سیلندر هیدرولیک و انواع آن

مختصری درباره ی سیلندرهای هیدرولیک

وسیله ای که باعث می شود بتوانیم از یک سیال هیدرولیک فشار سازی شده جهت ایجاد حرکت استفاده کنیم سیلندر هیدرولیک نامیده می شود. این مکانیزم برای تولید حرکت و نیروی خطی مورد استفاده قرار می گیرد، به عبارتی سیلندر هیدرولیک انرژی ذخیره شده در سیال هیدرولیک را به نیرویی در راستای یک خط مستقیم تبدیل می کند.

  عملکرد سیلندر هیدرولیک

فشار هیدرولیک در این سیلندرها به منزله ی سوخت آنها می باشد که این فشار در سیال ذخیره شده است و انرژی ذخیره شده در این نوع سوخت به حرکت تبدیل می شود. یک سیستم هیدرولیک کامل متشکل از یک موتور هیدرولیکی، یک پمپ، یک یا چند سیلندر و یک سری اتصالات و قطعات دیگر است که پمپ توسط محرکش یعنی موتور به تولید جریان روغن می پردازد و سیلندرهای هیدرولیک از این روغن فشارسازی شده جهت ایجاد حرکت خطی استفاده می کنند.

هر سیلندر هیدرولیک شامل بدنه ی سیلندر، پیستون، میل پیستون و یک سری قطعات لاستیکی جهت آببندی می باشد. پیستون در داخل سیلندر به میل پیستون متصل شده است برای آب بند کردن سیلندر در دو انتهای آن از دو قطعه که به سر و ته سیلندر معروف هستند استفاده می شود، سر سیلندر سمتی است که میل پیستون از آن بیرون می زند.

ته سیلندر و میل پیستون توسط نگهدارنده هایی بر روی سیلندر و پیستون سوار می شوند. پیستون شامل رینگ و کاسه نمدهایی جهت آببندی هنگام حرکت در بدنه ی سیلندر می باشد. محفظه ی میل پیستون و محفظه ی ته سیلندر دو محفظه ی درون سیلندر می باشند که به ترتیب از سر سیلندر تا پیستون و از پیستون تا ته سیلندر می باشند، وقتی که روغن به محفظه ی ته سیلندر پمپ می شود میل پیستون رو به بیرون و وقتی به محفظه ی میل پیستون پمپ می شود به داخل حرکت می کند.

فشار در سیلندر بصورت واحد نیرو  بر واحد سطح تعریف می گردد که وقتی پیستون رو به بیرون حرکت می کند بصورت نیرو بر  سطح پیستون و وقتی به داخل حرکت می کند بصورت نیرو بر اختلاف سطح پیستون و میل پیستون محاسبه می گردد.

 تقسیم بندی سیلندر های هیدرولیک بر اساس عملکرد

سیلندرهای یک طرفه

در این سیلندرها سیال فقط از یک طرف فشارسازی می شود و جهت برگشت پیستون به حالت اولیه اش از یک فنر یا نیروی خارجی در طرف دیگر سیلندر استفاده می شود و این نوع سیلندرها بدلیل مشکلات ذاتی فنرها برای کاربردهای با کورس بالا مورد استفاده قرار نمی گیرند.

سیلندرهای دو طرفه

در این سیلندرها فشار سازی در هر دو طرف انجام می شود. میل پیستون های سیلندرهای دو طرفه بر دو نوعند: یک طرفه و دو طرفه، در حالت دو طرفه میل پیستون دو سر دارد که یکی از سر سیلندر و دیگری از ته سیلندر بیرون زده است.

تقسیم بندی سیلندرها بر اساس ویژگی هایشان

سیلندرهای پلانجری

این سیلندرها به نام "رام سیلندر" نیز شناخته می شوند که معمولا بصورت عمودی رو به بالا قرار داده می شوند این قرارگیری بدین دلیل است که وقتی تغذیه سیال به سیلندر متوقف شد وزن پیستون و شفت باعث برگشت آن به موقعیت اولیه اش می شود. سیلندرهای مورد استفاده در مراکز تعمیر اتومبیل نمونه ی خوبی از نوع سیلندرها هستند.

سیلندرهای تلسکوپی

این سیلندرها به نام سیلندرهای چند مرحله ای نیز شناخته می شوند. ماکزیمم تعداد مراحل این سیلندرها شش مرحله می باشد و در جاهایی استفاده می شوند فضای کمتری داریم این سیلندرها هم می توانند هم یک طرفه باشند و هم دوطرفه و دارای کورس خیلی بالایی هستند و بعنوان مثال در جرثقیل ها و لیفتراک ها مورد استفاده قرار می گیرند.

سیلندرهای کابلی

سیلندرهای کابلی هم می توانند از سیستم هیدرولیک و هم از پنوماتیک استفاده کنند که از نوع دو طرفه هستند و دارای کورس های بالایی هستند و نیروی خوبی تولید می کنند. سیلندرهای کابلی می توانند در محیط های با فضای محدود مورد استفاده قرار گیرند.

سیلندرهای دیافراگمی

این سیلندرها بر دو نوعند: با دیافراگم لبه تخت و دیافراگم لبه گرد که این نوع سیلندرها هیچ گونه نشتی ای در محل دور پیستون ندارند.

اجزاء سیلندرهای هیدرولیک

اجزاء این سیلندرها عبارتند از: ته سیلندر، اتصالات ته سیلندر به بدنه ی سیلندر، سر سیلندر و اتصالاتش، پیستون، میل پیستون و اتصلاتش به پیستون و همچنین در بعضی از سیلندرها پایه ای جهت استقرار بدنه سیلندر بر روی آن.

بدنه ی سیلندر لوله ای ضخیم است که سطح داخلی آن ماشینکاری شده است سطح داخلی سیلندر می بایستی از صافی سطح بالایی برخوردار باشد که ایجاد این صافی سطح با روشهای مختلف انجام می شود.

در بیشتر سیلندرهای هیدرولیک ته سیلندر و بدنه به هم جوش می شوند که این جوش باعث می شود که سطح داخلی بدنه دچار آسیب شود بنابراین توصیه می شود که ته سیلندر به بدنه پیچ شود که این نوع اتصال می تواند فرایند تعمیرات و نگهداری آن را آسان تر کند از طرف دیگر جهت اتصال سر سیلندر به بدنه روش های مختلفی مانند پیچ کردن و رزوه کردن سر سیلندر و بدنه داخلی سیلندر وجود دارد.

در اکثر سیلندرهای هیدرولیک، اتصالات رزوه ای یا فلنجی مورد استفاده قرار می گیرند که اتصالات فلنجی بهترین و گرانترین نوع اتصالات هستند که انتظار نیز همین است زیرا قبل از ماشینکاری فلنج به بدنه جوش می شود و امکان جدایش مجدد وجود نخواهد داشت. از دیگر نکات مثبت فلنج ها این است که سر سیلندر به فلنج پیچ می شود و جدایش آن به آسانی انجام می پذیرد. فرایند جدا کردن به مانند فرایند هم محور کردن برای سیلندرهای بزرگ خیلی سخت است که این مشکل بیشتر برای پیچ های با سایزهای بین 300 تا 600 بوجود می آید.

ویژگی هایی که هنگام خریدن یک سیلندر هیدرولیک باید در نظر گرفت:

قطر داخلی سیلندر، ماکزیمم فشار کاری، قطر میل پیستون و کورس حرکتی پیستون

که همه ی پارامترهای فوق می بایستی به هنگام طراحی سیستم هیدرولیک جهت انتخاب قطعات منفصله در نظر گرفته شوند.