لوله هیدرولیک چیست و چه کاربردی دارد؟
لوله هیدرولیک، عبارتی ساده اما بسیار پیچیده که در واقع اشاره دارد به یک سیستم فیزیکی که متشکل از لوله و مواد در حالت مایع‌ای هستند که اجزای اصلی این سیستم را تشکیل می‌دهند. اگر شما با این سیستم آشنایی ظاهری داشته باشید، مسلما به حساسیت درونی آن پی خواهید برد. در این پست قصد داریم تا با یکدیگر به بررسی و تشریح این سیستم و کاربرد آن در صنایع، الاخصوص خودرو و کارخانجات صنعتی آشنا شویم. پس در مقاله لوله هیدرولیک چیست و چه کاربردی دارد؟ با ما همراه باشید.
پمپ هیدرولیک چیست؟
در واقع اصلی ترین و اساسی ترین بخش یک سیستم هیدرولیکی، پمپ هیدرولیک است که انرژی مکانیکی را به انرژی هیدرولیکی تبدیل می‌کند. پمپ، ابزاری برای تبدیل توان الکتریکی و یا مکانیکی به هیدرولیکی می باشد.
باید توجه داشت که پمپ فقط و فقط جریان روغن تولید می‌کند و نمی‌تواند در سیستم فشار تولید کند. در واقع پمپ می‌تواند تحت فشار ایجاد شده از طرف بار مقاوم به تولید دبی تقریبا بدون کاهش ادامه دهد.
لوله کشی هیدرولیک کاربردهای زیادی دارد که عمومی‌ترین آنها انتقال مایعات است. علاوه بر این، لوله‌ها را می‌توان برای انتقال مایع مولد انرژی به سیستم‌های مختلف مورد استفاده قرار داد تا به عنوان یک سیستم هیدرولیک کامل عمل کنند.
برای این موارد، لوله‌ها باید سفت و بی‌حرکت باشند تا بتوان به راحتی سیستم را کنترل نمود. همچنین، در مقابل، ماشین‌آلات ساختمانی معمولاً دارای لوله‌های هیدرولیک انعطاف‌پذیر و باز هستند تا انعطاف‌پذیری و دامنه حرکت آزاد را فراهم کنند.
انواع سیستم های هیدرولیک
سیستم‌های هیدرولیک به دو دسته سیستم باز و بسته تقسیم می‌شوند. در مثال گفته شده چرخاندن توربین آبی توسط نیروی آب هیدرولیک یک سیستم باز است که در این حالت آب مجدد برای چرخش توربین استفاده نمی‌شود. اما در هیدرولیکِ سیستم بسته از مایع تحت فشار استفاده می‌شود که این مایع معمولا روغن هیدرولیک است، و قابلیت استفاده مجدد را دارد.
یک مثال ملموس برای سیستم بسته، استفاده از جک هیدرولیک است که، به بالا بردن اتومبیل جهت تعویض چرخ یا تایر کمک می‌شود و در واقع روغن هیدرولیک درون یک مدار بسته قرار دارد .همچنین سیستم ترمز اتومبیل‌ها نیز یک سیستم هیدرولیکِ بسته است که در آن از روغن هیدرولیک یا به طور عامیانه روغن ترمزها استفاده می شود .
این سیستم گسترده‌تر شده و در ابعاد صنعتی نیز انواع و ابعاد مختلفی نیز دارد که در این قسمت اهمیت لوله هیدرولیک پر‌رنگ‌تر نیز می‌شود. در واقع فارغ از بحث سیستم کلی هیدرولیک، لوله هیدرولیک مهم‌ترین قسمت سیستم پس از پمپ آن است که همواره تحت فشار بوده و به مرور زمان در اثر فشار مواد مایع درون آن، خورده شده و فرسایش می‌یابد. در این زمان جنس لوله هیدرولیک و همچنین ضخامت لوله از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بهترین گزینه در ابعاد صنعتی لوله‌ها، لوله مانیسمان یا لوله صنعتی است که مخصوص تحمل فشار مواد تولید می‌شود و تحت استاندارد‌های جهانی صنایع می‌باشد.
در واقع بهترین جنس فولادی لوله هیدرولیک، لوله‌های استنلس استیل هستند که دارای درصد بالایی از عناصر کروم و نیکل هستند تا در برابر فشار و حجم مواد، نهایت مقاومت را نشان دهند.
سیستم هیدرولیک در اکثر دستگاه‌های مواد و سیالات کارخانجات تولیدی و مونتاژی به وفور استفاده شده و در عین سادگی، از اهمیت ویژه‌ای نیز برخوردار هستند.
انواع لوله های هیدرولیک
نوع لوله هیدرولیک انتخابی، به کاربرد آن و فشار مواد شیمیایی که ممکن است در درون آن قرار بگیرند بستگی دارد.
لوله‌های فشار پایین
این نوع از لوله ها را غالبا در کارهایی با فشار کمتر از 300 پوند بر اینچ مورد استفاده قرار می دهند. استفاده از این لوله های هیدرولیک برای عبور هوا، آب، مایعات، روغن روان کننده دارای دمای زیاد و ضد یخ رایج می باشد.
لوله‌های فشار متوسط
این دسته از لوله های هیدرولیک را عموما به منظور منتقل نمودن روغن های معدنی و هیدرولیک و همچنین امولسیون های آب و روغن مورد استفاده قرار می دهند.
لوله های فشار متوسط از انعطاف قابل توجهی برخوردار بوده و در ماشین آلات سنگینی نظیر کامیون ها، تراکتورها و… و فرمان ها و سیلندرهای هیدرولیک با هدف بلند کردن تجهیزات به کار گرفته می شوند.
لوله‌های فشار قوی
استفاده از این لوله ها در کاربردهای نیازمند فشارهای کاری بالا که محدوده فشار آن ها بین 1825 تا 6000 پوند بر اینچ می‌باشد، بسیار متداول است. از جمله مهم‌ترین موارد کاربرد لوله های هیدرولیک مذکور می توان به استفاده از آن ها در تجهیزات خارج از جاده و ماشین های لباسشویی تحت فشار اشاره کرد.
لوله‌های فشار شدید
این لوله ها قوی ترین لوله های هیدرولیک موجود در بازار هستند که فشار کاری آن ها بین 5000 تا 6000 پوند بر اینچ است. این نوع لوله های هیدرولیک را در تجهیزات ساختمانی و ماشین آلات سنگین با تغییرات ناگهانی فشار مورد استفاده قرار می دهند.
ساختار لوله هیدرولیک چگونه است؟
لوله های هیدرولیکی در ساختار خود از سه لایه با جنس های مختلف برخوردار هستند. اولین لایه استفاده شده در ساخت این لوله ها لوله ای داخلی و بهره مند از مقاومت بالا در مقابل فشار وارد شده از سوی سیال عبوری است.
از همین رو لازم است لایه اول به گونه ای انتخاب گردد که جنس آن با سیالات عبوری سازگار باشد. ترکیبات استفاده شده در این لایه عبارتند از لاستیک مصنوعی یا پلی استر. منعطف بودن لوله داخلی از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است.
لایه دومی که در ساختار لوله های هیدرولیک وجود دارد، خود از چندین لایه تشکیل شده و بر روی لایه داخلی مستقر می شود. لایه مذکور باید به گونه ای طراحی و تولید شود که قادر به تحمل فشار درونی موجود در داخل این لوله ها باشد. در واقع می توان گفت که این لایه عهده دار وظیفه هدایت الکتریکی در لوله های هیدرولیک می باشد.
لایه سوم آخرین و بیرونی ترین لایه استفاده شده در ساختار لوله ی هیدرولیک است. این لایه لوله را در برابر عواملی همچون شرایط جوی، مواد شیمیایی، سایش، آتش سوزی، خوردگی و… محافظت می نماید. جنس این لایه از پلی استر و مقاومت آن بسیار زیاد است.
قطر لوله‌های هیدرولیک را چگونه تعیین می‌کنند؟
جالب است بدانید که اندازه لوله‌های هیدرولیک را بر اساس اندازه قطر داخلی و خارجی آنها مشخص می‌کنند. منظور از قطر داخلی، داخل لوله و منظور از قطر خارجی، خارج آن است. از قطر بیرونی به عنوان یک شاخص نسبی برای لوله های ساختاری راه یا پلاستیکی استفاده می کنند.
کاربرد هیدرولیک
امروزه عمده کارهای مربوط به هیدرولیک توسط هیدرولیکِ سیستم بسته انجام می شود. این کارها در حوزه های مختلفی انجام می‌شوند، از حرکت بیل مکانیکی و لودر و جرثقیل های بزرگ برای ساخت برج و آسمان خراش ها گرفته تا ارابه های فرود برای هواپیماهای غول پیکر بیا حتی پل های متحرک فلزی همه وهمه توسط هیدرولیکِ بسته انجام می‌شوند. به طور کلی سیستم های هیدرولیک در بخش های مختلف صنعت نقشی مهم و اساسی دارند.
در جواب سوال هیدرولیک چیست می توان گفت: به طور کلی به هر سیستمی که با مایعات سیال هیدرولیک عمل می‌کند، سیستم هیدرولیکی گفته می‌شود و به دو دسته هیدرودینامیک و هیدرواستاتیک تقسیم شده است. هیدرودینامیک به خصوصیات مایع در حال حرکت مربوط است و در آن انرژی جنبشی به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود.
در حالیکه هیدرواستاتیک، با انرژی پتانسیل سیال هیدرولیک ارتباط دارد به نحوی که سیال مایع باید تحت فشار و محبوس باشد و در آن انرژی فشاری به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود. به طور کلی آنچه که واضح است کاربرد زیاد علم هیدرولیک در صنعت و زندگی روزمره انسان‌ها است که در ادامه بخشی از کاربردهای این علم را بررسی خواهیم کرد:
کاربرد هیدرولیک در صنعت
پرس مواد و زباله، ماشین‌های ریخته گری و تجهیزات مربوط به پارچه، کاغذ و همچنین انواع دربازکن و موارد کوچک و بزرگ بیشتر.
کاربرد هیدرولیک در راهسازی و کشاورزی
تراکتورها و لودر‌های کشاورزی، جرثقیل و بالابرهای ساختمانی و…
کاربرد هیدرولیک در صنایع بسته بندی و دریایی
ماشین های پر کردن شیشه های نوشابه، نفتکش ها و بالابرهای دریایی و تریلرها و…
کاربرد هیدرولیک در صنایع غذایی
ماشین آلات مورد نیاز برای کنسرو سازی و ساخت ظرف های یکبار مصرف و…
مزایای سامانه های هیدرولیکی
معمولا سامانه های هیدرولیکی برای انتقال انرژی استفاده می‌شوند. استفاده از سیستم هیدرولیک در مقایسه با روش های انتقال انرژی مکانیکی و الکتریکی مزیت های زیادی دارد.
بهترین گزینه برای لوله‌های هیدرولیک
بهترین نوع و جنس لوله در این زمینه، به طور کلی لوله‌های مانیسمان هستند و در میان انواع جنسی و کیفی آن، لوله‌ای آلیاژی ضد زنگ یا استنلس استیل بهترین‌های موجود در بازار جهانی هستند که طول عمر مفید بالای ۱۵ سال را دارند.