دانلود تحقیق هدایت کننده های سیال

از هدایت کننده های سیال بمنظور اتصال اجزاء مختلف سیستم هیدرولیک به یکدیگر استفاده می شود .

عملکرد صحیح مدار به انتخاب مناسب ، و بازده این خطوط انتقال بستگی دارد .

خطوط مذکور بایستی ضمن تحمل فشار کاری و ضربات هیدرولیکی تولید شده توسط سیستم از اندازه های مناسب جهت انتقال دبی حجمی مورد نیاز و قابلیت مونتاژ و دمونتاژ مناسب با حفظ خاصیت آب بندی بر خوردار باشند و افت فشار ایجاد شده ناشی از اصطحکاک داخلی آنها نیز به حداقل برسد .

انتخاب هدایت کننده ها
هنگام انتخاب نوع هدایت کننده ، نکات زیر باید به دقت مورد بررسی قرار گیرند :
1- خطوط باید توانایی تحمل فشار کاری را بصورت پیوسته دارا بوده و بتوانند تا چهار برابر فشار کاری را بصورت لحظه ای تحمل نمایند .

2- خطوط انتقال ، به منظور نصب تجهیزات لازم در طول آنها باید از استحکام کافی بر خوردار باشند .

3- قطر خطوط انتقال بایستی به اندازه کافی بزرگ باشد تا از افت قشار غیر مجاز ( بیش از 10/0 فشار اولیه ) جلوگیری شود .

4- به منظور کاهش جریانهای آشفته و افتهای اصطحکاکی ، سطوح داخلی خطوط انتقال می بایست از صافی مناسب بر خوردار باشند .

5- مواد تشکیل دهنده خطوط انتقال باید با سیال گذرنده از آنها سازگار باشد .

6- جهت سهولت در باز و بستن و یا تعویض اجزاء از پایانه هاو اتصالات مناسب استفاده شود .

7- در کاربرد ویژه مانند صنایع هوایی و فضایی باید به فاکتور وزن نیز توجه گردد .

انواع هدایت کننده ها
هدایت کننده های سیال در انواع زیر در جهت کاربردهای متفاوت در دسترس می باشند:
1- لوله های صلب فولادی
2- لوله های نیمه صلب
3- لوله های پلاستیکی
4- شیلنگهای انعطاف پذیر


لوله های صلب فولادی
این لوله ها که با انواع رزوه های مخروطی و مستقیم در دسترس می باشند .

، به دلیل عملکرد مطلوب ، در دسترس بودن ، قیمت مناسب و دارا بودن مقاومت مکانیکی بالا ، به طور وسیع در صنعت هیدرولیک مورد استفاده قرار می گیرند .

حجیم بودن ، وزن زیاد و نیاز به تعداد زیاد اتصالات از مهمترین معایب این نوع هدایت کننده ها به شمار می آید .

لوله های صلب فولادی بر حسب قطر نامی و کد مشخصه ضخامت دیواره دسته بندی می شوند و در اندازه های نامی 8/1 تا .in 8 ( اندازه روزه ی لوله ) در چهر محدوده استاندارد برای ضخامت دیوار ه در دسترس می باشند ( جدول 8-1 ) .

اتصالات به وسیله روزه های نر و ماده آب بندی می شوند .

تعدادی از انواع اتصالات مورد استفاده جهت لوله های صلب در شکل 8-1 نشان داده شده اند .

اتصالات روزه ای حد اکثر تا اندازه .

in 4/1 1 استاندارد بوده و برای اندازههای بزرگتر در صورت نیاز از فلنجهای جوشی مطابق شکل 8-2 استفاده می گردد .

جهت آب بندی از این فلنجها از واشر های پهن یا او- رینگ استفاده می شود .

لوله های نیمه صلب لوله های نیمه صلب نیز مانند لوله های صلب به منظوراتصال بین نقاط ثابت در سیستم مورد استفاده قرار می گیرند .

لوله های نیمه صلب بدون درز فولادی بیشترین کاربرد را در لوله کشی سیستم ها ی هیدرولیکی داشته و دارای مزایای مهمی نسبت به لوله های صلب می باشند .

مونتاژاین لوله ها ساده تر بوده و نیازمند جوشکاری در اتصالات نمی باشند .

به منظور کاهش تعداد اتصالات ، آنها را می توان به شکل دلخواه رخم نمود .

در هنگام باز و بسته شدن ، مشکلات آب بندی کمتری دارند و در مصارف با دبی کم ، وزن آنها در مقایسه با انواع صلب کمتر و قیمت آنها ارزانتر است .

لوله های نیمه صلب نیز با توجه به ضخامت جداره و قطر خارجی سایز بندی می شوند .

نرخ فشار قابل تحمل توسط لوله بر مبتای جنس و ضخامت دیواره مشخص می شوند .

طراحی لوله های نیمه صلب بر مبنای قطر خارجی انجام شده و در اندازه های از .

in16/1 و با افزایشهای 8/1 اینچی تا قطر خارجی .in 1در دسترس هستند .

برای قطر های بالای .

in 1 ، پله های افزایش قطر .

in 4/1 می باشد .

لوله های نیمه صلب توسط اتصال نشان داده شده در شکل 8-3 ( الف و ب ) به یکدیگر متصل می شوند .

اغلب سر لوله به صورت 37 درجه لبه سازی شده و سپس در داخل اتصال قرار داده می شود .

این لوله ها با دارا بودن قابلیت خم کاری ، در انواع بدون درز و با درز جوش الکتریکی و با جنسهای فولادی ، آلومینیومی و مسی در دسترس می باشند .

لوله های فولادی نیمه صلب در شعاع های استاندارد خم می شوند .

شعاع خم تابعی از قطر خارجی بوده و حد اقل 5/2 تا 3 برابر آن می باشد .

به منظور خم نمودن لوله ها با قطر های کوچک از دستگاههای خم کننده ی کارگاهی استفاده می شود .

ولی خمکاری لوله ها با قطرهای بزرگ در کارخانجات و به توسط ماشین های مخصوص انجام می گیرد .

لوله های فولادی بدون درز که به طور کامل آنیل شده باشند برای خم کاری مناسب هستند .

از لوله های با جنس فولادی ضد زنگ و بدون درز که به خوردگی مقاوم بوده و کاملاَ آنیل شده اند در فشارهای بالا ( bar 200یا بالاتر ) استفاده می شود .

لوله های بدون درز تولید شده از آلیاژ های آلومینیوم ( بسته به نوع آلیاژ ) برای فشارهای کاری مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

لوله های مسی بدون درز و کاملاَ آنیل شده ، با دارا بودن خاصیت خم کاری مناسب برای انتقال سیالات غیر نفتی کاربرد دارند .

برای آب بندی لوله ها از اتصالاتی مطابق شکل 8-4 استفاده می شود .

در بعضی اتصالات عمل آب بندی ، در اثر تماس فلز با فلز انجام می گیرد و در بعضی دیگر از او – رینگ بعنوان واسطه آب بندی استفاده می شود .

اتصالات مخروطی 45 درجه برای فشارهای بالا مورد استفاده قرار می گیرند ( شکل 8-5 ) .

انواع دیگر اتصالات نیز در شکل 8-6 نشان داده شده اند .

در مواقعیکه درجه حرارتهای بالا ، فشار زیاد و یا ارتعاش ، امکان آسیب رساندن به اتصالات را به وجود می آورند ، می توان از اتصالات جوشی نیز استفاده نمود .

لوله های پلاستیکی این لوله ها مقبولیت زیادی در صنایع هیدرولیک به دست آورده اند .

زیرا دارای قیمت مناسب و توانایی خم شدن در اطراف موانع بوده و براحتی دور یک قرقره جمع می شوند .

به دلیل انعطاف پذیری زیاد ، آسیب آنها در مقابل ارتعاشات از لوله های فلزی کمتراست .

استفاده از لوله ها با رنگهای متفاوت جهت تفکیک نمودن قسمتهای مختلف مدار ، مزیت دیگر این نوع لوله ها می باشد .

اتصالات آنها مشابه انواع لوله های فولادی بوده و حتی بسیاری از اتصالات فولادی را می توان برای لوله های پلاستیکیب استفاده نمود (شکل 8-7 ) .

در بعضی از طرحها با سوار کردن یک بوش فلزی روی لوله پلاستیکی ، مقاومت آن را در مقابل فشار بالا می برند .

این لوله ها با اغلب روغنهای هیدرولیک سازگار بوده و معمولاَ در کاربرد های فشار پایین مورد استفاده قرار می گیرند .

جنس لوله های پلاستیکی از پلی اتیلن ، پلی وینیل کلراید ، پلی پرو ویلن و نایلون می باشد که ها جنس دارای خاصیت مخصوص به خود بوده و برای کاربرد های خاصی مناسب است .

شیلنگهای انعطاف پذیر از این شیلنگها به طور وسیع برای اتصال اجزاء متحرک ماشین آلات و برای فشار های تا bar 650 استفاده می شود .

سهولت نصب ، خاصیت جذب ضربات ، قابلیت باز و بسته شدن سریع اتصالات و همچنین عرضه در محدوده وسیعی از فشار ها ، استفاده از این لوله ها را در سیستم های هیدرولیک رایج نموده است .

به عنوان مثال می توان به کاربرد این شیلنگها در ماشینهای ابزار ، کشاورزی و راهسازی اشاره نمود .

این شیلنگها از ترکیب حد اقل 3 لایه ( که یکی از آنها سیم بافته شده است ) تا چندین لایه به منظور تحمل فشار های مختلف تولید می شوند ( شکل 8-8 ) .

وضعیت لایه های مختلف در چهار نوع شیلنگ انعطاف پذیر در شکل 8-9 مشاهده می شود .

ساختار شیلنگهای هیدرولیک شیلنگهای هیدرولیک پیشرفته نوعناَ دارای حد اقل سه قسمت می باشند : 1- لوله داخلی 2- لایه تقویتی 3- پوشش مقاوم خارجی لوله داخلی که سیال از داخل آن عبور می کند بایستی به میزان کافی از قابلیت انعطاف بر خوردار بوده و با سیال مورد نظر نیز سازگار باشد .

از ترکیبات متداول مورد استفاده جهت لوله ی داخلی می توان لاستیکهای مصنوعی ، تر موپلاستیکها و تفلون ها را نام برد ( در هنگام تغییر سیال ، باید سازگاری جنس شیلنگ با سیال جدید مورد توجه قرار داد).

لایه تقویتی دارای تعدادی سیم فلز ی با الیاف بافتنی که به صورت حلزونی پیچیده شده اند ، می باشد .

پوشش مقاوم خارجی غالباَ از موادی که در مقابل شرایط آب و هوائی و روغن مقاوم می باشند و از مقاومت به سایش کافی نیز بر خوردار هستند ، ساخته می شوند .

بر طبق استاندارد SAE مهمترین نکاتی که هنگام استفاده از شیلنگ بایستی رعایت نمود عبارتند از : خم نکردن شیلنگها در شعاعهای کمتر از حد اقل شعاع خمش مجاز عدم پیچاندن ، کشیدن ، خراشیدن ( پیچاندن شیلنگ حین نصب می تواند 75/0 عمر آن را کاهش دهد ) .

عدم استفاده از سیستم هیدرولیک در بالاتر از حد اکثر دمای مجاز یا پایین تر از حد اقل دمای مجاز عدم استفاده از شیلنگ در سیستم هائی که ضربات فشاری به بالاتر از حداکثر فشار کاری سیلندر می رسد .

عدم استفاده از اتصالات و اجزائی که طبق نظر سازنده با ساختار شیلنگ سازگار نمی باشد .

در شکل 8-10 انواع روشهای دائمی اتصال شیلنگها نشان داده شده است .

اتصالات شیلنگها را می توان بگونه ای محکم نمود که هیچگونه نشتی وجود نداشته باشد و در عین حال ضربات ناشی از تغییر فشار در سیستم نیز جذب گردد .

هنگامیکه به دفعات به باز و بسته کردن اتصالات نیاز باشد ، از کوپلینگهای با قابلیت باز و بست سریع استفاده می شود ( شکل 8-11 ) .

انتخاب شیلنگهای مناسب شیلنگهاب هیدرولیک دارای عمر بی نهایت نمی باشند ولی انتخاب صحیح اندازه و نوع آنها مطمئناَ عمر شیلنگ را طولانی تر خواهد نمود .

طراح سیستم به منظور انتخاب شیلنگ و اتصالات مربوطه بایستی هفت پارامتر مهم به شرح زیر را در نظر قرار دهد : 1- اندازه (قطر) 2- دمای کاری 3- کاربرد 4- جنس 5- فشار کاری 6- وضعیت اتصال انتهائی 7- در دسترس بودن اندازه ی شیلنگ در شکل 8-12 روشهای صحیح و غلط اتصال شیلنگها نشان داده شده است .

مشخصه های مربوط به 16 نوع شیلنگ استاندارد در رابطه با نوع روغن ، شرائط دمائی و محدوده ی فشار در جدول 8-2 آورده شده است .

در شکل 8-13 تعداد لایه های تقویتی شیلنگهای معرفی شده در جدول نشان داده شده است .

اتصالات از اتصالات جهت آب بندی سیال عبوری از سیستم هیدرولیک هنگام گذر از یک جزء به جزء دیگر استفاده می شور .

چنانچه اجزاء در مجموعه سیستم هیدرولیک کاملاَ ثابت بوده و هیچگاه نیازی به باز شده اتصالات نباشد می توان اتصالات را به منظور ایجاد حداکثر قابلیت اطمینان از نوع جوشی انتخاب نمود .

اما به هر حال قطعاَ نقاطی از سیستم بایستی جهت سرویس و یا تعویض اجزاء قابلیت باز و بسته شدن را داشته باشند .

اتصالات به دو دسته اساسی زیر تقسیم بندی می شوند : اتصالات تمام فلزی که بر مبنای تماس و آب بندی فلز با فلز عمل می نماید .

اتصالاتی که عمل آب بندی با تحت فشار قرار دادن اورینگ ( که بک آب بند الاستومری است ) صورت می پذیرد .

در هر دو نوع ، سطوح دو بخش اتصال ( مجرای اتصال و مجرای عضو ) با استفاده از رزوه به یکدیگر فشرده شده و آب بندی محکمی را تشکیل می دهند .

اتصالات تمام فلزی مطابق شکل 8-14 (ـالف) در نوع تمتم فلزی ، روزه ایجاد شده روی اتصالات لوله ای مخروطی بوده و تنش ایجاد شده به هنگام پیچاندن رزوه مخروطی در مادگی اتصال (مجرای عضو ) ، نیروی لازم جهت آب بندی را فراهم می کند .

باید توجه نمود که در صورت کافی نبودن مقدار گشتاور اعمالی جهت محکم کردن اتصال ، امکان بروز نشتی از رزوه های لوله وجود دارد .

همچنین محکم کردن بیش از حد نیز موجب تغییر شکل رزوه ها شده و مسیری برای نشتی پیرامون رزوه ایجاد می کند