برای عملکرد نیاز دارند.
- میتوان گفت بهترین گزینه برای جابهجایی و بلند کردن اجسام سنگین است.