جک هیدرولیکی چیست ؟
جک هیدرولیکی با سیلندر هیدرولیکی یکی از پرکاربردترین تجهیزات در صنعت می باشد که در اغلب مواقع در ماشین آلات صنعتی و برای بالا بردن اشیای سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد.
قبل از معرفی انواع مختلف این وسیله و کاربرد و مزایا و معایب هر یک. لازم است تعریف جامع‌ای برای جک هیدرولیکی داشته باشیم.
سیلندر هیدرولیک وسیله‌ایست که ساخت آن بر اساس قانون پاسکال انجام شده و از مایعات غیرقابل تراکم استفاده می‌شود. مابع غیرقابل تراکم (در اغلب مواقع روغن) در داخل محیطی استوانه‌ای شکل با کمی فشار به آن به محیط استوانه‌ای بزرگ‌تر وارد شده و به پیستون موجود در آن برخورد میکند. نیروی فشاری که روغن به پیستون وارد میکند. در نهایت منجر به بالا رفتن جسم و وسیله بالای استوانه می‌گردد. همان طور که اشاره کردیم. روال کار و ساخت جک هیدرولیکی بر اساس قانون پاسکال می‌باشد. بر اساس این قانون. نیروی فشاری که به سیال (روغن در جک) وارد می‌شود. در حالت سکون سیال یکسان بوده و در تمام بخش ها به یک اندازه وارد می‌شود. علاوه بر اين. فشار موجود در سیال. با برخورد به سطح بعدی به صورت عمودی به آن وارد می‌گردد.
ساختار داخلی جک هیدرولیک
- تنوع اجزای جک هیدرولیک عبارتند از:
بدنه - سیلندر
- پیستون
- گردگیر
- آب‌بند
- اورینگ
- بیرینگ
- رینگ بلبرینگ
- cap (درپوش)
- آب‌بند
- پیستون
- مسیر حرکت پیستون
- پیچ و مهره
- پایه
اما به صورت جامع یک جک هیدرولیک از یک استوانه پا لوله بدون درز. پیستون و میله پیستون. کلاهک در قسمت ابتدایی و انتهایی. واشرهای آب‌بند هیدرولیکی و سرجک‌ها ساخته شده‌اند.
محفظه ی سیلندر جک
محفظه ی سیلندر جک. عبارت است از یک استوانه فولادی بدون درز که جداره داخلی آن با دقت بسیاری ماشین کاری شده است.
پیستون معمولا از جنس چدن پا استیل ساخته شده و با دقت بسیار زیادی ماشین کاری و صیقل می‌شوند. بر روی جداره خارجی پیستون تعدادی سیل یا آب‌بند به منظور آب‌بندی و کاهش نشتی روغن مستقر می‌شود. ضمنا اگر چنانچه داشتن مختصری نشت داخلی اشکالی نداشته باشد. می‌توان از رینگ‌های نوع فلزی که در اتومبیل‌ها استفاده می شود بهر چست در غیر این صورت برای آب‌بندی کامل باید از رینگ‌هایی با سطح مقطع ۲ شکل یا ارینگ پلاستیکی به همراه دو عدد رینگ فلزی پشت بند قوی به ازای هر ارینگ استفاده کرد.دهانه‌های ورودی و خروجی روغن به سیلندر جک. بر روی درپوش‌های آن تعبیه می‌شوند.
سر جک پیستون ( Rod End Clevis )
از سرجک برای اتصال به تجهیز مقابل در همه عملکردها و کاربردها استفاده می‌شود.
میله پیستون ( Piston Rod )
از متریال استاندارد CK45/C50 یا فولاد کربن متوسط, کروم سخت اندود شده (شافت هارد کروم) با حداقل ضخامت 20 میکرومتر. پرداخت سطح صیفلی ( 8RMS ) ، Ra < 0.2um ؛ تلرانس ابعادی قطر ISO F7 . تنش تسلیم 340 تا 517 نیوتن بر میلی‌متر مربع ( Yield Stress is 340 to 517 N/mm2 ) از ویژگی‌های بارز پیستون است.
دهانه سیلندر یبا کلاهک انتهایی ( Heavy Duty Head Gland )
این قطعه ساخته شده از آهن انعطاف پذیر که حداکثر پشتیبانی از پاتاقان و مقاومت در برابر سایش را داشته باشد. نحوه اتصال به پوسته از طیق دندانه رزوه ای استاندارد است.
پورت اتصال سیال هیدرولیک ( Connection Barrel )
در هر سیلندر یا جک هیدرولیک از یک یا دو پورت اتصال برای متصل شدن شانگ سیال هیدرولیک استفاده می‌کنیم که دارای استاندارد بوده و از طریق رزوه متصل می‌گردد.
پوسته پا لوله فولادی (Steel Tube)
لوله‌های جدار ضخیم مانسمان فولادی تراش خورده که سطح داخلی انها صیقلی شده است برای حداقل شدن اصطکاک. سایش اب‌بند بکار می‌رود. لوله‌های فولادی از قطرهای 40 میلی‌متر تا 200 میلی‌متر ( to a surface finish of Ra <0.2um ) قابل انتخاب هستند که در تولید آنها از لوله‌های نورد شده که بعد از نورد سرد. عملیات حرارتی آنیل می‌گردد. استفاده می‌شود. حداقل استحکام تسلیم در لوله‌های فولادی در قطر 200 میلی‌متر باید 520 نیوتن‌متر باشد.
(Minimum yield stress is 520 N/mm > 200mm)
کیفیت سطحی داخلی لوله‌های استوانه‌ای در کم‌ترین مقدار خود به 0.4 > Ra و مقدار کمینه استحکام تسلیم به 355 نیوتن‌مترمربع می‌رسد.
مهره قفلی ( Lock Nut )
این مهره. پیستون را در پوزیشن مدنظر قفل میکند.
آب بند یا سیل پیستون (Piston Seal)
آب‌بند پیستون فشار بالا با حلقه سایش عملکرد ضد نشت را فراهم میکند.
پیستون ( Piston )
برای اطمینان از ضدنشتی و کاهش بار باربری طراحی شده است. جنس از فولاد داکتیل است.
آب بند سر پوسته و کلاهک ( Head Gland Seal )
o-ringبا حلقه پشتیبان باعث آب‌بندی مثبت بین کلاهک و پوسته لوله‌ای می‌شود.
آب بند میله پیستون ( Rod Seal )
آب‌بند میله‌ای پورتان با عمر طولانی از نشت روغن هیدرولیک جلوگیری میکند.
جاروب میله پیستون ( Rod wiper )
جاروب میله ای دو لبه از آلودگی محافظت میکند و میله را در هنگام حرکت پاک میکند.
اجزای تقسیم بندی انواع سیلندر بر اساس عملکرد
جک هیدرولیک یک طرفه (سیلندرهای یک کاره یا یک طرفه )
جک‌های یک طرفه پیستونی را شاید بتوان ساده‌ترین نوع تحریک کننده‌های هیدرولیکی بنامیم. این جک‌ها تنها یک محفظه روغن دارد و فقط در یک جهت نیرو اعمال میکند. اکثر آنان بصورت عمودی نصب می‌گردند و برای بازگرداندن اهرم یا پیستون به درون محفظه از نیروی ثقل بار استفاده می‌شود. این جک‌ها برای کورس‌های بلند مناسب هستند. لذا از آنها در برخی از آسانسورها و یا برای بلند کردن کل اتومبیل در گاراژها استفاده می‌کنيم.
برخی از سیلندرهای یک کاره وجود دارند که در یک طرف تحت فشار فنر قرار دارند در حالی که طرف مقابل آنها به مخزن سیال مرتبط می‌باشد. این جک‌ها فقط در یک جهت نیرو اعمال می‌کنند و با برداشتن فشار سیال از آن. خود به خود به عقب برمی‌گردند. حرکت برگشت آنها معمولا تحت فشار یک فنر داخلی یا در اثر نیروی وزنه می‌باشد.
یک رولبرینگ مخروطی، شامل یک حلقه داخلی با دو لبه، یک حلقه خارجی بدون لبه، قفسه و مجموعه ای از غلتک‌های مخروطی شکل می باشد. راستای خطوط تماس بین غلتک‌ها و سطوح تماس در حلقه‌ها، در نقطه مشترکی محور دوران بیرینگ را قطع می‌نماید.
مزایای سیلندرهای یک طرفه
- ساده برای طراحی. ساخت و نصب آسان
- هزینه پایین خرید اولیه
- تک پورت (ورودی) و محفظه کوچک
- هزینه های دریچه و لوله کشی را کاهش می‌دهد.
معایب سیلندرهای یک طرفه
- ثیروی رانش ایبحاد شده توسط سیلندر به دلیل فنری که نیروی مخالف را تامین میکند.
- کاهش می‌یابد.
- هنگامی که فنر از بین می‌رود فرسودگی. ضربه های سیلندر ناهماهنگ می‌شود.
جک هید رولیکی یک طرفه تلسکوپی ( Telescoping cylenders )
از این نوع جک، در جایی استفاده می‌گردد که داشتن جک یک‌طرفه با پوسته یا محفظه بلند امکان پذیر نباشد. به‌عبارت دیگر. نوع کاری که باید انجام شود، همانند کار برای جک‌های یک طرفه پیستونی نوع اول است. لیکن فضای کافی برای نصب جک وجود ندارد یا طول کورس کوتاه است. در ساختمان جک‌های تلسکوپی تا 5 پیستون یا بوش کشویی درون رو (sleeve), هم طراحی و ساخته و به بازار عرضه می‌گردد.
جک دو طرفه استاندارد ( Standard double-Acting Cylinder )
در جک‌های دو طرفه بدین سبب دوطرفه نامیده می‌شوند که چون قادرند در هر دو سمت توسط نیروی روغن هیدرولیک حرکت کنند و کار انجام دهند.
نوع استاندارد این جک‌ها در زمره جک‌های اختلاف فشاری طبقه‌بندی می‌شود. چرا که یک وجه اهرم از سطح مقطع زیادتری برخوردار است. همین اختلاف سطح مقطع سبب می‌شود که سرعت بیشتر جابه‌جایی و همین طور مقدار نیروی تولید جک. در رفتن اهرم به یک سمت؛ بیشتر از هنگامی بشود که به سمت دیگر حرکت میکند. در این جک‌ها اهرم به کندی جابه‌جا می‌شود. لیکن در هنگام بازگشت هم قادر است بار را با نیروی زیاد همراه خود بکشد.
مزایای سیلندرهای دو طرفه
با توجه به حرکت هوای تحت فشار در هر دو طرف. کنترل زیادی بر حرکت دارد، سریع تر، قوی تر و مصرف انرژی کمتر نیرویی را در همه جهات ارائه می دهد. یعنی حرکات فشار و کشش.
معایب سیلندرهای دو طرفه
گرانتر از تک سیلندرهای پنوماتیکی اگر به عنوان مثال به عنوان سیلندر تغذیه استفاده شود. به دلیل اتصال مورد نیاز. به محفظه بزرگتری نیاز دارند.
جک هیدرولیکی دو طرفه تلسکوپی ( Telescoping cylinders )
هر چند غالب جک‌های تلسکوپی یک طرفه بوده. امادر برخی از کاربردهای جک‌های تلسکوپی دو طرفه هم ساخته و تولید می‌شود. کارکرد این جک‌ها مانند جک‌های تلسکوپی یک طرفه و جک‌های دو طرفه بوده که از هر دو سمت امکان ورود سیال و کنترل حرکت وجود دارد.
( Double Rod Cylinder )
این نوع جک نیز در زمره جک‌های دو طرفه هستند. بنابراین در شمار انواع غیر اختلاف فشاری طبقه بندی می‌شوند. چون دو اهرم دارای سطحی مساوی هستند. لذا این نوع جک‌ها می‌توانند. سرعت جابه‌جایی یکسان و همین طور قدرت (نیرو) یکسان در ضمن حرکت به هر طرف داشته باشند.هر نوع جک دو طرفه را می‌توان با ارتباط دادن یک سمت آن به مخزن. به یک جک یک طرفه تبدیل کرد. این نوع سیلندرها قابلیت حرکت و اعمال نیرو از جلو و عقب سیلندر را دارند. البته باید درنظر داشت که سطح موثر اعمال نیرو در این سیلندر کاهش می‌یابد.
تفاوت جک هیدرولیک و جک پنوماتیک
تفاوت اصلی جک‌های هیدرولیک و جک‌های پنوماتیک، نوع سیالی است که برای اعمال نیرو از آن استفاده می‌کنند. جک هیدرولیک از سیالاتی مانند روغن و جک پنوماتیک از گازهای فشرده استفاده میکند. هر دو سیستم مزایای متمایز و کاربردهای خاص خود را دارند. سیستم‌های پنوماتیک به دلیل استفاده از هوای فشرده پایداری و عمر بیشتری دارند.
جک پنوماتیک سرعت بیشتری دارد و در اندازه‌های بسیار کوچک در دسترس است. این مزیت عمدتا به دلیل بالا بودن نرخ جریان کمپرسور هوا است. هوا بسیار چابک است و با مقاومت کمی می تواند به سرعت و به راحتی از شیلنگ‌ها عبور کند. در حالی که روغن هیدرولیک ماده‌ای چسبناک است و برای حرکت به انرژی بیشتری نیاز دارد.
جک پنوماتیک سیستم بسیار تمیزی است. این جک برای تولید مواد غذایی و سایر فرآیندهایی که به محیط تمیز و عاری از آلودگی نیاز دارند، مناسب است. به دلیل خطر نشت روغن هیدرولیک از سوپاپ‌ها، آب‌بندی‌ها یا ترکیدگی شیلنگ‌های معیوب، معمولاً از هیدرولیک در این محیطها استفاده نمی‌شود.
قدرت لیفت و بالا بردن اجسام در جک‌های هیدرولیک از جک‌های پنوماتیک بیشتر است.
علت خرابی جک هیدرولیک
سیلندرهای هیدرولیک مورد استفاده در جک‌ها ممکن است دچار خرابی‌هایی شوند که نیاز به سرویس یا تعویض سیلندر برای کارکرد ایمن جک دارند. برخی از علت‌های رایج خرابی سیلندرهای هیدرولیک عباررتند از
- آلودگی سیال هیدرولیک؛ که می تواند باعث آسیب به سیلندر شده و منجر به خراب شدن آب‌بندی‌های هیدرولیک شود.
- نشتی آب‌بند؛ که باعث از دست دادن فشار سیلندر شده و بر ظرفیت بالابری جک تأثیر می‌گذارد.
- عدم حفظ فشار مناسب در سیلندر؛ که می‌تواند باعث افزایش نشت روغن از آب‌بندی شود.
- تعمیر و نگهداری نامناسب؛ اگر سیلندر هیدرولیک مورد بازرسی منظم قرار نگیرد. عمر مفید آن کاهش می‌پابد.
نحوه انتخاب صحیح جک هیدرولیک
هر نوع سیلندر هیدرولیک دارای ویژگی هایی است که در هنگام خرید جک هیدرولیک باید به آنها توجه کنید. این ویژگی های جک هیدرولیک عبارتند از:
- قطر سیاندر
- طول کورس جک
- ماکزیمم فشار کاری جک
- سرعت جک مورد نیاز
- ذحوه نصب جک
- فشار کاری سیستم
- دبی خروجی پمپ
- نقشه شماتیک جک
شیوه های نصب جک های هیدرولیک
روش‌های مختلفی برای نصب سیلندرها وجود دارد. انتهای میله‌ها معمولا بصورت رزوه بوده و در نتیجه می‌توانند به طور مستقیم به وزنه یک قلاب. طوقه و پا قطعات دیگر متصل شوند. این اتصالات می‌توانند یک حرکت خطی را به یک حرکت نوسانی با چرخشی تبدیل کنند.
نماد و المان‌های جک هیدرولیک
برای محکم کردن جک در محل استقرار خود، که بسیار حائز اهمیت است، از پایه‌هایی با شکل‌های متنوع بنا به مورد می‌توان بهره جست. انتهای میله پیستون را برای سهولت در امر اتصال می‌توان رزوه کرد. بنابراین اتصال میله پیستون به بار، می‌تواند يا به طور مستقیم یا از طریق یک رکاب و یا دو شاخه لا شکل و نظایر آنها باشد.
امروزه روش‌های نصب جک هیدرولیک بسیار متنوع شده است. برای مثال یکی از روش‌های اتصال، نصب کلمپ انتهایی سیلندر به وسیله ورق فلنج شکل به بدنه است. بدنه سیلندرهای هیدرولیک دارای جداره ضخیم بوده و تحمل تنش و کرنش زیادی را دارا می‌باشد.
بدون دیدگاه