فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه 1

انواع پمپ هاي هيدروليك 2

عيب يابي پمپ ها 10

عيب يابي 16

مشكلات سيتم هيدروليك 18

مراقبت از سيستم هاي پنوماتيكي 21

مراقبت از سيستم هيدروليكي 23

بهداشت و ايمني در كار 24

خط توليد محصولات جديد تكنيك كاران 26

قسمت تست 32

سر بندي سيم هاي سيم پيچي 40

آئين نامه مربوط به سيستم هاي تحت فشار 41

 

 

مقدمه اي بر هيدروليك روغني و پنوماتيك

در بسياري از فرايند هاي صنعتي عملياتي مانند جابجايي اجسامي يا مواد از يك مكان به مكاني ديگر با اعمال نيرو براي نگهداري شكل دادن يا فشردن يك محصول مورد نظر مي باشد . به منظور به اجرا در آوردن اين قبيل عمليات به يك نيروي محركه اوليه (به غير از تجهيزات الكتريكي) نياز خواهيم داشت جهت انتقال انرژي از يك نقطه به نقطه ديگر به منظور ايجاد يك حركت خطي يا چرخشي يا اعمال يك نيرو مي توان از سيال مانند روغن و هوا استفاده نمود .

در صنعت سيستمهايي كه بر اساس كارآيي مايعات طراحي شده اند را سيستم هيدروليكي و آن دسته كه بر اساس كارآيي گازهاطراحي شده اند را سيستم پنوماتيك مي نامند در اكثر سيستم هاي هيدروليكي سيال مورد استفاده روغن و در اكثر سيستم هاي پنوماتيكي سيال مورد استفاده هواست .

انواع پمپ هاي هيدروليكي

پمپ هايي كه در هيدروليك روغني كاربرد دارند به 3 گروه اصلي زير تقسيم مي شوند :

- پمپ هاي چرخ دنده اي

- پمپ هاي پره اي

- پمپ هاي پيستوني

پمپ هاي چرخ دنده اي شامل دو چرخ دنده مي باشند . اين چرخ دنده ها با همديگر جفت شده و زماني كه يكي از آنها توسط عاملي به گردش در مي آيد ، ديگري را نيز مي گرداند . اين پمپ از نوع جابجايي مثبت بوده و ميزان دبي آنها را مي توان با تغيير سرعت گردش محور محرك تغيير داد . دبي يا بازدهي اين پمپ ها عمدتاً به دقت و تماس مناسب سطوح دنده هاي درگير (آب بندي سطوح دنده ها) بستگي دارد .

پمپ هاي دنده اي را مي توان به انواع مختلف تقسيم كرد .

الف : پمپ هاي چرخ دنده اي ساده

فشار تئوريك در پمپ هاي چرخ دنده اي ثابت در نظر گرفته مي شود . منظور از فشار تئوريك اين است كه در عمل در اكثر پمپ هاي چرخ دنده اي امكان بروز نشت داخلي روغن و لغزش سطوح دنده ها وجود داشته كه اين خود موجب كاهش فشار مي گردد . بدين ترتيب بازده اين قبيل پمپ ها مي تواند تا 5 در صد كاهش يابد . متداول ترين اين پمپ ها متشكل از يك چرخ دنده است كه مطابق شكل ( )درون يك محفظه جاوي دريچه ورود و خروج روغن قرار مي گيرند . يكي از چرخ دنده ها متصل به شافت محرك مي باشد . با چرخش چرخ دنده اول در جهتي كه در شكل مشخص شده است حركت چرخ دنده دوم در خلاف جهت آن امكان پذير مي گردد .

محفظه مكش به مخزن روغن متصل است . چرخش چرخ دنده ها باعث ايجاد خلاء شده و فشار منفي حاصل و نيز فشار اتمسفر بر سطح روغن در مخزن سبب جريان روغن از مخزن به بيرون مي شود . عمل مكش روغن از طريق دريچه ورودي به اجراء در آمده و پس از عبور از محيط هر چرخ دنده ما بين فضاي بين هر دندانه ها و پوسته مستقر مي گردد . بدين ترتيب روغن با فشار از دريچه خروجيس جريان پيدا مي يابد . مجدداً دنده ها در گير شده و روغن را از خانه هاي چرخ دنده جابجا مي كنند . دنده هاي در گير مانع جريان روغن از محفظه پر فشار به طرف محفظه مكش مي گردند . دنده ها قبل از خالي شدن كامل خانه ها ، راه آنها را مي بندند . بدين ترتيب فشار زيادي در خانه ها ايجاد مي شود كه موجب شدت و ضربان كار مي گردد . فضاي آزاد ما بين سر دنده ها و پوسته بايد در حداقل ممكن باشد . دقت در ساخت و پرداخت صحيح دندانه موجب آب بندي مطلوب پمپ شده و از بازگشت روغن به دريچه ورودي جلوگيري مي كند . چنانچه روغن حاوي ذرات خارجي باشد موجب وقوع خوردگي در چرخ دنده ها و پوسته شده و در نتيجه راندمان پمپ كاهش مي يابد . عمل تصفيه روغن از اهميت بسيار زيادي برخوردار است و با به حداقل رسانيدن مقدار ذرات خارجي در مدار هيدروليكي مي توان طول عمر دستگاه هيدروليكي را افزايش داد . پمپ هاي استاندارد دنده اي براي كار در فشارهاي بيش از 80 bar و فشار ماكزيمم در حدود 100-120bar مورد استفاده قرار مي گيرند .

نمونه ديگري از پمپ هاي چرخ دنده اي نوع دندانه داخلي آن است . اين قبيل پمپ ها تا فشار 100 bar را به سهولت تامين مي كنند . فضاي باز ما بين دو چرخ دنده داخلي و خارجي (حد فاصل دريچه هاي ورودي و خروجي) توسط زائده اي ثابت مطابق شكل آب بندي مي شود تا فشار مورد نظر تامين گردد . مكش روغن از طريق دريچه ورودي به مرحله اجراء در آمده و پس از عبور از فضاي بين چرخ دنده ها از دريچه خروجي جريان مي يابد .

ب) پمپ هاي چرخ دنده اي حلزوني

در شكل ( )نمونه اي از يك پمپ چرخ دنده مارپيچي (حلزوني) نشان داده شده است . پمپ هاي دنده اي مارپيچي داراي دو و يا همانگونه كه در شكل مشاهده مي شود حاوي سه دنده مارپيچي (حلزوني ) مي باشند كه يكي از دنده ها چپ گرد و بقيه راست گرد هستند . با طراحي مناسب گام دندانه هاي حلزوني يكديگر و بدنه محفظه را پوشش مي دهند . دنده حلزون مركزي توسط يك محور به حركت در مي آيد و اين حركت دوراني را به ساير دنده هاي حلزوني منتقل مي كند . دو دنده حلزوني خارجي به همراه بدنه محفظه و دنده حلزون محرك مجموعاً محفظه اي بسته اي را تشكيل مي دهند . محفظه مزبور به طور پيوسته در جهت محوري از طرف مكش به طرف دريچه پز فشار انتقال مي يابد . نتيجه اين دوران ايجاد جرياني يكنواخت و بدون سر و صدا در پمپ مي باشد . بدين ترتيب پمپ هاي دنده حلزوني در مواردي كه ايجاد حركت يكنواخت توسط ساير پمپ ها در اثر وجود ضربه توليد اشكال مي نمايند بكار يم روند .

ج ) پمپ هاي پره اي

اصول كار پمپ هاي پره اي در اصل شبيه پمپ هاي دنده اي است با اين تفاوت كه در اين پمپ ها ، علاوه بر فشار هيدروليكي ، نيروي گريز از مركز نيز بكار گرفته مي شود . اساس كار اين پمپ ها بر اساس ازدياد حجم خالي براي ايجاد خلاء جزئي استوار گرديده است .

نمونه اي از يك پمپ پره اي ساده در شكل نشان داده شده است . اين پمپ متشكل از روتوري كه در محفظه جاي گرفته و دور تا دور آن پره هايي در شيار هاي شعايي مستقر مي شوند . نيروي گريز از مركز و فشار سيستم موجب كشش پره ها به طرف خارج مي گرد و لبه ههاي خارجي پره ها در تماس با سطح دروني در حلقه محفظه به حالت سكون در مي آيند . اين قبيل پمپ ها در اثر نوسانات فشار روغن ما بين دريچه هاي ورودي و خروجي به سرعت نا متعادل مي شوند .

به منظور كاهش اين قبيل نوسانات كه مي تواند استهلاك زود رس پمپ را به همراه داشته باشد از پمپ پره اي شكل ( ) استفاده مي شود .

نمونه ديگري از يك پمپ پره اي در شكل ( ) نشان داده شده است . نمونه مذكور داراي حلقه ثابتي درون محفظه مي باشد كه به استاتور معروف است . در اينجا ، استاتور خارج از مركز را مي توان بكمك يك فنر در وضعيتي قرار داد تا بيشترين فشار را در سيستم هيدروليكي تأ مين نمايد .به هنگام تأمين فشار مورد نياز ، مابين روتور و استاتور ، در اثر غلبه فشار بر فنر ، استاتور به تدريج از حالت خروج از مركز بيرون آمده و در مركز پوسته مستقر مي شود . هنگامي كه فشار مجدداً كاهش مي يابد ، فشار فنر موجب بازگشت استاتور به موقعيت خارج از مركز شده و فشار روغن افزايش مي يابد . با تنظيم فنر مي توان نسبت به تأمين فشار مورد نظر اقدام نمود .

 

 

 

 

 

د) پمپ هاي پيستوني

پمپ هاي پيستوني به دو نوع شعاعي و محوري تقسيم مي شوند . هر دو نوع پمپ مذكور متشكل از تعدادي سيلندر كوچك و پيستونهاي رفت و برگشتي بوده كه با فشار يك بادامك خروج از مركز عمل مي كنند .ورود و خروج روغن در هر پيستون از طريق دوران دريچه اي چرخشي تأمين مي شود ، به نحوي كه هر پيستون به نوبت در زمان پائين آمده در برابر دريچه ورودي قرار گرفته و عمل مكش انجام مي پذيرد .به هنگام بالا رفتن پيستون ، اين روغن از طريق دريچه خروجي مستقر در برابر هر پيستون ، جاري مي شود . پمپ هاي پيستوني معمولاً در محدوده فشارهاي بالا تا سرعت 3500 دور در دقيقه كاربرد و راندمان مطلوبي دارند .

در نمونه اي از يك پمپ پيستوني محوري با صفحه مايل و جابجايي ثابت و در نمونه اي از يك پمپ پيستوني محوري با صفحه مايل و جابه جايي متغير مشاهده مي شود . در اين نوع پمپ ها ، يك صفحه نگهدارنده موجب حركت پيستون مي گردد . پيستونها بر روي يك استوانه چرخشي متصل به محور محرك واقع شده اند . در اينجا ، يك سيلندر راهنما ، كنترل زاويه صفحه بادامكب را بكمك يك فنر بر عهده دارد . هنگامي كه روغن تحت فشار وارد اين سيلندر مي شود ، زاويه صفحه بادامكي كاهش يافته و بازده پمپ سير نزولي را طي خواهد كرد .

به منظور حفاظت از اجزاءداخلي پمپ ها از فيلترهاي خاصي كه قادر به جذب ذرات خارجي مي باشند استفاده مي شود . اين فيلترها در انتهاي لوله مكش در مخزن روغن تعبيه مي شوند . نكته قابل توجه اين است كه استفاده از فيلترهاي بسيار فشرده در مسير حركت روغن موجب كند شدن جريان روغن شده و روغن بعلت مقاومت فيلتر در مقابل جريان سيال نمي تواند بسادگي به درون پمپ هدايت شود و در نتيجه پمپ با سر وصدايي زياد و راندمان كم بكار خود ادامه مي دهد . به عنوان يك قائده كلي ، فيلترهاي مكش روغن مي بايست بتوانندذرات ريز به ابعاد 125 ميكرون را جذب نمايند و فيلترهاي ريزتر در خط برگشت روغن تعبيه مي شوند . هر ميكرون برابر است با 0.001 ميلي متر (1mm) يا 0.0004 اينچ . در واقع ، هدايت روغن به درون پمپ توسط فشار اتمسفر انجام مي شود . اين ارتفاع ناشي از فشار در شكل ( ) با حرف H نشان داده شده است .

قطر لوله مي بايست بنحوي محاسبه شود كه سرعت روغن در دريچه هاي ورودي مابين 0.6 و 1.2 M/S باشد . معمولاً در پمپ هاي هيدروليكي ، قطر لوله ورودي بزرگتر از قطر لوله خروجي است .

عيب يابي پمپ ها

نقص فني : جريان روغن در پمپ مشاهده نمي شود .

در اين صورت بايد مراحل زير را دنبال نمود :

1- بلافاصله پمپ را خاموش كنيد .

2- در صورتي كه عمليات مقدماتي را انجام نداده ايد ، مطابق با دستورالعمل سازنده ، آنها را بكار ببريد .

3- احتمالاً ، ارتفاع ناشي از فشار خيلي زياد است . با قرار دادن يك فشار سنج در محل ورودي ، اين عامل را كنترل كنيد . در صورتي كه ارتفاع ناشي از فشار زياد باشد ، پمپ را پائينتر نصب كرده و قطر لوله ورودي را افزايش دهيد و خط لوله ورودي را از نظر نشت هوا بازرسي كنيد .

4- ممكن است جهت دوران محور پمپ نادرست باشد .

نقص فني : دبي در پمپ كافي نيست

علت بروز اشكال را بايد در موارد زير دنبال كرد :

1- نشت هوا به داخل پمپ از خط ورودي يا محفظه كاسه نمدها . در اين صورت پيچ مخصوص كاسه نمدها را مقداري سفت كرده و آنها را كمي به روغن آغشته كنيد . براي جلوگيري از نشت هوا به داخل لوله ورودي ، آن را ترميم يا تعويض كنيد .

2- سرعت خيلي كم است . تعداد دور در دقيقه محور موتور را بررسي كنيد . البته امكان دارد بار وارده به موتور محرك بيش از اندازه پيش بيني شده باشد . اشكال ممكن است ناشي از كم بودن ولتاژ باشد .

3- ارتفاع ناشي از فشار زياد است .با فشار سنج آن را بازرسي كنيد .

4- پمپ فرسوده شده است .

5- شير كنترل جهت جريان كوچكتر از حد لازم بوده و يا كاملاً مسدود شده است .

6- لوله كسي به طور مناسب نصب نشده و هوا به داخل آن نشت مي كند .

7- يك اشكال مكانيكي مانند فرسوده شدن كاسه نمد ايجاد شده است . كاسه نمد را تعويض كنيد .

نقص فني : پمپ مدتي كاركرده و سپس جريان روغن قطع مي شود .

علت را بايد در يكي از اشكالات زير جستجو كرد :

1- خط ورودي، نشتي دارد .

2- شير يك طرفه ورودي در عمق مناسبي نصب نشده است .

3- روغن در خود حبابهايي از هوا دارد .

4- روغن پمپاژ شده از جاي ديگري خارج مي شود .

5- وجود هوا در لوله ورودي .

6- عملكرد پمپ به خاطر وجود ذرات خارجي در روغن مختل شده است .

نقص فني : پمپ به سرعت فرسوده مي شود

برخي از عوامل كه در فرسودگي سريع پمپ موثرند عبارتند از :

1- وجود ذرات اضافي در روغني كه پمپ مي شود . براي رفع اين اشكال مي توان صافي مناسشبي در خط لوله ورودي تعبيه كرد .

2- كشش يا فشار اضافي كه لوله ها به بدنه پمپ وارد كرده اند بعث بروز اين اشكال شده است . اتصال لوله ها را باز كرده و تنظيمات را كنترل كنيد تا از نقش اين عوامل در فرسودگي پمپ اطمينان حاصل كنيد .

3- پمپ در مقابل فشار زيادي كار مي كند .

4- زنگ زدگي باعث خوردگي سطوح داخلي شده است .

5- پمپ بدون روغن يا با روغن كم كار مي كند

نقص فني : گردش پمپ به قدرت زريادي نياز دارد .

اگر گرداندن محور پمپ به قدرت زيادي نياز داشته باشد علت را در عوامل زير جستجو كنيد .