دستگاه های انتقال هیدرولیک به دلیل کارایی عالی، انعطاف پذیری و ظرفیت بار قوی، به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها مانند ماشین آلات مهندسی، تجهیزات اتوماسیون صنعتی و هوافضا استفاده می شود. با این حال، راندمان کلی سیستم هیدرولیک تحت تأثیر عوامل بسیاری است که نه تنها به طور مستقیم با عملکرد تجهیزات مرتبط است، بلکه با مصرف انرژی و صرفه جویی نیز ارتباط نزدیکی دارد.
خواص روغن هیدرولیک
ویسکوزیته
ویسکوزیته روغن هیدرولیک یک پارامتر کلیدی است که بر راندمان سیستم هیدرولیک تأثیر می گذارد. ویسکوزیته خیلی زیاد باعث جریان ضعیف روغن هیدرولیک می شود و در نتیجه بار پمپ را افزایش می دهد و راندمان کلی سیستم را کاهش می دهد. به طور نسبی، ویسکوزیته بسیار کم ممکن است باعث پارگی لایه روغن و افزایش سایش تجهیزات شود. بنابراین، انتخاب روغن هیدرولیک با ویسکوزیته مناسب بسیار مهم است. معمولاً تأثیر دمای کار و محیط کاربری باید در مرحله طراحی سیستم هیدرولیک در نظر گرفته شود.
دما
دمای روغن هیدرولیک بر ویسکوزیته و خواص شیمیایی آن تأثیر بسزایی دارد. در محیط دمای بالا، ویسکوزیته روغن هیدرولیک کاهش می یابد، در نتیجه عملکرد روانکاری آن ضعیف می شود و خطر نشت و سایش افزایش می یابد. برعکس، دمای پایین باعث افزایش ویسکوزیته روغن می شود و بر سیالیت تاثیر می گذارد. بنابراین، سیستم هیدرولیک باید مجهز به دستگاه های خنک کننده یا گرمایش کارآمد باشد تا اطمینان حاصل شود که روغن هیدرولیک در محدوده دمای عملیاتی مناسب نگهداری می شود.
آلاینده ها
آلاینده های موجود در روغن هیدرولیک (مانند آب، ذرات و مواد شیمیایی) می توانند به طور قابل توجهی بر عملکرد روغن تأثیر بگذارند و باعث افزایش میزان سایش و خرابی سیستم شوند. بازرسی منظم و تعویض روغن هیدرولیک برای تمیز نگه داشتن روغن می تواند به بهبود کارایی و عمر مفید سیستم هیدرولیک کمک کند.
عملکرد قطعات هیدرولیک
کارایی پمپ ها
پمپ هیدرولیک هسته سیستم هیدرولیک است و کارایی آن مستقیماً بازده انتقال کل سیستم را تعیین می کند. نوع پمپ (مانند پمپ های دنده ای، پمپ های پره ای و پمپ های پلانجری و غیره)، دقت طراحی و ساخت بر راندمان کاری آن تأثیر می گذارد. یک پمپ کارآمد می تواند جریان و فشار مورد نیاز را با مصرف انرژی کمتری فراهم کند که برای بهبود عملکرد کلی سیستم بسیار مهم است.
طراحی سیلندرهای هیدرولیک
طراحی سیلندرهای هیدرولیک تأثیر مستقیمی بر نیروی خروجی و سرعت حرکت آنها دارد. عواملی مانند مساحت پیستون، کورس و طراحی آب بند سیلندر هیدرولیک بر کارایی آن تأثیر می گذارد. طراحی معقول نه تنها می تواند نشت را کاهش دهد، بلکه توان خروجی را نیز افزایش می دهد و در نتیجه کارایی کلی سیستم را به طور موثر بهبود می بخشد.
عملکرد شیرآلات
شیرهای کنترل (مانند شیرهای سرریز، شیرهای جهت و شیرهای کنترل جریان) در سیستم های هیدرولیک نقش حیاتی در کنترل سیالات دارند. دقت طراحی و تنظیم شیر مستقیماً بر کنترل جریان و فشار تأثیر می گذارد و در نتیجه بر راندمان سیستم تأثیر می گذارد. علاوه بر این، نشتی سوپاپ و از دست دادن مقاومت نیز منجر به هدر رفتن انرژی و کاهش عملکرد کلی سیستم خواهد شد.
طراحی و چیدمان خط لوله
طول و قطر خط لوله
طول و قطر خط لوله هیدرولیک تأثیر قابل توجهی بر مقاومت جریان سیال دارد. طول بیش از حد خط لوله باعث کاهش فشار می شود و در نتیجه کارایی سیستم را کاهش می دهد. در حالی که قطر بسیار کوچک خط لوله مقاومت جریان را افزایش می دهد و باعث اتلاف انرژی می شود. بنابراین در طول طراحی سیستم هیدرولیک باید طول خط لوله تا حد امکان کوتاه شود و قطر لوله مناسب برای بهینه سازی جریان سیال و کاهش افت فشار انتخاب شود.
آرنج و مفاصل
زانوها و مفاصل در خط لوله مقاومت جریان سیال را افزایش داده و باعث اتلاف انرژی می شود. هر آرنج و مفصل ممکن است باعث کاهش فشار معینی شود، بنابراین تعداد زانوها باید در طول طراحی به حداقل برسد و مفاصل با اتلاف قدرت سیال کم باید برای بهبود کارایی کلی سیستم انتخاب شوند.3
