هیدرولیک

سیستم هیدرولیک چیست؟
هیدرولیک در معنای کلی یعنی، اجرای یک فرایند توسط مایع در حال حرکت و یا مایع تحت فشار. در زمان های گذشته از فشار آب های جاری مانند رودخانه ها برای چرخاندن توربین های آبی استفاده می شد. سپس کمک توربین ها، باعث ایجاد نیروی لازم گرداندن سنگ آسیاب میشد. این پروسه، جزو اولین استفاده از کاربرد های نیروی هیدرولیک محسوب می شود. به مرور و با گذشت زمان، با انجام تحقیق ها فرایند های هیدرولیک بسیار گسترش یافتند و به عنوان بخشی از یک فرایند تولید انرژی تبدیل گشتند.
امروزه دیگر فقط از آب برای ایجاد این فرایند ها استفاده نمی شود؛ هرچند که در معنای کلی هیدرولیک از واژه آب وام گرفته شده است. جریان حرکتی هر نوع مایعی می تواند به عنوان یک انرژی انتقال دهنده عمل کند. روغن های معدنی به دلیل آن که مانند آب خاصیت زنگ زدگی ندارند، در بسیاری از صنایع مورد توجه قرار گرفته اند. اگر یک پروسه انتقال انرژی به وسیله روغن اجرا شود، هیدرولیک روغنی نام میگیرد.

هیدرولیک چه کاربرد هایی دارد؟
در بخش هایی از زندگی روزمره خود از این سیستم های جریانی استفاده می کنیم. فرمان ها و ترمز هیدرولیک، بالابر و پرس هیدرولیک از نمونه سیستم های پرکاربرد هستند.
البته کاربرد فوق العاده ای که این سیستم ها در صنعت دارند را هم نمی توان نادیده گرفت. در صنایع فولادسازی و نورد، فقط با کمک یک دکمه و بهره گیری از فشار جریان یک سیال، بسیاری از مکانیزم های صنعتی اجرا می شوند. یا مثلا در ماشین ابزار ها و پرس ها و قیچی ها قدرت و دقت این سیستم ها می تواند بسیار مفید باشد.

اجزای اصلی فرایند هیدرولیک
مجموعه سیستم های هیدرولیک، از قسمت های مختلفی ساخته شده اند. اما، شاکله اصلی این مجموعه ها به صورت کلی شامل مخزن، پمپ، شیر، عملگر ها می سازند. سیال مورد استفاده مجموعه در مخزن نگهداری می شود. سپس برای به جریان انداختن این سیال به یک محرک احتیاج داریم که این کار توسط پمپ و الکتروموتور انجام می شود. برای کنترل سیال جاری، از شیر ها کمک می گیریم؛ حال برای تبدیل انرژی سیال تحت فشار به انرژِ مکانیکی عملگر ها مانند سیلندر ها، وارد عمل می شوند. همانطور که گفتیم این قسمت ها چهار بخش اصلی یک سیستم هیدرولیک هستند و هر یک می توانند پیچیدگی های بیشتر و متنوع تری را نیز با خود به همراه داشته باشند.

مزایای این سیستم
قدرت زیاد سیستم های هیدرولیک، در عین سرعت بالای آن از مزایای مهم این مجموعه ها به شمار می آید. سادگی در طراحی موجب شده است که تعویض قطعات در هنگام تعمیر آسان شود. البته این سادگی، موجب کاهش کنترل و دقت این پروسه نمی شود. همچنین انعطاف پذیری بالا و امکان طراحی با توجه به موقعیت و شرایط های متفاوت موجب افزایش بازده این سیستم انرژی مبتنی بر جریان شده است. بی شک جزو اقتصادی ترین فرایند های موجود در صنایع و اتوماسیون ها قرار میگیرد.

معایب این سیستم
حساسیت زیاد این سیستم ها، موجب گشته است که حضور کوچکترین جسم خارجی امکان بروز خطا و عیب را ممکن کند. همچنین کیفیت سیال جاری درون سیستم هم همیشه باید در حد استاندارد باشد. فشار زیاد داخل سیستم ، سبب میشود که نیاز به تجهیزاتی مانند لوله ها و شیلنگ های قوی داخل سیستم باشد.

نمونه ای از سیستم هیدرولیک در زندگی روزمره
بسیاری از خودرو های امروزی دارای ترمز و فرمان هیدرولیک هستند. فرمان مبتنی بر این فرایند کاری نقش انرژی کمکی برای راننده در حین چرخاندن فرمان را ایفا می کند. زمانی که راننده قصد چرخاندن فرمان را دارد، روغن تحت فشار نیروی مورد نیاز فرمان را، تامین میکند. در ادامه در ترمز های آن ها، نیروی اعمالی از جانب راننده، توسط سیلندر اصلی، به هیدرولیکی منتقل و تبدیل به فشار می شود. در نتیجه، این فشار و نیرو به دیسک ترمز اصلی اعمال می شود.