مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5

در مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5 ، دو عدد جک با مشخصات زیر را به صورت موازی در یک مدار قرار خواهیم داد.

Max. Strok = 500 mm (50 cm)

Dc = 60 mm (6 cm)

Dr = 20 mm (2.0 cm)

با توجه به اینکه قطر سیلندر 60 میلیمتر و قطر شفت20 میلیمتر است، لذا سطح مقطع پشت پیستون  (Ac) و سطح مقطع جلوی پیستون (Ar) به صورت زیر محاسبه میشوند.

Ac = 2827.43 mm2 (28.27 cm2)

Ar = 2513.27 mm2 (25.13 cm2)

حال با در ضرب 500 (کورس کامل جک) در سطح مقطع پشت پیستون و نیز سطح مقطع جلوی پیستون، حجم پشت و جلوی پیستون به صورت زیر محاسبه خواهند شد.

Vc = 1,413,715 mm3 (1,413.5 cm3)

Vr = 1,256,635 mm3 (1,256.6 cm3)

این دو عدد جک، به صورت موازی و عمود بر سطح زمین در مدار شکل 25 قرار داده شده اند.

25
شکل 25 – مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5

سپس این دو جک در حالتی که هیچ گونه باری بر روی شفت آنها قرار ندارد، توسط یک عدد شیر 3/4  دستی Extend میشوند.

مشاهده میشود که پیستون هر دو جک با سرعت یکسانی و به صورت همزمان Extend میشوند و بنابر این حرکتی کاملن یکسان دارند. (شکل 26)

26
شکل 26 – مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5

از آنجا که هیچ باری بر روی شفت این دو جک کاملن یکسان وجود ندارد و آنها در یک مدار موازی قرار گرفته‌اند، لذا دبی حجمی پمپ به دو قسمت مساوی تقسیم شده و به قسمت پشت پیستون آنها وارد میشود.

در قسمت‌های پیشین ذکر شد که دبی پمپ هیدرولیک مورد استفاده، 10150 سانتی متر مکعب بر دقیقه (حدود 10 لیتر بر دقیقه) است. حال سرعت حرکت این دو جک به صورت تئوری به شکل زیر محاسبه میشود:

Vxe = Vye = Qp / Ac = 10150 / 28.27 = 359 cm/min = 0.06 m/s

اما در واقعیت نیز اینچنین است؟؟؟

با دقت در شکل 27 ، که از نرم افزار شبیه سازی این مدار تهیه شده است مشاهده میشود که سرعت حرکت هر دو جک معادل 0.03 m/s یعنی تنها نصف سرعت تئوری محاسبه شده است.

27
شکل 27 – مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5

دلیل این امر این است که در نرم افزار شبیه سازی، زاویه قرار گیری هر دو جک،  بر روی 90 درجه تنظیم شده است و در این حالت وزن پیستون و شفت جک به عنوان نیروی مقاوم لحاظ میگردد (دقیقن مثل حالت واقعی) و به همین دلیل سرعت واقعی جک ها از مقدار محاسباتی تئوری کمتر است.

حال در نرم افزار شبیه سازی، بر روی جک Y بار خارجی معادل 10 کیلو گرم قرار داده میشود در حالیکه بر روی شفت جک X هیچ باری قرار ندارد.

با دقت در شکل 28 مشاهده میشود که ابتدا جک X با سرعتی در حدود 0.06 m/s شروع به Extend شدن کرده و پس از اینکه به انتهای کورس خود رسید و متوقف شد، جک Y با سرعت 0.06m/s حرکت خود را آغاز میکند.

28
شکل 28 – مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5

جمله زیر را به خاطر دارید:

سیال همواره مسیری با کمترین میزان مقاومت را برای عبور انتخاب میکند.

در اینجا نیز ابتدا تمامی دبی پمپ به داخل جک X رفته و پس از رسیدن به انتهای کورس، جک بعدی که بار مقاوم 50 کیلوگرمی بر روی شفت آن قرار گرفته است شروع به حرکت میکند.

در مسیر بازگشت (Retract) ، ابتدا جک Y که بر روی شفت آن بار 10 کیلوگرمی وجود دارد شروع به حرکت میکند و پس از Retract کامل و رسیدن به انتهای کورس، جک X حرکت Retract خود را آغاز میکند. (شکل 29)

29
شکل 29 – مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5

حال مجدد بار 10 کیلوگرمی، که بر روی شفت جک Y اعمال گردیده بود را حذف کرده و مجدد سیستم را شبیه سازی میکنیم. در شکل 30 مشاهده میشود که در شروع حرکت دو جک،  نوسانات فشار (اغتشاش) بر روی گیج فشار C و B وجود دارد که اندازه این نوسانات در گیج فشار B بیشتر است.

30
شکل 30 – مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5

این نوسانات تا پایان کورس دو جک نیز وجود دارد. (شکل 31)

31
شکل 31 – مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5

همینطور پیک های فشار در زمان تغیر مسیر حرکت جک ها به صورت لحظه ای بوجود می‌آید که در صورت حضور بار خارجی، مقدار آنها میتواند به چندین برابر فشار طراحی و تنظیم شده برای سیستم برسد که در نهایت باعث فرسودگی شدید المانهای مختلف و یا خرابی آنها خواهد شد.

دلیل بروز این پدیده و نحوه مقابله با آن را در مطلب ” ضربه قوچ و روشهای رفع آن ” مطالعه فرمایید.

امید است مطلب مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5 برای شما کاربر گرامی مفید واقع شده باشد

در صورت تمایل به مطالعه مطالب آموزشی مشابه مدارهای سری و موازی در هیدرولیک 5 ، به بخش مطالب آموزشی وب سایت یا کانال اینستاگرام شرکت به آدرس Instagram.com/AltonSegal مراجعه فرمایید.

‫0/5 ‫(0 نظر)