پرس هیدرولیک
مقدمه :
از پرس هیدرولیک در صنایعی همچون خودروسازی، صنایع فورجینگ و … استفاده می شود و استفاده زیادی از این محصول تولیدی می شود. دراین پروژه ساخت شاسی پرس هیدرولیک 10 تن و همچنین مراحل اجرای توضیح داده شده است.
اما به دلیل زیاد بودن قطعات و فرآیندهای تولید ؛Guide axle دستگاه موردبررسی موشکافانه قرار گرفته است
تعریف و تاریخچه هیدرولیک
هیدرولیک از کلمه یونانی " هیدرو " مشتق گردیده است و این کلمه بمعنای جریان حرکات مایعات می باشد.
در قرون گذشته مقصود از هیدرولیک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هیدرولیک مفهوم بیشتری بخود گرفت و معنی ومفهوم آن بررسی در مورد بهره برداری بیشتری از آب و حرکت دادن چرخ های آبی و مهندسی آب بوده است.
مفهوم هیدرولیک در این قرن دیگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسیعتری بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مایعات دیگری ، بخصوص " روغن معدنی " میباشد ، زیرا که آب بعلت خاصیت زنگ زدگی ، در صنایع نمی تواند بعنوان انرژی انتقال دهنده مورداستفاده قرار گیرد و بعلت آنکه روغن خاصیت زنگ زدگی دارد ، امروزه در صنایع از آن بخصوص برای انتقال انرژی در سیستم کنترل استفاده بسیار میگردد.
فنی که انتقال و تبدیل نیرو را توسط مایعات انجام دهد " هیدرولیک " نامیده میشود.
از آنجائیکه هیدرولیک آبی دارای خاصیت زنگ زدگی است لذا در صنایع از هیدرولیک روغنی هم بخاطر روغن کاری قطعات در حین کار و هم بخاطر انتقال انرژی در سیستم های کنترل استفاده میشود . وقتیکه در صنعت از هیدرولیک نام برده میشود ، مقصود همان " هیدرولیک روغنی " می باشد .
بطور دقیق میتوان گفت که : حوزه کاربرد هیدرولیک روغنی استفاده از انرژی دینامیکی و استاتیکی آن بوده و در مهندسی کنترل برای انتقال زیگنال ها و تولید نیرو می باشد.
وسائل هیدرولیکی که نحوه استفاده هیدرولیک را در صنعت میسر میسازد خود دارای تاریخچه بسیار قدیمی میباشد.
یکی از قدیمی ترین این وسائل ، پمپ های هیدرولیکی بوده ، که برای اولین بار کتزی بیوس یونانی در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسیح ، پمپی از نوع پیستون اهرمی که دارای دو سیلندر بود اختراع و ساخته است .
تا اوائل قرن هشتم دیگر در این زمینه وسیله جدیدی پدید نیامد و در اوائل این قرن انواع چرخ های آبی اختراع و رواج بسیار پیدا نمود.
قرن شانزده را میتوان توسعه پمپهای آبی دانست و در این قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهای مختلفی پدیدار گردیدند و اصول ساختمانی این پمپ ها ، امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئی ، هنوز هم مورد توجه و اهمیت بسیاری را دارا می باشد.
در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هیدرولیکی طراحی گردیده و حدوداً بعد از یک قرن اولین پرس هیدرولیکی که جنبه عملی داشت ، شروع بکار نمود.
قرن نوزدهم زمان کاربرد پرس های هیدرولیک آبی بود و اوائل قرن بیستم را میتوان شروع و زمان توسعه هیدرولیکی روغنی در صنایع و تاسیسات صنعتی دانست.
▪ سال ۱۹۰۵ پیدایش گیربکس هیدرواستاتیکی تا فشار ۴۰ بار
▪ سال ۱۹۱۰ پیدایش ماشین های پیستون شعاعی
▪ سال ۱۹۲۲ پیدایش ماشین های شعاعی با دور سریع
▪ سال ۱۹۲۴ پیدایش ماشین های پیستون محوری با محور مایل
▪ سال ۱۹۴۰ پیدایش و تولید انواع مختلف وسائل و ابزار هیدرولیکی برای فشارهائی بیش از ۳۵۰ بار ، که بعضی از آن وسایل در حال حاضر بطور سری تولید میگردد.
توسعه وسیع و کاربرد هیدرولیک روغنی پس از جنگ جهانی دوم پدید آمد ، ودر اثر همین توسعه ،
بسیاری از قطعات و لوازم هیدرولیک روغنی در حال حاضر بصورت استاندارد شده تولید میگردند.
● خواص هیدرولیک روغنی و کاربرد آن در صنایع
استفاده از هیدرولیک روغنی به طراحان ماشین امکانات جدیدی را داده ، که میتوانند به نحو ساده تری ایده و طرح خود را عملی سازند، بخصوص قطعات استاندارد شده هیدرولیک روغنی کمک بسیار جامعی در حل مسائل طراحان مینماید.
امروزه طراح ماشین میتواند با کمک هیدرولیک روغنی مسایل پیچیده کنترل مکانیکی را بنحو ساده تری و در زمان کوتاه تری حل نموده و در نتیجه طرح را با مخازن کمتری عرضه نماید.
● خواص مثبت هیدرولیک روغنی
تولید و انتقال نیروهای قوی توسط قطعات کوچک هیدرولیکی ، که دارای وزن کمتری بوده و نسبت وزنی آنها نسبت به دستگاههای الکتریکی ۱ به ۱۰ میباشد.
▪ نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها
▪ تبدیل ساده حرکت دورانی به حرکت خطی اسیلاتوری (رفت و برگشتی)
▪ قابلیت تنظیم و کنترل قطعات هیدرولیکی
▪ امکان سریع معکوس کردن جهت حرکت
▪ استارت حرکت قطعات کار کننده هیدرولیکی ، در موقعیکه زیر بار قرار گرفته باشند.
▪ قابلیت تنظیم غیر پله ئی نیرو ، فشار ، گشتاور، سرعت قطعات کار کننده
▪ ازدیاد عمر کاری قطعات هیدرولیکی در اثر موجودیت روغن در این قطعات
▪ مراقبت ساده دستگاهها و تاسیسات هیدرولیکی توسط مانومتر
▪ امکان اتوماتیک کردن حرکات
در مقابل این خواص مثبت ، البته خواص منفی نیز در هیدرولیک موجود است که طراحان بایستی با آنها نیز آشنا گردند ، البته لازم بتذکر است که بزرگترین خاصیت منفی هیدرولیک ، افت فشار میباشد ، که در حین انتقال مایع فشرده پدید می آید.
● خواص منفی هیدرولیک روغنی
▪ خطر در موقع کار با فشارهای قوی ، لذا توجه بیشتری بایستی به محکم وجفت شدن مهره ماسورهها با لوله ها و دهانه تغذیه و مسیر کار قطعات کار کننده نمود
▪ راندمان کمتر مولدهای نیروی هیدرولیکی نسبت به مولدهای نیروی مکانیکی، بعلت نشت فشار روغن و همچنین افت فشار در اثر اصطکاک مایعات در لوله و قطعات
▪ بعلت قابلیت تراکمی روغن و همچنین نشت آن ، امکان سینکرون کردن جریان حرکات بطور دقیق میسر نمی باشد.
▪ گرانی قطعات در اثر بالا بودن مخارج تولید.
▪ کاربرد هیدرولیک امروزه در اغلب صنایع بخصوص صنایع ذیل متداول میباشد:
ـ ماشین ابزار
ـ پرس سازی
ـ تاسیسات صنایع سنگین
ـ ماشین های راه و ساختمان و معادن
ـ هواپیما سازی
ـ کشتی سازی
ـ تبدیل انرژی در تاسیسات هیدرولیکی
انرژی مکانیکی اغلب توسط موتورهای احتراقی و یا الکترو موتورها تولید میگردد، در هیدرو پمپها تبدیل به انرژی هیدرولیکی گشته و این انرژی از طریق وسائل هیدرولیکی به قطعات کار کننده هیدرولیکی منتقل میگردد، واز این قطعات کارکننده میتوان مجددا انرژی مکانیکی را بدست آورد.
.پرس :
– انواع پرسها :
پرسها را بطور کلی میتوان بقرار ذیل تقسیم بندی کرد:
1- پرسهای c شکل ضربه ای
2- پرسهای دروازه ای
3- پرسهای چهار ستونه
4- پرسهای با حرکت از پایین به بالا
5- پرسهای با سرعت زیاد
هرکدام از پرسهای فوق نیز از نظر اندازه ,شکل وساختمان , انواع متنوع وبی شماری رادارند.
– ساختمان پرسها :
معمولآ ساختمان پرسها به دو گونه است :
پرسهای ریخته شده وپرسها ی جوشکاری شده می باشد.
– منابع مورد استفاده در پرسها :
قدرت در انواع پرسها به چهار طریق مشروح در ذیل تامین می گردد :
1- پرسهای دستی : در این نوع پرسها معمولآ از قدرت دست و یا پا ی کارگر استفاده میگردد .
2- پرسهای مکانیکی : این پرسها با قدرت موتور به حرکت در آمده وبعضا ً ممکن است دارای یک چرخ طیار ویک مکانیسم کاهنده سرعت دنده ای یک مرحله ای , یا مکانیسم کاهنده چند مرحله ای باشند .
3- پرسهای هیدرولیک : قدرت در پرسهای هیدرولیک بوسیله فشار روغن و یا فشار آب تامین می شود.
4- پرسهای پنوماتیک : تامین قدرت در این نوع پرسها توسط هوای فشرده است .
– پرسهای هیدرولیکی :
همان طور که تصور می شود ، یک پرس هیدرولیک از چندین جنبه با یک پرس مکانیکی تفاوت دارد . یک پرس هیدرولیکی حرکت خود را ازحرکت یک پیستون در داخل یک سیلندر به دست می آورد . این حرکت زمانی ایجاد می شود که یک سیال , معمولآ روغن یایک مخلوطی از دو یا چند مایع و یا گاز , تحت فشار کنترل شود . وضعیت سیال توسط پمپ و شیرهایی جهت افزایش , کاهش ویا حفظ فشار به صورت مورد نیاز در آمده ومیتواند حرکت لازم برای به حرکت در آوردن پیستون را فراهم کند . بنابراین بار ونیروی موجود در پرس هیدرولیک با حداکثر فشار موجود در سیلندر تعیین می شود .
ویژگی های پرس هیدرولیک :
1- قابلیت تغییر سرعت کورس در حالت ایجا د نیروی ثابت , باعث شده است تا این پرسها هنگامی که ضخامت قطعه کارتغییر می کند ,مناسب باشد .
2- نیروی وارده طی فاصله ی کاری کورس قابل اندازه گیری دقیق بوده و می توان آن رابه طور الکترونیکی کنترل کرد .
3- سرعت حرکت کورس با توجه به ویژگیهای قطعه کار , قابل تنظیم است .
4- نیروی وارده را می توان با توجه به نیاز قطعه کار از پیش تعیین کرد.
پرسهای هیدرولیک جهت کارهایی مانند : مونتاژ , پرسکاری , علامت گذاری , شکل دادن سرد , تاب گیری , تزریق پلاستیک, و قالبهای تحت فشار ( دایکاست ) مناسب می باشند . پرسهای هیدرولیکی بزرگ جهت انجام عملیات کشش وشکل دادن وهمین طور متالوژی پودر و آهنگری به کار می روند .
8