Language
Country/Area
No result found
القوة الغامضة للأسطوانات الهيدروليكية: لماذا تسمى عضلات ميكانيكية؟
الأسطوانة الهيدروليكية (وتسمى أيضًا المحرك الهيدروليكي الخطي) عبارة عن محرك ميكانيكي يوفر قوة في اتجاه واحد من خلال ضربة أحادية الاتجاه. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في المركبات الهندسية وآلات التصنيع والمصاعد والهندسة المدنية، وتلعب دورًا رئيسيًا. إن مبدأ عمل الأسطوانات الهيدروليكية يشبه مبدأ عمل العضلات. فعندما يتم تنشيط النظام الهيدروليكي للآلة، تكون الأسطوانة الهيدروليكية مسؤولة عن تحقيق الحركة، ولهذا السبب يطلق عليها "العضلة الميكانيكية".
كيف يتم تحويل الطاقة في النظام الهيدروليكي إلى حركة ميكانيكية؟
مبدأ التشغيل
تأتي قوة الأسطوانة الهيدروليكية من الزيت الهيدروليكي المضغوط، وهو سائل لا يتم ضغطه بسهولة. السائل الأكثر استخدامًا في الأسطوانات الهيدروليكية هو الزيت. تتكون الأسطوانة الهيدروليكية من برميل به مكبس متصل بقضيب يمكنه التحرك ذهابًا وإيابًا داخل البرميل. يتم إغلاق برميل الأسطوانة من أحد طرفيه بواسطة قاعدة الأسطوانة (وتسمى أيضًا الغطاء)، وفي الطرف الآخر يوجد رأس الأسطوانة (وتسمى أيضًا الغدة)، حتى لو امتد قضيب المكبس من الأسطوانة. يتم تجهيز المكبس بحلقات انزلاقية وأجهزة مانعة للتسرب، والتي تقسم الجزء الداخلي من الأسطوانة إلى غرفتين، وهما الغرفة السفلية (نهاية الغطاء) وغرفة جانب قضيب المكبس (نهاية القضيب/نهاية الرأس).
العلاقة بين المضخة الهيدروليكية والأسطوانة الهيدروليكية
الأسطوانة الهيدروليكية هي المحرك أو جزء "المحرك" للنظام الهيدروليكي، في حين أن المضخة الهيدروليكية هي "المولد" للنظام. تقوم المضخة بتوصيل تدفق ثابت أو منظم من الزيت إلى الأسطوانة الهيدروليكية لدفع المكبس. تشمل المضخات الهيدروليكية الشائعة المضخات اليدوية، والمضخات التي تعمل بالهواء، والمضخات الكهربائية.
نطاق التطبيق
تُستخدم الأسطوانات الهيدروليكية على نطاق واسع في الآلات التي تتطلب قوى عالية، مثل معدات تحريك الأرض (الحفارات والجرافات والجرارات، وما إلى ذلك) لرفع أو خفض المكونات مثل الرافعات والأذرع والدلاء. في صناعة التصنيع، تُستخدم الأسطوانات الهيدروليكية أيضًا في آلات الثني ومقصات الصفائح المعدنية وفي الضغط على اللوح الخشبي أو الخشب الرقائقي.
مكونات الأسطوانة الهيدروليكية
اسطوانة
الوظيفة الرئيسية للأسطوانة هي احتواء الضغط داخل الأسطوانة. عادة ما تكون مصنوعة من أنابيب فولاذية مصقولة بدون درزات. يعتبر سطح الأسطوانة أملسًا ومقاومًا للتآكل، مما يدعم تشغيل المكبس بشكل فعال.
الجزء السفلي أو الغطاء من الأسطوانة
الوظيفة الرئيسية للغطاء هي إغلاق أحد طرفي غرفة الضغط ويمكن استخدامه كجزء تركيب الأسطوانة. يتم تثبيتها عادة على جسم الأسطوانة عن طريق اللحام أو الخيوط أو البراغي.
المكبس
يتم استخدام المكبس لفصل مناطق الضغط في الأسطوانة. يتيح تصميمه للمكبس العمل بشكل فعال تحت الضغط العالي.
قضيب المكبس
يتكون قضيب المكبس من الفولاذ المدلفن على البارد مع طلاء الكروم الصلب، متصل بالمكبس ويمتد من رأس الأسطوانة للاتصال بقطعة العمل.
جهاز الختم
يتم استخدام جهاز الختم لمنع تسرب الزيت الهيدروليكي على طول واجهة قضيب المكبس ويلعب دورًا رئيسيًا في أخدود الختم في رأس الأسطوانة.
استخدام مواد الختم المختلفة
تتناسب مواد الختم المختلفة مع سيناريوهات تطبيق مختلفة. وتعد مواد النايلون والبولي يوريثين والفلوروكربون من الخيارات الشائعة. ويمكنها تحمل ضغوط العمل الهيدروليكية ودرجات الحرارة المختلفة.
التصميم العملي للأسطوانة الهيدروليكية
تتوفر الأسطوانات الهيدروليكية بتصميمات ذات فعل واحد أو فعل مزدوج. الأسطوانات ذات الفعل المفرد تكون أكثر اقتصادية بشكل عام. فهي تضخ السائل لتمديد المكبس وسحبه من خلال قوة خارجية أو الجاذبية. تحتوي الأسطوانات ذات الفعل المزدوج على مداخل زيت في كلا الطرفين للتحكم في امتداد المكبس وسحبه.
أنواع التصميم الإنشائي
يتم تقسيم التصميم الهيكلي للأسطوانات الهيدروليكية بشكل أساسي إلى نوعين: نوع قضيب التعادل ونوع اللحام. يتم توصيل أسطوانات هيدروليكية ذات قضيب ربط بأغطية النهاية من خلال قضبان فولاذية ملولبة صلبة، وهو أمر مناسب للصيانة والخدمة؛ في حين أن النوع الملحوم له هيكل أكثر إحكاما ومناسب للاستخدام في الأماكن ذات المساحة المحدودة.
إن أهمية الأسطوانات الهيدروليكية في بناء الآلات الثقيلة أمر واضح، ولكن إلى أين ستأخذ التطورات التكنولوجية المستقبلية هذه التكنولوجيا؟
