فهرست مطالب

فصل اول

تاریخچه

مقدمه

هيدروليک از کلمه يوناني " هيدرو " مشتق گرديده است و اين کلمه به معناي جريان حرکات مايعات مي باشد. در قرون گذشته مقصود از هيدروليک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هيدروليک مفهوم بيشتري بخود گرفت و معني ومفهوم آن بررسي در مورد بهره برداري بيشتري از آب و حرکت دادن چرخ هاي آبي و مهندسي آب بوده است.

مفهوم هيدروليک در اين قرن ديگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسيعتري بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مايعات ديگري ، بخصوص " روغن معدني " ميباشد ، زيرا که آب بعلت خاصيت زنگ زدگي ، در صنايع نمي تواند بعنوان انرژي انتقال دهنده مورداستفاده قرار گيرد و بعلت آنکه روغن خاصيت زنگ زدگي ندارد ، امروزه در صنايع از آن بخصوص براي انتقال انرژي در سيستم کنترل استفاده بسيار ميگردد.

بطور خلاصه ميتوان گفت: فني که انتقال و تبديل نيرو را توسط مايعات انجام دهد " هيدروليک " ناميده ميشود. از آنجائيکه هيدروليک آبي داراي خاصيت زنگ زدگي است لذا در صنايع از هيدروليک روغني هم بخاطر روغن کاري قطعات در حين کار و هم بخاطر انتقال انرژي در سيستم هاي کنترل استفاده ميشود. وقتيکه در صنعت از هيدروليک نام برده ميشود ، مقصود همان " هيدروليک روغني " مي باشد.

بطور دقيق ميتوان گفت که : حوزه کاربرد هيدروليک روغني استفاده از انرژي ديناميکي و استاتيکي آن بوده و در مهندسي کنترل براي انتقال زيگنال ها و توليد نيرو مي باشد.
وسائل هيدروليکي که نحوه استفاده هيدروليک را در صنعت ميسر ميسازد خود داراي تاريخچه بسيار قديمي ميباشد. يکي از قديمي ترين اين وسائل ، پمپ هاي هيدروليکي بوده ، که براي اولين بار کتزي بيوس يوناني در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسيح ، پمپي از نوع پيستون اهرمي که داراي دو سيلندر بود اختراع و ساخته است.

تاریخچه هیدرولیک

انسان کشاورزی را از گذشته های دورآغاز نموده و به علت نیاز به مواد غذایی حاصل از آن نمی تواند ارتباط خود را با این حرفه قطع نماید، با توجه به اینکه کشاورزی وابستگبی مطلق به آب داشته  و استفاده بهتر از آب ، آبادانی و محصول بیشتری را در پی خواهد داشت، انسانها همواره در پی یافتن راههایی برای استفاده بهینه از آب  و انرژی آبی بوده اند. در قرن هشتم میلادی بشر موفق به کشف چرخ آبی گردید. بکارگیری چرخ آبی توشط مصریان جهت آبیاری مزارع اولین گامها در آشنایی و استفاده از علم هیدرولیک بود با این حال تا قرن 16 میلادی هنوز قدمهای جدی در این راه برداشته نشده بود تا اینکه توریچلی دانشمند ایتالیایی توانست مقدار فشار اتمسفر را توسط بارومتر اندازه گیری نماید

در قرن هفدهم میلادی  یک دانشمند اروپایی به نام پاسکال قوانین اولیه هیدرولیک را پایه ریزی نمود. بر اساس قانون پاسکال فشار وارده بر هر نقطه از یک مایع محبوس بطور مساوی در تمام جهات منتقل شده و با نیروی مساوی بر روی سطوح مساوی اثر می کند. به عبارت دیگر فشار وارده بر مایعات داخل ظروف بسته در تمام نقاط برابر است.

پرس های هیدرولیکی برای اولین بار بر پایه این قانون ساخته شدند.

وسائل هيدروليکي که نحوه استفاده هيدروليک را در صنعت ميسر ميسازد خود داراي تاريخچه بسيار قديمي ميباشد. يکي از قديمي ترين اين وسائل ، پمپ هاي هيدروليکي بوده ، که براي اولين بار کتزي بيوس يوناني در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسيح ، پمپي از نوع پيستون اهرمي که داراي دو سيلندر بود اختراع و ساخته است.

تا اوائل قرن هشتم ديگر در اين زمينه وسيله جديدي پديد نيامد و در اوائل اين قرن انواع چرخ هاي آبي اختراع و رواج بسيار پيدا نمود. قرن شانزده را ميتوان توسعه پمپهاي آبي دانست و در اين قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهاي مختلفي پديدار گرديدند و اصول ساختماني اين پمپ ها ، امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئي ، هنوز هم مورد توجه و اهميت بسياري را دارا مي باشد.
در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هيدروليکي طراحي گرديده و حدوداً بعد از يک قرن اولين پرس هيدروليکي که جنبه عملي داشت ، شروع بکار نمود.

قرن نوزدهم زمان کاربرد پرسهاي هيدروليک آبي بود و اوائل قرن بيستم را ميتوان شروع و زمان توسعه هيدروليکي روغني در صنايع و تاسيسات صنعتي دانست.

¬ سال 1905 پيدايش گيربکس هيدرواستاتيکي تا فشار 40 بار

¬ سال 1910 پيدايش ماشين هاي پيستون شعاعي

¬ سال 1922 پيدايش ماشين هاي شعاعي با دور سريع

¬ سال 1924 پيدايش ماشين هاي پيستون محوري با محور مايل

¬ سال 1940 پيدايش و توليد انواع مختلف وسائل و ابزار هيدروليکي براي فشارهائي بيش از 350 بار ، که بعضي از آن وسايل در حال حاضر بطور سري توليد ميگردد.

توسعه وسيع و کاربرد هيدروليک روغني پس از جنگ جهاني دوم پديد آمد ، ودر اثر همين توسعه ، بسياري از قطعات و لوازم هيدروليک روغني در حال حاضر بصورت استاندارد شده توليد ميگردند.

فصل دوم

کلیات و تعاریف

درباره هیدرولیک

توسعه علم هیدرولیک زمانی شروع شد که پاسکال دانشمند فرانسوی قوانین مربوط به فشار را کشف کرد(۱۶۵۰ میلادی) و هیدرولیک را به عنوان یک علم نوین پایه گذاری نمود. از آن تاریخ به بعد دوران شکوفایی هیدرولیک پدید آمد و این علم به نحو چشمگیری وارد بازار گردید. امروزه هیدرولیک در ساختمان ماشین آلات صنعتی، کشاورزی، راهسازی، هواپیمایی، کشتی سازی، اتوموبیل‫سازی، ماشینهای ابزار، تاسیسات صنایع سنگین، معدن و . . . در مقیاس وسیعی استفاده میشود و روز به روز نیز افزایش میابد.

تعریف هیدرولیک

هیدرولیک فن آوری تولید، کنترل و انتقال قدرت توسط سیال تحت فشار است. بطور کلی یک سیستم هیدرولیک چهار کار اساسی انجام میدهد:

1.     تبدیل انرژی مکانیکی به قدرت سیال تحت فشار بوسیله پمپها

2.     انتقال سیال تا نقاط مورد نظر توسط لوله ها و شلنگها

3.     کنترل فشار، جهت و جریان سیال توسط شیرها

4.     انجام کار توسط عملگرها

تعریف قانون پاسکال:

قانون پاسکال پایه هیدرولیک نوین است. این قانون بیان میکند که فشار وارده به هر نقطه از یک مایع محدود بطور مساوی در تمام جهات منتقل شده و با نیروی مساوی بر رو سطوح مساوی اثر میکند.

قوانين پايه در هيدروليك:

·        سيال تحت فشار همواره مسير با مقاومت كمتر را براي عبور انتخاب ميكند

·        پمپ توليد دبي ميكند نه فشار

·        فشار تنها در برابر مقاومت يك مانع ايجاد ميشود

اصول كليدي فوق اگرچه ساده به نظر ميرسند ولي پايه واساس علم هيدروليك ميباشند. با داشتن درك صحيحي از اين قوانين به راحتي ميتوان حركت سيال در خطوط انتقال را دنبال و عملكرد سيستم را تحليل نمود.