Menene tsarin hydraulic?

A na'ura mai aiki da karfin ruwa tsarinyana amfani da ruwa mai matsa lamba don watsa iko da yin aikin injina. Yana jujjuya makamashin inji zuwa ikon ruwa, sannan ya koma motsi. Injiniyoyin sun dogara da ƙa'idodi kamar daidaitattun Navier-Stokes da tsarin Darcy-Weisbach don haɓakawa.tsarin tsarin hydraulic, kamar yadda aka nuna a kowane daki-dakitsarin tsarin hydraulic.

Key Takeaways

• Tsarin na'ura mai aiki da karfin ruwa yana amfani da ruwa mai matsa lamba don ninka karfi da yin ayyuka masu nauyi tare da madaidaicin iko, bisa ga Dokar Pascal.
• Manyan sassa sun haɗa dafamfo, reservoirs, bawuloli, actuators, da ruwa, kowane mai mahimmanci don ingantaccen watsa wutar lantarki da sarrafawa.
• Tsarin na'ura mai aiki da karfin ruwa yana ƙarfafa masana'antu da yawa ta hanyar ba da ƙarfi mai ƙarfi, ingantaccen makamashi, da dogaro, amma suna buƙatar kulawa akai-akai don guje wa ɗigogi da gurɓatawa.

Yadda Tsarin Ruwan Ruwa ke Aiki

Ka'idoji na asali na Tsarin Ruwa (Dokar Pascal)

Tsarin ruwa yana aiki bisa ga Dokar Pascal, ƙa'ida ta asali a cikin injiniyoyin ruwa. Dokar Pascal ta bayyana cewa lokacin da aka yi amfani da matsi a kan wani ruwa mai iyaka, ana watsa matsi daidai a kowane bangare a cikin ruwan. Wannan ka'ida tana ba da damar tsarin hydraulic don ninka ƙarfi da yin ɗagawa mai nauyi tare da ƙaramar shigarwa.

Misali, lokacin da mutum ya yi amfani da karfi kan karamin fistan, matsin da ake samu a cikin ruwan yana tafiya ta bututu da tudu zuwa fistan mafi girma. Fistan mafi girma, yana da filin sararin sama, yana samar da ƙarfin fitarwa mafi girma. Dangantaka tsakanin shigarwa da ƙarfin fitarwa ya dogara da rabon wuraren piston. Idan fistan shigarwa yana da yanki na santimita 2 murabba'in kuma fistan fitarwa yana da yanki na santimita 20, ƙarfin fitarwar zai ninka ƙarfin shigar da shi sau goma, idan aka yi la'akari da matsa lamba iri ɗaya.

Dokar Pascal ta ba da damar tsarin na'ura mai aiki da karfin ruwa yin amfani da bututu da kwantena na siffofi daban-daban ba tare da rasa matsi ba, yana sa su dace sosai don aikace-aikacen inji daban-daban.

Wannan ka'ida ta samar da tushe ga na'urori kamar injin injin ruwa, birkin mota, da injinan gini. Ikon watsa matsa lamba iri ɗaya yana ba injiniyoyi damar tsara tsarin da za su iya ɗaga motoci, sarrafa kayan aiki masu nauyi, da samar da ingantaccen sarrafawa a cikin saitunan masana'antu.

Aiki na mataki-mataki na Tsarin Ruwan Ruwa

Ayyukan tsarin hydraulic ya ƙunshi matakai masu mahimmanci da yawa, kowannensu yana ba da gudummawa ga ingantaccen canja wuri da sarrafa iko. Jeri mai zuwa yana zayyana tsarin al'ada:

1. Shigar da Makamashi: Tsarin yana farawa da shigarwar injina, kamar injin lantarki ko injin, wanda ke motsa ana'ura mai aiki da karfin ruwa famfo.
2. Ruwan Ruwa: Famfu yana zana ruwan hydraulic daga tafki kuma yana matsa shi, yana haifar da kwararar ruwa a ƙarƙashin matsin lamba.
3. Watsawa MatsiRuwan da aka matsa lamba yana tafiya ta hoses da bututu zuwa sassa daban-daban, kamar bawuloli da masu kunnawa.
4. Sarrafa da Jagoranci: Bawuloli suna daidaita alkibla, matsa lamba, da magudanar ruwa, suna ba da damar madaidaicin iko akan motsi na masu kunnawa.
5. Fitar Injini: Masu kunnawa, kamar silinda kona'ura mai aiki da karfin ruwa Motors, mayar da wutar lantarki zuwa motsi na inji, yin ayyuka kamar dagawa, turawa, ko juyawa.
6. Komawa Ruwa: Bayan kammala aikinsa, ruwan ya koma cikin tafki, a shirye don sake sakewa ta famfo.

Masu fasaha sukan yi amfani da kayan aikin bincike, gami da ma'aunin matsa lamba da na'urori masu yawa na dijital, don saka idanu sigogin tsarin kamar matakan matsa lamba da halayen lantarki. Idan ma'aunai suna nuna rashin daidaituwa, za su iya bincika abubuwan ciki don lalacewa ko lalacewa. Wannan tsarin yana haɗa bayanai masu ƙididdigewa tare da dubawa na gani don tabbatar da ingantaccen tsarin aiki.

Nazarin gwaji ya nuna cewa tsarin na'ura mai aiki da karfin ruwa zai iya samun gagarumin tanadin makamashi da ingantacciyar inganci tare da fasahar sarrafa ci gaba. Misali, da'irori ta amfani da bawul ɗin sarrafa kwararar ruwa na iya rage yawan kuzari da sama da 15% ba tare da wani nauyi ba kuma kusan 10% a manyan kaya. Hakanan ma'aunin zafi yana nuna cewa ingantaccen tsarin yana aiki a ƙananan yanayin zafi, wanda ke haɓaka dorewa da rage lalacewa.

Matsayin masana'antu, kamar ISO 4409: 2007, suna ba da jagororin gwaji da tabbatar da ingancin famfunan ruwa da injina. Waɗannan ƙa'idodi suna tabbatar da cewa masana'anta da injiniyoyi za su iya dogaro da ingantattun bayanai, mai maimaitawa lokacin zabar da kiyaye abubuwan tsarin.

Lura: Fahimtar aikin mataki-mataki-mataki da ka'idodin tsarin tsarin hydraulic yana taimakawa injiniyoyi su tsara kayan aiki masu inganci da inganci don aikace-aikace masu yawa.

Manyan Abubuwan Tsarin Na'urar Ruwa

Tsarin na'ura mai aiki da karfin ruwa ya dogara da abubuwa masu mahimmanci da yawa, kowanne yana taka muhimmiyar rawa wajen watsa wutar lantarki da sarrafawa. Fahimtar waɗannan sassa na taimaka wa injiniyoyi su tsara injuna masu inganci kuma abin dogaro.

Ruwan Ruwa

Thena'ura mai aiki da karfin ruwa famfoyana jujjuya makamashin injina zuwa makamashin ruwa, yana haifar da kwararar ruwa mai matsa lamba wanda ke sarrafa tsarin. Nau'in famfo na yau da kullun sun haɗa da kaya, vane, da famfunan piston axial. Famfu na zamani suna ba da ingantaccen inganci, tare da wasu samfuran suna samun inganci sama da 92% da matsin aiki har zuwa mashaya 420 (6090 psi). Babban iko na lantarki yana ba da damar daidaitaccen daidaitawar kwarara da matsa lamba, yana mai da waɗannan famfo don dacewa da buƙatun masana'antu da aikace-aikacen hannu.

Tafki

Tafkin yana adana ruwan hydraulic kuma yana ba da damar kumfa na iska su tsere. Zane-zane na al'ada suna amfani da manyan tankuna, sau da yawa sau uku zuwa biyar mafi girman yawan famfo. Tafkunan zamani suna amfani da ƙirar ƙira, wani lokacin kawai daidai da kwararar famfo, wanda ke rage nauyi da sararin bene har zuwa 80%. Wadannan sababbin abubuwa suna inganta ingantaccen tsarin da ƙananan buƙatun ƙarar mai.

Valves

Bawuloli suna sarrafa jagora, matsa lamba, da yawan kwararar ruwan ruwa. Nau'o'in sun haɗa da matsa lamba, jagora, da bawuloli masu gudana. Injiniyoyin suna amfani da hanyoyin ƙididdigewa kamar gwajin bugun jini na ɓangarori da gwajin shaida a cikin wurin don tabbatar da amincin bawul da aminci. Matsayin zamani, kamar ANSI/ISA-96.06.01-2022, sun ayyana ma'auni na aiki don masu kunna bawul, gami da bincike da aminci.

Masu kunnawa (Sylinders da Motors)

Masu kunnawa suna canza makamashin ruwa zuwa motsi na inji. Na'ura mai aiki da karfin ruwa cylinders samar da linzamin kwamfuta motsi, yayin dana'ura mai aiki da karfin ruwa Motorshaifar da motsin juyawa. Waɗannan abubuwan da aka gyara suna isar da kayan aiki mai ƙarfi, tare da wasu silinda waɗanda ke samar da har zuwa 43,000 lbf. Electro-hydraulic actuators suna inganta inganci kuma suna iya rage yawan amfani da makamashi sama da 50% ta hanyar sabunta makamashi.

Ruwan Ruwa

Ruwan na'ura mai aiki da karfin ruwa yana watsa wutar lantarki, yana sa mai, kuma yana cire zafi. Dankin ruwan yana shafar inganci, mai, da samar da zafi. Injiniyoyin suna zaɓar ruwa bisa ga buƙatun tsarin, kewayon zafin jiki, da nau'in famfo. Additives kamar magungunan rigakafin sawa da masu hana tsatsa suna kare sassan tsarin kuma suna tsawaita rayuwar ruwa. Zaɓin ruwan da ya dace yana tabbatar da kyakkyawan aiki da aminci ga kowane tsarin hydraulic.

Aikace-aikacen Tsarin Na'uran Ruwa, Fa'idodi, da Kwatancen

Aikace-aikacen gama gari na Tsarin Ruwa na Ruwa

Na'ura mai aiki da karfin ruwa tsarin iko da fadi da kewayon masana'antu. Gina, noma, sararin samaniya, mota, da sarrafa kayan duk sun dogara ga waɗannan tsarin don ɗagawa mai nauyi da ingantaccen sarrafawa. Misali, Pennar Industries na shirin samar da silinda na ruwa 150,000 a duk shekara don aikin noma da gine-gine. Aikin ban ruwa na Polavaram yana amfani da silinda 96 na ruwa don sarrafa kofofin radial 48. Teburin da ke ƙasa yana nuna ma'auni da bambancin aikace-aikace:

Masana'antu 4.0 fasahakamar IoT da AI yanzu suna haɓaka yawan aiki da kashi 15% a cikin mafitacin hydraulic mai kaifin baki.

Amfanin Tsarin Ruwan Ruwa

Tsarin na'ura mai aiki da karfin ruwa yana ba da fitarwa mai ƙarfi, daidaitaccen iko, da aminci. Tsarin Kawasaki, alal misali, suna ba da ingantaccen makamashi da isar da wuta mai santsi. Zane-zane na zamani suna ba da damar gyare-gyare da ajiyar sarari. A aikin noma, aikin noma na gaskiya yana ƙara yawan amfanin gona. Kayan aikin gine-gine sun cimma har zuwa 25% tanadin man fetur tare da hybrids na hydraulic. Electrohydraulic actuators a cikin sararin samaniya suna ba da ingantaccen sarrafa saman jirgin sama. Sabbin ruwan roba da sarrafa dijital na kara inganta dogaro da dorewa.

Tukwici: Koyon na'ura da kulawar tsinkaya suna rage raguwar lokaci da haɓaka aiki a cikin tsarin injin lantarki na zamani.

Rashin Amfanin Tsarin Ruwan Ruwa

Tsarin na'ura mai aiki da karfin ruwa yana buƙatar kulawa akai-akai saboda gurɓataccen ruwa da haɗarin zubewa. Leaks na iya haifar da al'amurran muhalli da haɓaka farashin zubarwa. Idan aka kwatanta da tsarin pneumatic, hydraulics suna aiki a hankali da sauri kuma suna buƙatar ƙarin kulawa. Ruwan da ke tushen ruwa yana rage farashin ɗigo amma yana buƙatar ɓangarorin na musamman, waɗanda zasu iya haɓaka kuɗi.

Na'ura mai aiki da karfin ruwa System vs. Pneumatic System

Tsarin na'ura mai aiki da karfin ruwa ya yi fice a cikin babban ƙarfi, daidaitattun ayyuka, yayin da tsarin pneumatic ya dace da sauri, aikace-aikacen ƙarfi matsakaici.

A na'ura mai aiki da karfin ruwa tsarinyana amfani da ruwa mai matsa lamba don matsar da kaya masu nauyi da injin sarrafawa. Injiniyoyin suna daraja amincinsa da daidaitawa. Mahimman abubuwan da aka haɗa sun haɗa da famfo, tafki, bawuloli, masu kunna wuta, da ruwa. Masana'antu irin su gine-gine, noma, da sararin samaniya suna amfana daga babban ƙarfinsa, ingantaccen sarrafawa, da ingantaccen makamashi.

FAQ

Wani nau'in ruwa ne tsarin na'ura mai kwakwalwa ke amfani da shi?

Mafi yawanna'ura mai aiki da karfin ruwa tsarinamfani da man da aka kera na musamman. Wannan man yana tsayayya da lalata, lubricates sassa, kuma yana aiki da kyau a ƙarƙashin matsin lamba.

Sau nawa ya kamata masu fasaha su maye gurbin ruwan ruwa?

Ya kamata masu fasaha su duba yanayin ruwa akai-akai. Yawancin tsarin suna buƙatar maye gurbin ruwa kowane awa 1,000 zuwa 2,000 na aiki, ya danganta da shawarwarin masana'anta.

Shin tsarin na'ura mai aiki da karfin ruwa zai iya aiki a cikin matsanancin zafi?

Ee. Injiniyoyin suna zaɓar ruwaye da abubuwan da aka tsara don takamaiman kewayon zafin jiki. Zaɓin da ya dace yana tabbatar da ingantaccen aiki a cikin yanayin zafi da sanyi.