سيلندرهای (جکهای) هيدروليک جريان سيال تحت فشار را به حركت خطی ميله پيستون تبديل میكنند و دارا انواع يکكاره و دوكاره میباشند. در نوع يکكاره برگشت به موضع اوليه توسط فنر يا نيروی ثقلی بار صورت میپذيرد ولی در نوع دوكاره عمل رفت و برگشت تحت كنترل سيال هيدروليكی انجام میشود. در انتخاب سيلندرهای هيدروليک موارد ذيل بايد در نظر گرفته شود:
- حداكثر فشار كاری سيستم
- قطر پيستون و ميله پيستون
- نیروی سیلندر
- حداكثر نيروی سيلندر
- طول كورس سيلندر
- حداكثر سرعت سيلندر
- نحوه نصب سيلندر
- وجود ضربهگير
- نوع و كاربرد سيلندر
مشکلات اساسی در ارتباط با سیلندرهای هیدرولیک به شرح زیر است:
- بارگذاری غیر محوری
- نصب نامناسب
- کمانش در میل پیستون
- محاسبات نادرست در شتابگیری و کاهش سرعت بار
- بارهای ضربهای سنگین
- نشتیهای داخلی و خارجی
- تقویت فشار ناخواسته
- سرعت و ترتیب حرکت نادرست
-
محاسبات نيرو و سرعت سيلندر
براي دستيابی به تناژ مورد نظر ابتدا سطح فشار كاری بايد تعيين گردد. براي مثال فشار 160bar در صنعت متداول میباشد. با توجه به فشار كاری و نيروی مورد نياز، سطح مقطع سيلندر از رابطه ذيل تعيين میگردد:
(F (kgf)=P(bar)×A(cm2
سرعت حركت سيلندر متناسب با دبی ورودی به آن تعيين میگردد. با توجه به نياز سيستم، سرعت حركت را طراح مشخص مینمايد. معمولا تأمين سرعتهای بيش از 0.1m/sec و كمتر از 0.01m/sec نياز به تمهيدات خاص در سيستم دارد. سرعت سيلندر از رابطه ذيل حساب میشود:
(V(m/sec)=Q(lit/sec)/6XA(cm2
سیلندرها معمولا در دو نوع طبقهبندی میشوند:
· سیلندر یککاره
· سیلندر دوکاره
در سیلندرهای یککاره فقط سمت پیستون توسط روغن تغذیه میشود و در نتیجه سیلندر فقط قادر به انجام کار در یک جهت میباشد.
سیلندر یککاره زمانی مورد استفاده قرار میگیرد که فقط در یک جهت حرکت نیاز به نیرو باشد. معمولا در کورسهای بلندتر از سیلندرهای تلسکوپی یککاره استفاده میشود.
در سیلندرهای دوکاره، هر دو سطح جلو و عقب میتواند تحت فشار قرار بگیرد.
-
فشار مجاز
منظور از فشار مجاز، فشاری است که در حین بارگذاری میتوان به سیلندر اعمال نمود بدون آن که به آن آسیبی وارد شود. فشار مجاز تابع عواملی مانند جنس و ضخامت سیلندر و همچنین نحوه ساخت سیلندر میباشد. در جدول زیر فشارهای استاندارد سیلندرهای هیدرولیک ارایه شده است. محدوده فشارهای استاندارد سیلندر هیدرولیک بر حسب بار عبارت است از:
مواردی که در جدول بالا به رنگ تیره مشخص شدهاند، فشارهای متداول در صنعت میباشند. باید توجه داشت برای سیلندری که مجاز به کارکرد در فشار مثلا 200bar میباشد، به صورت استاندارد باید بتواند فشار بیشتری را تحمل نماید تا در صورت وارد شدن فشار لحظهای به سیستم، مشکلی پیش نیاید. در جدول زیر فشار تست سیلندرهای هیدرولیک، آورده شده است:
میزان نیرویی که یک سیلندر هیدرولیک میتواند تولید کند تابع فشار کاری و سطح مقطع آن میباشد. باید توجه کرد که سطح میل پیستون برای دو طرف آن در سیلندرها دوکاره، متفاوت میباشد. ابعاد استاندارد برای قطر سیلندر و میل پیستون در جدول زیر ارایه شده است:
باید به خاطر داشت که علاوه بر مقادیر مندرج در جدول زیر، ابعاد دیگری نیز برای سیلندر و میلپیستون وجود دارد. این ابعاد با توجه به نیاز برخی صنایع مختلف به کار گرفته میشوند.
طول کورس سیلندر که معمولا برحسب سانتیمتر بیان میشود، نشانگر محدوده کارکرد آن میباشد. معمولا مهمترین عامل محدودکننده طول کورس، عدم رخ دادن کمانش در آن است. یعنی به ازاء قطر پیستون، قطر میلپیستون و فشار کاری مشخص، مجاز به انتخاب محدوده خاصی از طول کورسها میباشیم که در آن محدوده، مجموعه سیلندر و میلپیستون بدون کمانه کردن کار کنند.