تبلیغات
مرجع تخصصی ساخت و تولید - کاربرد هیدرولیک در صنعت(بخش اول)
مرجع تخصصی ساخت و تولید خوش آمدید                                                    «وَ أَنْزَلْنَا الْحَدیدَ فیهِ بَأْسٌ شَدیدٌ وَ مَنافِعُ لِلنَّاسِ[حدید/25] آهن را نازل كردیم كه در آن نیروى شدید و منافعى براى مردم است.»

هر یک از سیستمهای فوق ممکن است که به تنهایی مورد استفاده قرار گرفته و یا برای داشتن
راندمان بهتر ، از ترکیب دو و یا چند سیستم به طور همزمان کمک گرفته شود . در این صورت از
هیدروپنوماتیک ، الکتروهیدرولیک ، الکتروپنوماتیک و یا ترکیب یکی از آنها با سیستم الکترونیک
صحبت میشود.
از آنجایی که در صنایع تولیدی معمولاً نیاز به نیروی مکانیکی وجود دارد ، تمام سیستمهای
فوق به نحوی با مکانیک نیز سر و کار پیدا میکنند.


در هر یک از سیستمهای فوق با تبدیل ، هدایت ، کنترل و جریان انرژی به کمک وسایلی
مخصوصبخود انجام میگیرند که در جدول زیر مقایسه آنها را مشاهده مینمایید.
هیدرولیک پنوماتیک الکتروتکنیک الکترونیک
منبع انرژی
الکتروموتور ،
موتورهای
احتراقی
الکتروموتور ،
موتورهای
احتراقی
شبکه برق ، باطری شبکه برق
، باطری
مبدل انرژی پمپ کمپرسور موتورژنراتور ،
یکسو کننده
موتورژنرا
تور ،
یکسو
پنوماتیک هیدرولیک
الکترونیک الکتروتکنیک
مکانیک
اتوماسیون
تنظیم وهدایت کننده  


خطوط انتقال انرژی لوله ، شیلنگ لوله ، شیلنگ کابل برق سیم برق
انتقال دهنده انرژی روغن هوا الکترون الکترون
هدایت و تنظیم
کنندههای سیستم
انرژی
عضو هدایت کننده
عضو تنظیم کننده
عضو فرمان دهنده
شیرها :
شیر راهدهنده
هیدرولیکی
شیرهای تنظیم
فشار و جریان
هیدرولیکی
شیرهای دستی و
مکانیکی
(بادامک،طبلک)
راهدهنده
شیرها :
شیر راهدهنده
پنوماتیکی
شیرهای تنظیم
فشار و جریان
پنوماتیکی
شیرهای دستی و
مکانیکی
(بادامک،طبلک)
راهدهنده
رله ها ، محافظه ها :
شوتس قدرت ،
مغناطیس
رله ، رله زمانی
کلیدها
کلیدهای خازنی و
سلفی
دیودها ،
ترانزیستور
ها:
............
کلیدهای
ترانزیستور
ی،
عضوهای
زمان
،خازن
فتو دیود ،
فتوسل
مبدل انرژی
(عضو محرک)
موتور هیدرولیکی
(حرکت دورانی)
سیلندر
هیدرولیکی
(حرکت خطی)
تبدیل کننده فشار
موتور پنوماتیکی
(حرکت دورانی)
سیلندر پنوماتیکی
(حرکت خطی)
تبدیل کننده فشار
الکترو موتور ،
مغناطیس
...............

هیدرولیک
لغت هیدرولیک از کلمه یونانی هیدرو به معنی آب گرفته شده و تحت این نام بطور کلی از
قوانین مربوط به تعادل مایعات ساکن (هیدرو استاتیک) و یا در حال حرکت (هیدرو دینامیک)صحبت
به میان میآید ؛ ولی این بحث در صنعت ، انتقال و هدایت نیروها و حرکات به وسیله یک سیال را در
برمیگیرد.
دامنه کاربرد هیدرولیک در صنعت بسیار وسیع میباشد ؛ ولی میتوان آن را به سه گروه اصلی ؛
هیدرولیک صنایع ، هیدرولیک خودروها و هیدرولیک پروازی تقسیم نمود:
-1 هیدرولیکصنایع: کاربرد هیدرولیک در ماشین آلاتی که در محل ثابتی نصب میگردند؛
باعث پدید آمدن اصطلاح هیدرولیک صنایع گردیده است . بکار برنده عمده این نوع هیدرولیک بیشتر
از همه سازندگان ، ماشینهای ابزار براده برداری (مانند ماشینهای لنگ ، سنباده ،اره ،صفحه تراش ،مته
،خان کشی، فرز ، فرز کپی ، تراش و انواع ماشینهای رولرور کپی تراش) و همچنین ماشینهای ابزاری
که در خدمت فرم دادن با روشهای بدون براده برداری میباشند (مانند پرسها ،ماشینهای خم کاری و
ماشینهای مختلف ورق کاری) هستند ؛ بعنوان مثال از سال 1961 تا 1970 در آلمان کاربرد هیدرولیک و
پنوماتیک در این گونه ماشینها به 400 درصد افزایش یافته است . کاربرد هیدرولیک در صنایع کوره
کاری و صنایع ذوب و استخراج نیز روز افزون بوده و علاوه بر آن در صنایع مونتاژ ، بسته بندی و
صنایع غذایی نیز کاربرد زیادی دارد.

-2 هیدرولیکخودروها: در صنایع اتومبیل سازی ، کشتی سازی ، جرثقیلهای سیار و
همچنین صنایع ساختمانی و کشاورزی نیز از هیدرولیک استفاده میگردد.
وسایل هیدرولیکیای که در این بخش بکار میروند بایستی علاوه بر سادگی ، قوی و پر
مقاومت بوده و در مقابل ارتعاشات نیز حساس نباشد.
-3 هیدرولیکپروازی: صنایع هواپیما سازی و فضایی (موشکها) نیز از هیدرولیک
استفاده مینمایند . وسایلی که در این بخش مورد استفاده قرار میگیرند بایستی دارای مرغوبیت بیشتر ،
وزن کمتر (توان وزنی) عکس العمل سریع و دقت عمل زیادی باشند . توسعه ، تکمیل و خصوصیات
این وسایل باعث گردیده است که در سایر گروهها (هیدرولیک صنایع و هیدرولیک خودروها) نیز
هرجا به دقت عمل و اطمینان بیشتری نیاز باشد از آنها استفاده نمود.
لازم به تذکر است که کاربرد هیدرولیک منحصر به گروههای فوق نبوده بلکه در موارد متعدد
دیگری مانند بالابرندهها و وسایل کمکیای که خود مستقیماً کاری نکرده ولی در خدمت عملیات
دیگری میباشند نیز مورد استفاده دارند که در زیر در زیر نمونههایی از آنها را مشاهده مینمایید.

تا سیسات هیدرولیکی: معمولاً یک سیستم هیدرولیکی صرف نظر از جزییات آن از قسمتها،
وسایل و عواملی مانند مخزن ، فیلتر ، لوله مکش ، ماشین مبدل انرژی (موتور ، سیلندر ، مبدل فشار) و
لوله برگشت تشکیل گردیده است.

-1 مخزن و متعلقات آن: یک مخزن هیدرولیکی وظیفه تامین سیال مورد نیاز سیستم بمقدار
کافی ، تصفیه (فیلتر کردن) هوا و سیال (منتقل کننده انرژی)، انتقال حرارت و خنک کردن سیال را
بعهده دارد. علاوه بر آن در مواردی که ماشین مبدل انرژی و سایر وسایل بر روی آن نصب میگردد ،
بایستی بتواند وزن آنها را بخوبی تحمل کرده و محل کافی در روی آن برای این منظور وجود داشته
باشد.
-1 واشر در مخزن
-2 فیلتر هوا
-3 محل اتصال لوله برگشت
-4 در مخزن
-5 محل ریختن روغن
-6 فلانش (محل اتصال) در مخزن
-7 فیلتر با توری ریز
-8 لوله مکش
-9 پیچ تخلیه سیال
-10 واشر آب بندی
-11 لوله تخلیه
-12 روغن نما (مقدار ماکزیمم)
-13 روغن نما (مقدار مینیمم)
-14 دهانه قیفی فرم
-15 لوله برگشت
-16 صفحه آرام کننده
-17 فیلتر توری


سیستم مخزن هیدرولیک ونقش مداری آن بهمراه فیلتروستگاه مبدل انرژی

فیلترها: فیلترها وظیفه دارند که از ورود گرد و غبار و همچنین کثافات به داخل روغن
جلوگیری کرده و علاوه بر آن در هنگام برگشت و عبور روغن از مخزن و کلیه اجسام شناوری را که
ممکن است وارد مدار شده و میتوانند به وسایل مختلف سیستم آسیب برسانند ، از آن جدا نمایند.
فیلترها دارای انواع گوناگونی میباشند که آنها را بر مبنای کاربردشان میتوان به نامهای فیلتر
مکش ، فیلتر فشاری ، فیلتر جریان فرعی ، فیلتر برگشت و فیلتر هوا نامید . علاوه بر آن میتوان آنها را
برحسب جنس نیز به فیلترهای توری دار ، فیلترهای شکاف دار و فیلترهای مغناطیسی نیز تقسیم نمود
که قابل شستشو میباشند؛ فیلترهای دیگری نیز یافت میشوند که جنس آنها از مواد بافته شده ، نمدی
و فلزات پخته بوده و قابل شستشو و تمیز کردن نمیباشد ؛ بلکه در صورت اشباع حتماً باید تعویض
گردند .
توجه- فیلترهای مکش را بایستی به دفعات تمیز و بازرسی نمود ؛ زیرا کثیف بودن آنها ، روی
جریان و فشار پمپ تاثیر گذارده و از راندمان سیستم میکاهد.
-2 دستگاه مبدل انرژی: دستگاههای مبدل انرژی از دو قسمت اصلی موتور محرک و پمپ
تشکیل شده و به وسیله یک کلاج به یکدیگر متصل میباشند.
موتور محرک این دستگاهها اکثراً الکتروموتور بوده ولی ممکن است که از یک موتور احتراقی
نیز برای این منظور استفاده شده باشد.
پمپهای هیدرولیکی- پمپ ها وظیفه دارند که انرژی مکانیکی موتور محرک خود را به انرژی
هیدرولیکی تبدیل نمایند.
اساس کار تمام پمپها مشابه بوده و در آنها به کمک چرخدندهها ، پرهها و یا پیستونها مایع
متراکم میگردد. بر این اساس میتوان پمپهای هیدرولیکی را در مقایسه با ماشین جریان دهنده
(پمپهای دوار) ، ماشینهای متراکم کننده نیز نامید؛ که در جدول زیر تفاوتهای مهم این دو گروه را
مشاهده مینمایید.
ماشینهای متراکم کننده ماشینهای جریان دهنده
مقدار جریان مایع کم زیاد
فشار مایع زیاد کم
آببندی بین فضای مکش و فشار خوب بد

نتیجه: دبی هرگز تحت تاثیر فشار
قرار نمیگیرد.
دبی با افزایش فشار بمقدار
زیادی کم میگردد.
انتقال انرژی بمقدار زیاد بستگی
دارد به:
انرژی فشار=انرژی پتانسیل
(بر اساس هیدرواستاتیک)
انرژی جریانی=انرژی سینتیک
(بر اساس هیدرودینامیک)
پمپهای جریان ثابت و پمپهای جریان متغیر (قابل تنظیم) – بوسیله تاثیر تراکم میتوان
پمپها را بخوبی طراحی کرد که در زمان معینی بتوانند مقدار معینی سیال(روغن) را جابجا نماید. این
نامیده و آن مقدار جریانی است که در واحد زمان جابجا میگردد. مقدار دبی ( Q ) جریان را دبی
بستگی مستقیم دارد به حجم جابجایی (گنجایش) و عده دوران پمپ.
از آنجایی که معمولاً عده دوران پمپها تغییر نکرده و مقدار دبی ثابت میباشد، میتوان با تغییر
حجم جابجایی پمپ ، مقدار دبی را در صورت لزوم تغییر داد. بنابراین میتوان پمپها را بر اساس
آنکه دارای حجم جابجایی ثابت و یا متغیر باشند ، به دو گروه پمپ با جریان ثابت و جریان متغیر
تقسیم نمود.
پمپهای جریان ثابت پمپهای جریان متغیر
دبی جریان ثابت متغیر
جهت جریان یک طرفه دو طرفه
علامت مشخصه
ساختمان و طرز کار پمپهای هیدرولیکی: تقسیم بندی و نامگذاری پمپهای هیدرولیکی
بر مبنای مکانیزمی انجام میگیرد که بر اساس آن عمل رانش صورت میپذیرد. این پمپها را میتوان
به سه گروه پمپهای دنداهدار ، پره دار و پیستونی تقسیم نمود که از میان آنها پمپهای دندانه دار برای
جریان ثابت و پمپهای پرهای و پیستونی در جریانهای متغیر (قابل تنظیم) نیز کاربرد دارند.

در جدول زیر شکل ساده این گونه پمپها را به همراه سرز کار ، خصوصیات و کاربردهایشان
مشاهده مینمایید.
نوع پمپ و شکل ساده آن طرز کار خصوصیات و کاربرد
پمپ با چرخ دنده خارجی بوسیله گردش چرخ دندانهها، روغن
به فضای بین ( S ) از فضای مکش
دندانهها مکیده شده و در طرف
مقابل در اثر درگیری دندانه ها از
بین آنها خارج وبه بیرون رانده می
نیز (D) شود. این قسمت فشار
گویند.
ساده ، پرقدرت، قیمت
مناسب، مطمئن، قابل
طراحی با چند چرخ
دنده برای فشارهای تا
200 بار در تمام زمینه
های ماشین سازی
پمپ با چرخ دنده داخلی
اساس کارآن مشابه پمپ های فوق
بوده ودراینجا نیزروغن ازفضای
به فضای بین دندانه ها (S) مکش
جویان یافته درسمت دیگر به فضای
رانده می شود. قسمت (D) فشار
برای جداسازی فضای (F) هلالی
مکش و فشار در نظر گرفته شده
کم سر وصدا
آب بندی خوب
برای فشارهای تا 315
باراست
پمپ حلقهای دندانه دار
حلقه دندانه دار این پمپ ها یک
دندانه بیشتر از چرخ دندانه دار
وسطی داشته و فرم دندانه های آنها
بنحوی طراحی شده است که دندانه
های چرخ وسط بتواننند به تنهایی
با دندانه های معلقه تمامی پیدا کنند.
دراینجا نیز براساس گردش چرخها ،
روغن از فضای مکش به فضای فشار
رانده میشود.
کم سر و صدا
آب بندی خوب
برای فشارهای تا 100
بار
پمپ پیچی در این پمپ ها روغن از فضای
مکش به فضای خالی بین دندانه های
پیچ وپوسته پمپ وارد شده وبه
فضای فشار رانده می شود.
بی سر و صدا، جریان
روغن با نوسان کم،
رازمان کم بدلیل
اصطکاک زیاد، برای
فشارهای تا 200 بار ،
ماشینهای ابزار ظریف
پمپ پره دار دو طرفه با جریان
خارجی
وبه هنگام گردش ، قسمت گردنده
پره ها در اثر نیروی گریز از مرکز به
جداره خارجی فشرده شده وبدلیل
تغییر حجم فضای بین پره ها وجداره
روغن از قسمتهای مکش، مکیده
شده وبه قسمتهای فشار رانده می
شود. برای آنکه نیروی وارد به
یاتاقان محور گردنده این پمپ ها
یکدانه نبوده وبه آنها بار اضافی وارد
نیازد،معمولاً آنها را طوری طراحی
می کنند که عمل مکش و رانش در
اصطکاک کم،
راندمان خوب،
جریان روغن با نوسان
خیلی کم،
بی سرو صدا
برای فشارهای تا 125 بار

دو طرف توأماً انجام گیرد. در این
حال دیگر نمی توان این پمپ ها را
برای جریانهای متغیر در نظر گرفت.
پمپ پره دار یک طرفه با جریان
داخلی
در اینجا نیز پره ها بدلیل نیروی گریز
از مرکز به جداره فشرده شده و
بدلیل خارج از مرکز بودن قسمت
گردنده و پوسته می توانند فضاهای
متغیری را بوجود آورند. این تغییر
فضای بین پره ها در یک سمت
باعث مکش در سمت دیگر باعث
رانش روغن می گردد. مجرای مکش
وفشار روغن متصل به قسمت میانی
چرخ پره دار بوده و از آنجا از طریق
سوراخهایی به فضای بین پره ها
جریان یافته ودر سمت فشار از
فضای بین پره ها جریان یافته و در
سمت فشار از فضای بین پره ها به
قسمت فشاری میانی داخل می شود.
بوسیله تغییر فاصله مرکزین چرخ و
پوسته می توان حجم جابجایی این
پمپ ها را تغییر داده ویا جهت
نیروهای داخلی این
پمپ ها متعادل نبوده
وبه همین دلیل از آنها
معمولاًبرای فشارهای کم
استفاده می گردد.

مکش و فشار را تعویضنمود.
پمپ پیستونی محور با صفحه
مورب گردان
به کمک صفحه مورب دواری می
توان در این پمپ ها ، پیستونها را به
ترتیب به عقب و جلو راند، با این
ترتیب پیستونها در هنگام عقب رفتن
روغن را از فضای مکش بدون سیلند
مکیده ودر سمت دیگر در موقع جلو
رفتن، روغن را به فضای فشار می
رانند.
با تغییر زاویه انحراف صفحه مورب
می توان در این پمپ ها وبی مورد
لزوم را تنظیم کرده و یا حتی جهت
جریان را تعویضنمود.
بدلیل امکان دقت زیاد
در هنگام ساخت ، آب
بندی خوبی داشته و به
همین دلیل دارای
راندمان زیادی می باشد .
برای فشارهای تا 400
بار صنایع حمل ونقل ،
وسائط نقلیه و ماشینهای
افزار
پمپ پیستونی شعاعی با جریان
داخلی
بوسیله حرکت دورانی قسمت
گردنده این پمپ ها ، پیستونهای
مدار شده در داخل آن در اثر نیروی
گریز از مرکز به جداره پمپ فشرده
شده و بدلیل خارج از مرکز بودن
پوسته و قسمت گردنده ، فضای
متغیری را در داخل سیلندرها بوجود
می آورند. وجود ارتباط بین فضای
سر پیستونها با قسمتهای مکش و
فشار، باعث می شود که روغن
از فضای مکش میانی مکیده شده
ودر طرف دیگر به فضای فشار رانده
شود. در اینجا نیز می توان با تغییر
راندمان خوب، توان
زیاد، برای فشارهای تا
630 بار صنایع حمل
ونقل، وسائط نقلیه و
ماشینهای افزار
کاربردھیدرولیک رصنعت تھیھ کننده : عزمی
١۴
فاصله مرکزیت، دبی را تغییر داده و
یا با انتقال مرکز پوسته به قسمت
مقابل، جهت جریان را تعویضنمود.
پمپ پیستونی پشت سر هم در این پمپ ها ، پیشونها بوسیله یک
میل لنگ حرکت رفت و برگشتی
داشته و روغن از طریق سوپاپهای
مکش به داخل مکیده شده و سپس
از طریق سوپاپهای خروجی به خارج
رانده می شود.
مورد استفاده اصلی این
پمپ ها بعنوان پمپ
های تزریقی (مانند پمپ
انژکتورموتورهای دیزل)
می باشد . برای
فشارهای تا 500 بار
می باشد. البته بایستی بین فشاری که (P) یکی از عوامل مهم مشخصه وسایل هیدرولیکی فشار
یک مایع تحت تأثیر نیروی وزن خود به کف مخزن خود وارد می آورد (فشار هیدرو استاتیکی)
وفشاری که تحت تأثیر یک نیروی خارجی پدید می آید تفاوت نائل شد.
الف – فشار هیدرو استاتیکی : حاصل تقسیم نیرویی که از طرف وزن ستونی از مایع
وارد می آید ، فشار هیدرواستاتیکی نام دارد. A بر کف مخزنی به سطح h به ارتفاع (FG)
A
F
P = G
بدست آمده و (F=m.a) میدانیم که براساس قانون نیوتن نیرو از حاصلضرب جرم در شتاب
9 / این مقدار در محاسبه نیروی وزن از حاصلضرب جرم در شتاب ثقل زمین( 81 2
s
قابل محاسبه ( g = m
میباشد.
F m g G = ´
کاربردھیدرولیک رصنعت تھیھ کننده : عزمی
١۵
حال با توجه به اینکه می توان جرم را از حاصلضرت حجم در جرم مخصوصمحاسبه کرده و
حجم نیز از حاصلضرب سطح در ارتفاع بدست می آبد ، با جانشین کردن مقادیر آنها می توان فشار
هیدو استاتیکی را چنین محاسبه کرد.
P h g
A
V g
A
m g
A
F
P G Þ = ´ ´
´ ´
=
´
= = r
r
شتاب ثقل g جرم مخصوصو r ارتفاع ستون مایع ، h، فشار هیدرواستاتیکی P در رابطه فوق
زمین بوده و چنانچه مشاهده می شود مقدار این فشار به فرم واندازه سطح کف مخزن بستگی ندارد.
بر A ب – فشار حاصل از یکنیروی خارجی : اگر نیرویی از طریق یک پیستون به سطح
ایجاد می نماید که مقدار آن در (P) روی مایع موجود در یک مخزن بسته وارد آید، بر آن فشاری
جمیع جهات به یک اندازه می باشد . این تعریف بنام اصل پاسکال معروف بوده ویکی از اصول مهم
هیدرولیک می باشد.
A
P = F
و واحد سطح بر حسب متر (N) واحد نیرو بر حسب نیوتن SI واحدهای فشار : در سیستم
m بوده و در نتیجه واحد فشار بر حسب نیوتن بر متر مربع ( 2 ( m مربع ( 2
N ) خواهد شد که آنرا
می نامند. (Pa) پاسکال
Pa
m
1 N 1 2 =

ازآنجاییکه واحد پاسکال بدلیل کوچکی مشکلاتی رادر صنعت بدلیل استفاده ازاعداد بزرگ
استفاده میگردد. (bar) میتواندبوجودآورد، معمولاًبرای سنجش فشاردردیگری بنام بار
2
5
2 1 10 10
m
N
cm
bar = N =
البته امروزه نیز ممکن است به وسایل وارداتی برخورد نمایید که در آنها از واحدهای دیگری
استفاده گردد که در سیستم های قبلی توصیه شده بوده ، لذا ضرایب تبدیل این گرند واحدها نیر در
اینجا یادآوری می گردد.
(اتمسفر صنعتی)
(متر ستون آب)
میلیمتر جیوه) = Torr )
(پوند بر اینچ مربع)
در واحدهایی که تاکنون مورد استفاده قرار می گرفت فشار را معمولاً فشار مطلق در نظر می
گرفتند ؛ یعنی فشار نسبت به خلاء مطلق ولی از آنجاییکه در عمل معمولاً فشار نسبی یعنی تفاوت
فشار مطلق نسبت به فشار جو مورد نظر می باشد لذا لازم است که تفاوت این اصطلاحات را بشناسیم.
at
cm
1bar 1KP 1 2 » =
1bar »10mWs
1bar » 735/ 5mmHg
1bar =14/ 7PSI
کاربردھیدرولیک رصنعت تھیھ کننده : عزمی
١٧
Pu¢¢ = Pa - Pl
Pu = Pl - Pa
یادآوری ، در هیدرولیک اکثراً فشار نسبی (بالای جو) مورد نظر می باشد ( به استفاده لوله
بمیان می آید منظور فشار نسبی می ( P ) های مکش) ؛ لذا در قسمتهای بعدی هر جا صحبت از فشار
باشد.
توجه : در یک سیستم هیدرولیکی و فنی فشار بوجود می آید که در مسیر جریان مایع مقاومتی
وجود داشته باشد . این مطلب بدان معنی است که یک پمپ به تنهایی نمی تواند فشاری را در سیال
بوجود آورد؛ بلکه قادر است که فقط دبی معینی را از خود عبور دهد.
محاسبات پمپهای هیدرولیکی :
پمپ در (Vp) پمپ بستگی مستقیم دارد به حجم جابجایی ( Qp) دبی پمپ ها : مقدار دبی
(n) هر دور گردش و عده دوران آن
Qp =Vp ´ n
نوشتن یک رابطه بصورت فوق زمانی انجام می گیرد که بخواهد از آ با واحدهای دلخواه
استفاده نمایند ولی از آنجاییکه در صنعت معمولاً از واحدها و کمیت های بخصوصکه از قبل تعیین و
مشخصگردیده است ، محاسبات را انجام می دهد ، لازم است که رابطه
فوق را بهمراه ضرایب مربوطه بکار برد.
از آنجاییکه دبی حقیقی بدلایل مختلفی مانند عدم تخلیه کامل سیال در هر دور گردش پمپ، وجود
لقی و غیرو با دبی بدست آمده از رابطه فوق که بنام دبی تئوری معروف می باشد فرق دارد، لذا بایستی
بکار برد. ( hV ) رابطه فوق را بهمراه ضریب بهره حجمی
Qp Vp n
min
1
min cm3
Litr
1000
Qp Vp n
´
=
لازم به ذکر است که راندمان حجمی پمپ ها همواره مقدار ثابتی نبوده بلکه مقدار آن با افزایش
فشار پمپ تقلیل می یابد.
حجم جابجایی پمپ ها : منظور از حجم جابجایی پمپ ها، حجم سیالی است که در یک
دور گردش از پمپ عبور داده می شود، بدیهی است که مقدار حجم جابجایی پمپ ها به ساختمان آنها
بستگی دارد ؛ که در زیر به محاسبه حجم جابجایی چند نمونه از پمپ هایی که کار برد بیشتری دارند
می پردازیم.
الف – حجم جابجایی پمپ با چرخ دنده خارجی : در محاسبه حجم جابجایی این پمپ
را محاسبه نمود . برای این منظور می توان برای (Vz) ها بایستی ابتدا حجم فضای خالی بین دندانه ها
رسیدن به مقدار حقیقی این فضا ،ارتفاع را 2 برابر مدول وعرضرا برابر نصف گام بحساب آورد؛ زیرا
عمل جابجایی سیال بوسیله دخول یک دندانه پر در این فضا انجام شده ولقی ها نقشی را در این
جابجایی بازی نمی نمایند.
Vz P h b m ´ ´m´bÞVz=m ´ ´b
´
= ´ ´ = p
p 2 2
2 2
حال میتوان ازحاصلضرب تعداد دندانه های چرخدنده دنده (چرخ دنده هایی که در این پمپ
ها بکار می روند دارای تعداد دندانه مساوی می باشند) در حجم فضای خالی بین دندانه ها به حجم
جابجایی پمپ دست یافت.
Vp = Z ´ 2´Vz = Z ´ 2´m2 ´p ´ b
1000
Qp Vp n v
´ ´h
=

m با جانشین کردن
Z = d o در رابطه فوق، می توان رابطه ای را که معمولاً در محاسبه
حجم جابجایی اینگونه پمپ ها بکار می رود چنین خواهد کرد.
o Vp = 2´p ´m´b´ d
ب – حجم جابجایی پمپ های پره دار: حجم جابجایی این پمپ ها اعم از اینکه دارای
جریان خارجی و یا داخلی باشند بستگی داردبه سطح ماکزیمم بین پره ها و طول متوسطی که در
دارای عرضی به اندازه (S) هردور گردش طی می کند. بدیهی است که سطح ماکزیمم بین پره ها
دوبرابر فاصله طول مرکزین قسمت گردنده و پوسته و طول آن به اندازه پهنای پره ها بوده و برای
بدست آوردن طول متوسط (میانگین مسیر حرکت) می توان قطر قسمت گردنده را با فاصله مرکزین
ضرب نمود. p جمع کرده ودر عدد
V U S V d e b
U d
d d e
S e b
P m P m
m m
m
= ´ Þ = ´ ´ ´ ´
= ´
= +
= ´ ´
2
2
p
p
ج – حجم جابجایی پمپ های پیستونی شعاعیومحوری : برای محاسبه حجم جابجایی
این پمپها کافی است که حجم جابجایی هر یک از پیستونها در یک دور گردش قسمت گردنده را در
تعداد آنها ضرب نماییم .

V d h Z P ´ ´
´
=
4
2 p
طول کورس پیستون می باشد که مقدار آن h تعداد سیلندرهاو z ، قطر پیستون d در رابطه فوق
در پمپهای پیستونی شعاعی به اندازه دوبرابر فاصله مرکزین بوده و در پمپ های پیستونی محوری به
) صفحه راهنمای پیستون بستگی دارد. a شعاع دوران و زاویه انحراف (
h = 2e و h = 2r ´sina
توان پمپهای هیدرولیکی : توان یک پمپ وقتی موثر می افتد که در سر راه عبور سیال
(دبی) مقاومتی وجود داشته و در نتیجه فشاری در سیال ایجاد گردد، بنابراین توان بازده یک پمپ
بستگی مستقیم دارد با دبی وفشار آن.
P Q p P = ´

لازم است که در کنار راندمان حجمی ، (Pe) برای محاسبه توان دریافتی پمپ ها
V ) آنها را نیز در نظر گرفت که از حاصلضرب آنها ، راندمان کل پمپ ( hm ) )، راندمان مکانیکی h
بدست می آید. بنابراین می توان توان بازده پمپ ها را با در نظرگرفتن ضرایب تبدیل از رابطه زیر
محاسبه کرد.

دیاگرام مشخصه پمپ ها : قبلاًاشاره شد که دبی و راندمان حجمی پمپ ها با افزایش فشار
تقلیل می یابد ، ولی تغییر ات راندمان مکانیکی و در نتیجه راندمان کل پمپ ها خطی نبوده بلکه تا
فاشر معینی افزایش یافته و سپس کم می گردد .لذا برای مشخصکردن تغییرات وضعیت پمپ ها
خطی نبوده بلکه تا فشار معینی افزایش یافته وسپس کم می گردد. لذا برای مشخصکردن تغییرات
وضعیت پمپ ها از دیاگرام هایی استفاده می گردد که بتوان با مشاهده آن کیفیت کاری آنها را تشخیص
داد. این دیاگرام ها را که معمولاًدر کاتالوگ فنی پمپ ها وجود دارند دیاگرام مشخصه پمپ می نامند
که معمولاًدر روی آنها منحنی دیگری وجود دارد که وضعیت کاری آنها را پس از افتادن از آب بندی
نیز مشخصمی کنند. (منحنی اخیر را معمولاًبا خط چین رسم می کنند)
موتورهای هیدرولبکی : اگر چه موتورهای هیدرولیکی جزء گروهی هستند که انرژی
هیدرولیکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند واصولاًبهتر بود که بهمراه سایر مبدلها مورد بررسی
قرار می گرفتند ولی ازآنجاییکه ساختمان آنها مشابه پمپ های هیدرولیکی می باشند در این جا به ذکر
خلاصه ای از آنها می پردازیم.
از موتورهای هیدرولیکی زمانی استفاده می گردد که تبدیل انرژی به حرکت دورانی مورد نظر
باشد. بدیهی است که در اینجا لازم است مایع را با فشار به داخل آن هدایت کرده و حرکت دورانی آنرا
که یک انرژی مکانیکی می باشد مورد استفاده قرار داد.

در ساختمان موتورها نیز ممکن است که از چرخ دنده ، پیچ، پره ویا پیستون استفاده گردد که
موتور مربوطه را نیز به همین نام می نامند.البته موتورهای پیستونی را نیز به دوفرم محوری وشعاعی
ساخته و بدلیل توان زیادی که می توانند داشته باشند بیشترین کار برد را دارند.
موتورهای هیدرولیکی را نیز شبیه پمپ ها در دونوعت با عده دوران ثابت و متغیر (قابل تنظیم)
ساخته و محاسبات آنها نیز با اندکی تفاوت مشابه پمپ ها می باشد.
موتور با عده دوران ثابت موتور با عده دوران متغیر
حجم جابجایی ثابت قابل تنظیم
جهت جریان روغن یک طرفه دوطرفه
علامت مشخصه 


محاسبات موتورهای هیدرولیکی


دبی موثر بر هیدرو موتورها : محاسبات مربوط به هیدرو موتورها با اندک تفاوتی مشابه
را با داشتن حجم (Qm) پمپ های هیدرولیکی می باشد ،در اینجا نیز می توان دبی موثر بر موتور
که عیناًمشابه پمپ های قبال محاسبه می باشد بدست آورده واز حاصلضرب آن در عده (Vm) جابجایی
دوران موتور ، با در نظر گرفتن راندمان حجمی و ضریب تبدیل از رابطه زیر محاسبه کرد.
توان هیدرو موتورها : رابطه توان بازده هیدروموتورها مشابه رابطه توان بازده پمپ ها بوده
و تنها تفاوت آنها در وجود راندمان کل موتور درصورت کسر می باشد زیرا همواره توان بازده از توان
دریافتی کمتر می باشد.
g m p h V m Q
min 
1
Litr min cm3
v
Qm Vm n
´h
´
=
1000

600
m g
M
Q p
P
´ ´h
=
گشتاور هیدرو موتورها : میدانیم که برای محاسبه توان مکانیکی بایستی کار انجام شده در
واحد زمان را بحساب آورد.
t
F s
t
P W
´
= =
t حال اگر در رابطه فوق بجای
S
را قرار دهیم V که در حقیقت سرعت می باشد معادل آن
خواهی داشت :
P = F ´V
را قرار دهیم رابطه فوق را V = 2´p ´ r ´ n و چنانچه به جای سرعت مقدار آن یعنی
میتوان چنین نوشت:
P = F ´ 2´p ´ r ´ n
نامیده می شود قرار (M) معادل آنرا که گشتاور F ´ r که در آن میتوان بجای حاصلضرب
داده وآنرا چنین نوشت :
n
P M n M P
´ ´
= ´ ´ Þ =
p
p
2
2
اکنون می توان بجای توان در صورت رابطه فوق توان بازده موتورهای هیدرولیکی را قرار داده
و پس از جایگزین کردن دبی موثر و ساده کردن کسر حاصل ، رابطه گشتاور موثر هیدرو موتورها را
چنین بدست آورد.
62 / 8
2
m m
v
m v
V p
M
n
Vm p
M
h
p h
h h
´ ´
=
Þ
´ ´ ´
´ ´ ´
=
g m p h Q m P
Kw Litr min bar 
M Vm p hm
mN cm3 bar 

-3 انتقال دهنده انرژی
شناخت وآشنایی کامل با خصوصیات مورد نیاز سیالی که در یک سیستم هیدرولیکی مورد
استفاده قرار می گیرد در طرح سیستم نقش مهمی را دارد. سیالی که در یک سیستم هیدرولیکی بکار می
رود بایستی دارای خصوصیاتی به شرح زیر باشد :
-1 مقاوم در مقابل فشار
-2 انتقال انرژی با سرعت کافی
-3 تقلیل دهنده اصطکاک
-4 قابلیت تبادل حرارتی خوب
-5 کم کردن سائیدگی
-6 ممانعت از ایجاد خورندگی
بدیهی است که خصوصیات فوق برای داشتن یک سیال خوب کافی نبوده وبدلیل شرایطی که
در محیط کار ممکن است وجود داشته باشد، خصوصیات دیگری نیز از سیال انتظار می رود که در زیر
به شرح نمونه هایی از آنها می پردازیم.
-1 پایداری : پایداری روغن ها بستگی به مقاومت آنها در برابر تشکیل مواد پارافینی
(مومی) ویا قیری آنها دارد. تولید این مواد در روغن ها باعث کاهش ویسکوزینه ،خاصیت چوبکاری و
انجماد آنها در درجه حرارت های پائین می گردد.
-2 تمایل به جداسازی هوا : جداسازی ملکولهای هوا از داخل سیال، خاصیت مکیده
شدن و تحمل فشار آنرا افزایش داده و از کف کردن سیال نیز جلوگیری می نماید.
-3 تمایل به جداسازی آب : جداشدن ملکولهای آب که بطور مستقیم ویا از راه هوا
داخل سیال می گردند باعث می شود که عمل چوبکاری (تقلیل اصطکاک، کم کردن سائیدگی) بخوبی
انجام شده واز ایجاد خورندگی ممانعت گردد.
-4 نقطعه ریزشپائین : این خاصیت باعث می شود که سیال قابلیت سیلان خود را در
درجه حرارتهای پایین تر نیز حفظ کند.

-5 نقطعه اشتعال بالا : سیال مورد استفاده در یک سیستم هیدرولیکی ، برحسب مورد
بایستی دارای نقطه اشتغال معینی باشد تا با اطلاع از آن بتوان سیال را با اطمینان خاطر در سیستم مورد
نظر بکار برد.
-6 بی تاثیر روی مواد آب بندی : وجود این خاصیت در دوام وسایل وادوات سیستم
نقش به سزایی دارد.
روغن های های هیدرولیکی : سیالی است که در مصارف معمولی سیستم های هیدرولیکی
تهیه میگردد که (CnH2n+ مورد استفاده قرار می گیرد از روغن های معدنی پارافینی (برفرمول کلی 2
به آن مواد افزودنی نیز اضافه می گردد. درصد مواد افزودنی برحسب اینکه کدام یک در خواص فوق
الذکر بیشتر مورد نظر باشد فرق می کند . بعنوان مثال روغن هیدرولیکی که در کارخانجات نورد، کوره
های ریخته گری وموارد مشابه بکار میرود بایستی دارای نقطه اشتعال بالایی بوده وزمانی که از روغن
در درجه حرارتهای پائین استفاده می گردد مانند هیدرولیک پروازی ، نقطه ریزش پائین تر مورد نظر
میباشد. البته در مواردی که در جه حرارت کاری زیاد باشد از سیالهای دیگری به عنوان منتقل کننده
انرژی استفاده می گردد. این سیالها را می توان به دو گروه اصلی تقسیم نمود:
-1 گلیکول (ساده ترین الکل دو ظرفیتی) به اضافه آب، محلول روغن در آب ویا اموسیون آب
در روغن
-2 موارد ترکیبی تهیه شده از اسید فسفریک و استرول ( ترکیب الکل ها با اسیدها)
از خصوصیات مهم دیگری که در انتخاب روغن های هیدرولیک نقش به سزایی دارد میتوان
ویسکوزیته آنها را نام برد.
ویسکوزیته : ویسکوزیته یک سیال وقتی معلوم می شود که بخواهد لایه ای از سیال را برروی
لایه ای دیگر حرکت دهد. آزمایش نشان داده است که مقدار نیروی لازم برای این منظور که آنرا می
) بستگی مستقیم دارد به سطح لایه h نیز نامیده علاوه بر ویسکوزیته ( (FR) توان نیروی اصطکاک
.(d) ونسبت عکس دارد با فاصله دو لایه (v) وسرعت حرکت آن (A)
d
F V A R
´
=h
h V A d R F
s m2 m
m
m2
Ns
N

ویسکوزیته که در حقیقت مصرف نیروی لازم جهت حرکت لایه ای از سیال برروی لایهای
دیگر می باشد با افزایش حرارت سیال تقلیل می یاید ؛زیرا اصطکاک ملکولی سیال موجب ایجاد
مقاومت در مقابل حرکت لایه ها با افزایش درجه حرات نقصان مییابد.
این ویسکوزیته را که به نحوی با حرکت بستگی دارد ویسکوزیته مطلق یا ویسکوزیته دینامیکی
) بدست می g ) ویسکوزیته سینماتیک ( r نامیده واز حاصل تقسیم آن بر جرم مخصوص سیال (
آید که غالباً در محاسبات مورد استفاده قرار می گیرد.
r
h
g =
برای سنجش ویسکوزیته سیالات از روشهای متنوعی استفاده می گردد که هر کدام واحد
مخصوص برخورد داشته و بین آنها رابطه ریاضی بخصوصی وجود ندارد. لذا می توان سیال معینی را
با یک روش آزمایش کرده وزا مقایسه ویسکوزیته بدست آمده با آنچه که در روش دیگر حاصل می
گردد بین آنها ارتباطی برقرار نمود. این روشها معمولاً بنام مبدع آنها معروف بوده واز مهمترین آنها می
توان روشهای انگلر ، هوپلر، سیبولت، ردوود و استوکس را نام برد.
در روش انگلر زمان تخلیه مقدار معینی آب از سوراخ مشخصی را در در جه حرارت 20 درجه
سانتی گراد اندازه گیری کرده و حاصل را برزمان بدست آمده از تخلیه بدن مقدار سیال مورد آزمایش
ودر درجه حرارت مورد نظر (معمولاً 50 درجه سانتی گراد) ، تقسیم نموده و واحد بدست آمده را در
0 ) می خوانند. در روش سیبولت مقایسه ای وجود نداشته و فقط زمان تخلیه مقدار معینی E ) جه انگلر
g h r
m3
Kg
m2
NS
s
m2

از سیال مورد نظر را در در جه حرات مشخصاندازه می گیرند. ویسکوزیته ای که با این روش تعیین
ثانیه) معروف می باشد. s.u.v) می شود بنام ثانیه های سیبولت
روش دیگری برای تعیین ویسکوزیته وجود دارد که از قانون استوکس نتیجه می گردد. در این
را که ساچمه با سرعت یکنواخت (t) روش ساچمه ای را به داخل سیال مورد آزمایش انداخته و زمانی
را طی می کند اندازه می گیرند؛ و با استفاده از رابطه زیر که از شرط تعادل نیرو در (R) مسافت معینی
حالیکه ساچمه با سرعت یکنواختی (سرعت حد ) حرکت می کند نتیجه شده است ؛ ویسکوزیته سیال
را تعیین می نمایند.
( )
R
D g t
18
2 ´ ´ - ¢ ´
=
r r
h
برای روغنها (Society of Automative Engineers) در این میان انجمن مهندسین امریکا
، شماره هایی تعیین کرده اند که ویسکوزیته آنها را برحسب سانتی استوک در دیاگرام زیر برای درجه
حرارتهای مختلف مشاهده می نمایید.
m چنانچه اشاره شد واحد ویسکوزیته دینامیک ( 2
NS می باشد که رابطه آنرا با Pas ) ویا
در زیر مشاهده می نمایید. (Poise) واحد قدیمی پوآز
Pas P
m
1NS 1 10 2 = =
h D g r, r¢ t h
m3 sec m
Kg
s2
m
m2 m
NS

s ) واحد ویسکوزیته سینماتیک
m2 ) را نیز می توان با استفاده از رابطه زیر به واحد قبلی آن
استوک و سانتی استوک تبدیل نمود.
St cst
s
m 4 6
2
1 = 10 = 10
در نمودار زیر تغییر ویسکوزیته سینماتیک چند نمونه روغن را با تغییر درجه حرات مشاهده می
نمایید.
بهترین روغن مورد استفاده در سیستم های معمولی هیدرولیکی از میان آنها روغنی است که
4 درجه انگلر) در درجه حرارت 50 درجه / دارای ویسکوزیته ای برابر 34 سانتی استوک (معادل 5
سانتی گراد باشد.
لازم به تذکر است که در طراحی سیستم های عادی هیدرولیکی ، درجه حرارت کاری را 50
درجه سانتی گراد در نظر می گیرند.
درجه حرات کاری روغن: در هنگام استفاده فقط مجاز است بمقدار کمی بیشتر ویا کمتر از
درجه حرات تعیین شده برای آن باشد؛ زیرا اگر چه افزایش درجه حرارت باعث تقلیل ویسکوزیته ودر
نتیجه افت انرژی کمتر در جابجایی روغن خواهد شد ولی امکان نشست روغن را افزایش داده و
قابلیت روغن کاری و کم کردن اصطکاک آنرا تقلیل می دهد. از طرف دیگر پایین رفتن درجه حرارت
روغن باعث افزایش ویسکوزیته ودر نتیجه بالارفتن افت انرژی در اثر اصطکاک می گردد.
دیاگرام روبرو تغییرات افت توان را برحس تغییرات ویسکوزیته نشان می دهد که در این میان
بایستی در جستجوی نقطه ای بود که بهترین حالت را عرضه می نماید.


-4 خطوط انتقال انرژی


در هیدرولیک صنعتی معمولاًاز لوله های فولادی بدون درزی برای انتقال انرژی استفاده می
شود که بصورت سرد کشیده شده اند. سوارخ داخلی و خارجی این لوله ها را برای مقاوم کردن هرچه
بیشتر در مقابل خورندگی ، فسفاته کرده و عملیات دیگری که در روی آنها انجام شده است باعث می
شود که بتوان آنها را تا قطر 22 میلیمتر به راحتی ودر حالت سرد خم کاری نمود. لوله های قطر وتر را
بایستی پس از گرم کردن خم کاری نمود. در این گونه موارد و زمانی که اینگونه لوله ها را جوشکاری
می نمایند، لازم است که روی محل گرم شده عملیاتی به منظور برطرف کردن پوسته ها وافزایش
مقاومت در مقابل خورندگی انجام گیرد این عملیات بترتیب عبارتند از :

-1 زدودن چربی سطح لوله
-2 اسید خور کردن در محلول 10 تا 20 درصد اسید سولفوریک (بمدت 1 تا 2
1 1 ساعت
در درجه حرارت و یا چند دقیقه در درجه حرارت 70 درجه سانتی گراد.)
-3 شستشو با آب
.( NaHCo -4 خنثی کردن در محلول رقیق بی کربنات سدیم ( 3
-5 خشک کردن با هوای فشرده
-6 شستشو با روغن هیدرولیک
در سیستم های هیدرولیکی برای نشان دادن مسیرهای مختلف عبور روغن ، از علائم خاصی
استفاده می گردد که هرکدام مفهوم معینی را القا می نمایند.
- لوله های کار
- لوله ای مدار فرمان (مدار فرعی)
- لوله نشت روغن
- شیلنگ ها
- اتصال لوله ها
- عبور لوله ها از روی هم بدون اتصال به یکدیگر
زمانی که انتقال انرژی بوسیله لوله های قابل انعطاف مورد نظر باشد از شیلنگ های هیدرولیکی
استفاده می گردد. از محسنان این شیلنگ ها تقلیل حالت نوسانی فشار و خفه کردن سرو صدا میباشد.
جنس این شیلنگ ها را از مواد مختلف قابل انعطاف انتخاب کرده وبرای افزایش مقاومت آنها
در مقابل فشار داخل سیستم برای جلوگیری از انبساط، آنها را بوسیله مفتول ویا نوارهای فلزی که
بصورت حصیر یافته شده اند مسلح می کنند.
در انتخاب شیلنگ ها نبایستی تنها به فشار داخل سیستم توجه داشت بلکه عوامل دیگری مانند
جنس روغن ، درجه حرارت کاری وسایر شرایط محل کار نیز بایستی در نظر گرفته شوند.

از نکات قابل توجه در هنگام نصب و کاربرد شیلنگ ها این است که نبایستی در موقع
بستن،درآنها پیچیدگی حاصل شده و یا حالت زانویی پیدا کنند.
اتصالات در سیستم های هیدرولیکی : برای اتصال لوله ها وشیلنگ ها به هریک از ادوات و
وسایل، معمولاًاز اتصالات پیچیی استفاده می گردد. این اتصالات بایستی بتوانند اتصال سریع در هنگام
مونتاژ وبازوبسته شدن مکرر بدون تعویضاجزاء اتصال را عملی سازند. از متداولترین اینگونه اتصالات
می توان اتصال بکمک حلقه فلزی، اتصال گیره ای ، اتصال قطعاتی که در سر لوله برش داده می شوند
و اتصال را نام برد.

در اتصال به کمک حلقه فلزی ، طریقه عمل بدین ترتیب است که پس از قرار دادن مهره در
روی لوله ، حلقه ای فلزی را در سر لوله قرار می دهد در این حلقه فلزی در هنگام سفت کردن مهره
در اثر نیروی وارده بین مهره و سوراخ مخروطی مغزی فشرده شده و لبه آن در سطح لوله نفوذ کرده
واتصال مناسبی را بوجود می آورد
در مواردی که تعویضسریع وسیله ویا بستن وبازکردن مکرر لوله ای با سرعت عمل زیاد مورد
نظر باشد از وسیله دیگری بنام کرپلنگ استفاده می گردد.
اکنون که با سیال ومورد استفاده آن در هیدرولیک صنعتی و خصوصیات آن آشنایی مختصری
پیدا کردید لازم است که به ذکر خواصهای از قوانین سیال در حال حرکت (هیدرو دینامیک)
بپردازیم.


هیدرودینامیک
الف – قانون عبور جریان : میدانیم که صرفنمظر از تغییرات سطح مقطع ، مقدار مایعی که
در واحد زمان داخل یک لوله می شود (درصورتیکه آنرا غیرقابل تراکم فرضکنیم) برابر خواهد بود با
مقدار مایعی که از آن خارج می گردد.
برای محاسبه دبی یعنی حجم مایعی که در واحد زمان جابجا می شود کافی است که حجم مایع
جابجا شده را بر زمان آن تقسیم نماییم.
A1 A2
Q1
v1
Q2
V2

بدیهی است که حجم مایع را می توان از حاصلضرب سطح مقطع در مقدار تغییر مکان سیال در
واحد زمان محاسبه نمود.
V = A´ S
حال اگر در رابطه اول بجای حجم مقدار آنرا قرار داده و خلاصه کنیم خواهیم داشت:
t
Q A S
´
=
نتیجه : دبی را می توان از حاصلضرب سرعت سیال در سطح مقطع مسیر جریان در همان نقطه
بدست آورد.
Q = A´V
ازآنجاییکه دبی جریان در داخل لوله ثابت می باشد می توان نتیجه گرفت :
1 1 1 Q = A ´V
رابطه فوق که معادله پیوستگی نیز نامیده می شود از راه اصل بقاءجرم نیز قابل اثبات
بوده و نشان می دهد که حاصلضرب سرعت سیال در سطح مقطع محل عبور جریان در طول
هر لوله مقداری است ثابت. لذا هرگاه سطح مقطع لوله کاهش یابد سرعت سیال زیاد شده و برعکس
Q V t
min Litr min
Litr
1 2 Q = Q
t
Q = V

هرجا سطح مقطع لوله زیاد گردد سرعت سیال تقلیل می یابد. تغییر سرعت نیز مستلزم صرف انرژی
بوده واین خود باعث افت فشار در داخل سیستم می گردد.
ب – انرژی هیدرولیکی : اگر سیال در حال حرکت را مورد بررسی قرار دهیم ، می توان
مجموع انرژی موجود در آنرا به سه جزء تقسیم نمود:
این انرژی که انرژی هیدرو استاتیکی نیز نامیده می شود به فشار : (Wst) -1 انرژی فشاری
بستگی دارد. ( Pm¢¢ ) مطلق سیستم
این انرژی بستگی به سرعت جریان سیال داشته و آنرا می توان : (Wd) -2 انرژی جریانی
انرژی هیدور دینامیکی نیز نامید؛ که مقدار آن از رابطه
2
2
Wd = 1 rV قابل محاسبه است.
این انرژی که انرژی ثقلی نیز نامیده می شود بستگی دارد به :(Ws ) -3 انرژی مکانی
محاسبه ( P = r.g.h ) ارتفاع ستون مایع که می توان مقدار آنرا از رابطه فشار هیدرواستاتیکی
نمود.
با صرف نظر کردن از اصطکاک داخل سیال (درسیال ایده آل) می توان نتیجه گرفت که انرژی
هر سیستم مرکب از انرژی سه گانه فوق الذکر بوده و مقدار آن در هر نقطه دلخواه از سیستم مقداری
است ثابت :
0 Wst +Wd +Ws = Const
رابطه فوق بنام معادله برنولی معروف بوده و چنانچه بجای عوامل فوق مقادیر آنها را در رابطه
قرار دهیم خواهیم داشت.
0
0 2
2
Pv = 1 rV + rgR = Const

از انرژی های سه گانه فوق در هیدرولیک صنعتی می توان از انرژی هیدرودینامیکی (بدلیل
سرعت نسبتاً کم سیال) وهمچنین انرژی ثقلی وبدلیل اختلاف ارتفاع کم بین مخزن در انرژی)
صرف نظر کرده و نتیجه گرفت که انرژی هیدرولیکی در اینگونه سیستم ها بمقدار زیادی به فشار آنها
بستگی دارد. لذا اساس کار پمپ های هیدرولیکی نیز بعنوان تولید کننده فشار براصول هیدرو استاتیک
(اصول رانش) استوار بوده و می توانند فشار زیاد وسرعت نسبتاًکمی را در سال ایجاد نمایند.
عوامل موثر در افت انرژی : انرژی هیدرولیکی را بدون افت نمی توان انتقال داد. بغیر از
تغییر سرعت که باعث افت فشار در داخل سیستم می گردد(قانون عبور جریان) عوامل دیگری نیز در
افت انرژی موثر می باشند که در زیر به توضیح مختصر آنها می پردازیم:
الف – اصطکاک: اصطکاک بین لایه های سیال (اصطکاک داخلی) و اصطکاکی که بین سیال
و جداره لوله ای مسیر ، اتصالات ، شیرها و دستگاههای مختلف سیستم وجود دارد باعث افت انرژی
می گردد که این افت بصورت انرژی حرارتی در سیال ظاهر گشته و باعث افت فشار در سیال می
گردد.
ب – نوع جریان : سیال در داخل لوله تا سرعت معینی بصورت لایه ای حرکت می نماید که
آنرا جریان آرام و یا لاینار می نامند. دراین حالت لایه میانی (روی محور لوله) بیشترین سرعت را داشته
ولایه های کناری تقریباًساکن می باشند. اگر سرعت سیال از حد معینی (سرعت بحرانی) تجاوز نماید
باعث می شود که ملکولهای سیال از یک لایه به لایه دیگر رفته و بالعکس نیز در حال حرکت باشند ؛
این نوع جریان را آشفته ویا تور بولان می نامند که اثر آن مقاومت بیشتر در مقابل عبور جریان ودر
نتیجه افت انرژی بیشتر می باشد. بهمین دلیل در سیستم های هیدرولیکی این نوع جریان مورد نظر نمی
باشد.
سرعت سیال نرمال جریان آرام سرعت سیال نرمال جریان آرام




تبلیغات
درباره سایت
 

فرم تماس
نام و نام خانوادگی
آدرس ایمیل
نویسندگان
نظرسنجی
به نظر شما وبلاگ ساخت و تولید بیشتر مطالبش باید در مورد چه موضوعاتی باشد؟؟












آمار
کلیه حقوق این سایت از جمله قالب آن برای مرجع تخصصی ساخت و تولید محفوظ است