أسطوانة هيدروليكية
أسطوانة هيدروليكية Hydraulic cylinder (تُسمى أيضاً محرك هيدروليكي خطي) هو مشغل ميكانيكي تستخدم لإعطاء قوة أحادية الاتجاه من خلال دفعة أحادية الاتجاه.[1] للأسطوانة الهيدروليكية العديد من التطبيقات، لا سيما في معدات البناء (المركبات الهندسية)، وآلات التصنيع، والمصاعد، والهندسة المدنية. فالأسطوانة الهيدروليكية هي مشغل هيدروليكي يوفر حركة خطية عندما يتم تحويل الطاقة الهيدروليكية إلى حركة ميكانيكية. يمكن تشبيهها بعضلة في أنه عندما يتم تنشيط نظام هيدروليكي للآلة، فالاسطوانة هي المسؤولة عن توفير الحركة.[2]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التشغيل
تحصل الأسطوانات الهيدروليكية على طاقتها من السائل الهيدروليكي المضغوط، وهو غير قابل للضغط.[3]عادةً ما يتم استخدام الزيت كسائل هيدروليكي. يتكون المكبس الهيدروليكي من أسطوانة على شكل برميل، يتحرك فيها مكبس متصل بعمود المكبس ذهاباً وإياباً. يتم إغلاق البرميل من أحد طرفيه بواسطة قاع الأسطوانة (يُطلق عليه أيضاً الغطاء) ومن الطرف الآخر بواسطة رأس الأسطوانة (يُطلق عليه أيضاً الغدة) حيث يخرج عمود المكبس من الأسطوانة. يحتوي المكبس على حلقات منزلقة وحواجز. يقسم المكبس الجزء الداخلي من الأسطوانة إلى غرفتين، الغرفة السفلية (نهاية الغطاء) وغرفة جانب عمود المكبس (نهاية القضيب/نهاية الرأس).
الفلانجات، ارتكاز الدوران، أقفال كلفس، والحواف هي خيارات شائعة لتركيب الأسطوانة. يحتوي عمود المكبس أيضاً على ملحقات تركيب لتوصيل الأسطوانة بالجسم أو مكون الآلة الذي يدفعه أو يسحبه.
أسطوانة هيدروليكية هي الجزء النشط أو "المحرك" في هذا النظام. الجانب "المولد" للنظام الهيدروليكي هو مضخة هيدروليكية تزود تدفقاً ثابتاً أو منظماً من الزيت إلى الأسطوانة الهيدروليكية لتحريك المكبس. هناك ثلاثة أنواع من المضخات المستخدمة على نطاق واسع: مضخة يدوية هيدروليكية، مضخة هوائية هيدروليكية، ومضخة كهربائية هيدروليكية.[4]يدفع المكبس الزيت في الحجرة الأخرى إلى الخزان. إذا افترضنا أن الزيت يدخل من نهاية الغطاء، أثناء دفعة التمديد، وأن ضغط الزيت في نهاية العمود/الرأس يكاد يكون صفر، فإن القوة F على قضيب المكبس تساوي الضغط P في الأسطوانة مضروباً في مساحة المكبس A:
اختلاف قوة الانسحاب
بالنسبة للأسطوانات الهيدروليكية أحادية العمود مزدوجة التأثير، عندما يتم عكس ضغط الإدخال والإخراج، يكون هناك فرق في القوة بين جانبي المكبس بسبب تغطية أحد جانبي المكبس بالعمود المتصل به. يقلل عمود الأسطوانة من مساحة سطح المكبس ويقلل من القوة التي يمكن تطبيقها لدفعة الانسحاب.[5]
خلال دفعة الانسحاب، إذا تم ضخ الزيت في الرأس (أو السدادة) في نهاية العمود وعاد الزيت من نهاية الغطاء إلى الخزان بدون ضغط، فإن ضغط السائل في نهاية العمود هو (قوة السحب)/(مساحة المكبس - مساحة عمود المكبس):
حيث P هو ضغط السائل، Fp هو قوة السحب، Ap هي مساحة وجه المكبس و Ar هي مساحة المقطع العرضي للعمود.
بالنسبة للأسطوانات الهيدروليكية مزدوجة التأثير مزدوجة العمود، عندما يتم تغطية مساحة سطح المكبس بالتساوي بواسطة عمود من نفس الحجم على كلا جانبي الرأس، فلا يوجد فرق في القوة. عادةً ما يتم تثبيت جسم الأسطوانة في مثل هذه الأسطوانات على حامل ثابت.
التطبيقات
تُستخدم الأسطوانات الهيدروليكية في معدات تحريك التربة مثل الحفارات والجرارات والجرافات لرفع أو خفض الرافعة أو الذراع أو الدلاء.[6] كما تستخدم هذه الأسطوانات في آلات الثني الهيدروليكية، وآلات قص الصفائح المعدنية، وآلات الكبس الساخن لصنع ألواح الخشب المعاكس أو الخشب الرقائقي.
Parts
تتكون الأسطوانة الهيدروليكية من الأجزاء التالية:
برميل الاسطوانة
وظيفة جسم الأسطوانة الرئيسية هي احتواء ضغط الأسطوانة. يتكون برميل الأسطوانة في الغالب من أنابيب مصقولة.[7] يتم إنتاج الأنابيب المصقولة من أنابيب الصلب المجلفن المسحوبة الباردة (CDS) أو أنابيب Drawn Over Mandrel (DOM). الأنابيب المصقولة جاهزة للاستخدام في الأسطوانات الهيدروليكية دون مزيد من معالجة ID. يبلغ السطح النهائي لبرميل الأسطوانة عادةً من 4 إلى 16 ميكرو. عملية الصقل وعملية الكشط وتلميع الاسطوانة (SRB) هما النوعان الرئيسيان من العمليات لتصنيع أنابيب الأسطوانة.[8] يتحرك المكبس تبادلياً في الأسطوانة. يتميز برميل الأسطوانة بسطح داخلي أملس، وتحمل عالي الدقة، وعمر افتراضي طويل، إلخ
قاعدة الأسطوانة أو الغطاء
وظيفة الغطاء الرئيسية هي إغلاق حجرة الضغط في أحد طرفيها. يتصل الغطاء بالجسم عن طريق اللحام أو الربط أو البراغي أو قضبان الربط. تؤدي الأغطية أيضاً دور مكونات تركيب الأسطوانة [غطاء الحافة، غطاء المحور، غطاء كليفيس]. يتم تحديد حجم الغطاء بناءً على إجهاد الانحناء. يتم استخدام ختم ثابت/حلقة O بين الغطاء والبرميل (باستثناء التراكيب الملحومة).
رأس الأسطوانة
وظيفة الرأس الرئيسية هي إغلاق حجرة الضغط من الطرف الآخر. يحتوي الرأس على ترتيب إغلاق قضيب مدمج أو خيار قبول غدة الختم. يتصل الرأس بالجسم عن طريق الربط أو البراغي أو قضبان الربط. يتم استخدام ختم ثابت/حلقة O بين الرأس والبرميل.
المكبس
وظيفة المكبس الرئيسية هي فصل مناطق الضغط داخل البرميل. يتم تصنيع المكبس بأخاديد تناسب الأختام المطاطية أو المعدنية وعناصر التحميل. يمكن أن تكون هذه الأختام أحادية المفعول أو مزدوجة المفعول. يتسبب الفرق في الضغط بين جانبي المكبس في تمدد وانكماش الأسطوانة. يتم توصيل المكبس بقضيب المكبس عن طريق الخيوط أو البراغي أو الصمغ لتحويل الحركة الخطية.
عمود المكبس
يُعد عمود المكبس جزءًا من المكبس الهيدروليكي الذي يربط المكبس بجزء الآلة الذي يقوم بالعمل. عادةً ما يكون مصنوعاً من الفولاذ المدلفن على البارد المطلي بالكروم الصلب وله طرف مصقول ومقسّى لتوفير ختم موثوق به ومنع التسرب. يتكون عمود المكبس عادةً من جزأين: الجزء المتصل بالمكبس والجزء الذي يبرز من الأسطوانة. يميل الجزء الذي يبرز من الأسطوانة إلى أن يكون ملولباً مما يسمح بتوصيله بجزء الآلة الذي يقوم بالعمل. يعد عمود المكبس جزءاً مهمًا من المكبس الهيدروليكي. إنه الجزء الذي يتلقى الضغط من المكبس وينقلها إلى جزء الآلة الذي يقوم بالعمل. يساعد عمود المكبس أيضاً في الحفاظ على المكبس الهيدروليكي في المحاذاة.
ختم الرأس
يتم تزويد رأس الأسطوانة بأختام لمنع تسرب الزيت المضغوط من المرور بين الواجهة بين العمود والرأس. تسمى هذه المنطقة بختم الرأس. ميزة ختم الرأس هي سهولة إزالة وتغيير الختم. يحتوي ختم الرأس على ختم أساسي، وختم ثانوي/مانع تسرب، وعناصر تحمل، وممسحة/مكشطة، وختم ثابت. في بعض الحالات، خاصة في الأسطوانات الهيدروليكية الصغيرة، يتم صنع ختم العمود وعناصر التحمل من قطعة واحدة من الجزء المُحَسَّن.
الأختام
يتم تصميم أختام الأسطوانة لتحمل أقصى ضغط عمل الأسطوانة، وسرعة الأسطوانة، ودرجة الحرارة التشغيلية، ووسط العمل، والتطبيق. تعتبر أختام المكبس أختام ديناميكية، ويمكن أن تكون أحادية الفعل أو مزدوجة الفعل.[9] بشكل عام، تعتبر الأختام المصنوعة من المطاط النتريل، أو البولي يوريثان، أو مواد أخرى أفضل في بيئات درجات الحرارة المنخفضة، بينما تكون الأختام المصنوعة من المطاط الفلوروكربون أفضل للدرجات الحرارة المرتفعة. تتوفر أيضاً أختام معدنية وغالباً ما تستخدم الحديد الزهر لمواد الختم.
تعتبر أختام العمود أختام ديناميكية وهي عموماً أحادية الفعل. مركبات أختام القضيب هي المطاط النتريل، والبولي يوريثان، أو المطاط الفلوروكربون. تستخدم الممسحات/الكاشطات لإزالة الملوثات مثل الرطوبة والأوساخ والغبار، والتي يمكن أن تسبب أضراراً جسيمة لجدران الأسطوانة والقضبان والأختام والمكونات الأخرى. المركب المشترك للممسحات هو البولي يوريثان. تستخدم الكاشطات المعدنية للتطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة وتطبيقات حيث يمكن أن تترسب المواد الغريبة على العمود. تستخدم عناصر التحمل/أشرطة التآكل للقضاء على تلامس المعدن مع المعدن. تم تصميم أشرطة التآكل لتحمل أقصى أحمال جانبية. المركبات الأساسية المستخدمة لأشرطة التآكل هي پوليتترافلوروإثيلين (PTFE) المملوء، راتنج البوليستر المقوى بنسيج منسوج، والبرونز.
الأجزاء الأخرى
تتكون الأسطوانة الهيدروليكية من العديد من الأجزاء المكونة التي تشكل الجزء الداخلي منها. تتحد كل هذه القطع لإنشاء مكون يعمل بكامل طاقته.[10]
- اتصال قاعدة الاسطوانة
- وسائد
- رؤوس الدكتايل الداخلية
- غدد الرأس
- ضواغط بوليباك
- أغطية رأس الاسطوانة
- لوحات بنهايات
- دعامات العين/دعامات الخطاف
- حوامل MP قابلة للفصل
- عيون العمود/كليفيس العمود
- دبابيس محورية
- البطانات الكروية
- عين العمود الكروية
- مقرنة المحاذاة
- المنافذ والتركيبات
أسطوانات أحادية الفعل مقابل مزدوجة الفعل
- تعتبر الأسطوانات أحادية الفعل اقتصادية وأبسط تصميم. يدخل السائل الهيدروليكي من خلال منفذ في أحد طرفي الأسطوانة، والذي يمتد القضيب عن طريق فرق المساحة. قوة خارجية أو زنبرك انسحاب داخلي أو جاذبية تعيد عمود المكبس.
- تحتوي الأسطوانات المزدوجة الفعل على منفذ في كل طرف أو جانب من المكبس، مزود بسائل هيدروليكي لكل من الانسحاب والتمديد.[11]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التصاميم
هناك نوعان رئيسيان من بناء الأسطوانات الهيدروليكية المستخدمة في الصناعة: الأسطوانات على شكل عمود الربط والأسطوانات الملحومة على شكل الهيكل.
أسطوانات الربط الهيدروليكية
أسطوانات الربط الهيدروليكية هي نوع من أسطوانات الهيدروليكية التي تستخدم أعمدة الربط لربط رأسي الأسطوانة بالبرميل. تتميز هذه الأسطوانات بتصميم بسيط وسهل الصيانة. ومع ذلك، فهي قد تكون أقل متانة من الأسطوانات أسلوب الجسم الملحومة. تستخدم أسطوانات الربط الهيدروليكية في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك الرافعات الشوكية والرافعات. فهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب أسطوانة بسيطة وسهلة الصيانة. ومع ذلك، إذا كانت هناك حاجة إلى أسطوانة أكثر متانة، فإن أسطوانة الجسم الملحومة هي خيار أفضل.[12]
قامت الرابطة الوطنية لطاقة السوائل (NFPA) بتوحيد أبعاد أسطوانات عمود الربط الهيدروليكي. يتيح ذلك إمكانية تبادل الأسطوانات من جهات تصنيع مختلفة داخل نفس التركيبات.
أسطوانة الهيكل الملحوم
أسطوانات الهيكل الملحوم هي نوع من الأسطوانة الهيدروليكية يتم تصنيعها عن طريق لحام أجزاء معدنية معاً. تتميز هذه الأسطوانات بتصميم محكم وقوي، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب أسطوانة شديدة التحمل.
تتمتع أسطوانات الهيكل الملحوم بعدد من المزايا مقارنة بأسطوانات نمط عمود الربط. تتميز الأسطوانات الملحومة بجسم أضيق وغالباً ما يكون طولها الإجمالي أقصر مما يجعلها تتلاءم بشكل أفضل مع الحدود الضيقة للآلات. لا تعاني الأسطوانات الملحومة من الفشل بسبب شد عمود الربط عند الضغوط العالية والسكتات الطويلة.[13]التصميم الملحوم يفسح المجال أيضاً للتخصيص. يتم إضافة ميزات خاصة بسهولة إلى جسم الأسطوانة، بما في ذلك المنافذ الخاصة، والتركيبات المخصصة، ومشعبات الصمامات، وما إلى ذلك.[12]
كما يتيح الهيكل الخارجي الأملس للأسطوانات الملحومة تصميم أسطوانات تلسكوبية متعددة المراحل.
تهيمن أسطوانات الهيكل الملحومة على سوق معدات الهيدروليكية المتنقلة مثل معدات البناء (الحفارات، والجرارات، وممهدات الطرق) ومعدات مناولة المواد (مكدسات، ورافعات تلسكوبية، وبوابات الرفع). كما أنها تستخدم من قبل الصناعة الثقيلة في الرافعات، ومنصات النفط، والمركبات على الطرق الوعرة الكبيرة لعمليات التعدين فوق الأرض.
بنية عمود المكبس
يعمل عمود المكبس لأسطوانة هيدروليكية داخل وخارج البرميل، وبالتالي يتعامل مع السوائل الهيدروليكية والجو المحيط على حد سواء.
الطلاءات
السطوح المقاومة للتآكل والاهتراء مرغوب فيها على القطر الخارجي لعمود المكبس. يتم تطبيق هذه الطبقات عادة باستخدام تقنيات التغطية مثل طلاء الكروم (النيكل)، وطلاء لوناك 2+ دوبلكس، والتكسية بالليزر، ولحام PTA والرش الحراري. يمكن تشطيب هذه الطبقات للحصول على التماسك السطحي المرغوب (Ra، Rz) حيث يمنح الأختام أفضل أداء. تحتوي جميع طرق التغطية هذه على مزايا وعيوبها الخاصة. ولهذا السبب، يلعب خبراء التغطية دوراً حاسماً في اختيار الإجراء المثلى لمعالجة السطح لحماية أسطوانات الهيدروليك.
تُستخدم الأسطوانات في ظروف تشغيل مختلفة، وهذا يجعل من الصعب إيجاد حلاً مناسباً للتغطية. في أعمال الحفر والتنقيب، قد يكون هناك تأثير من الحجارة أو أجزاء أخرى، في بيئات مياه البحر، هناك هجمات تآكل متطرفة، في أسطوانات المنصات البحرية يواجه التشوه والتأثير بالإضافة إلى مياه البحر المالحة، وفي صناعة الصلب، يكون هناك درجات حرارة عالية معنية، وما إلى ذلك. لا يوجد حلاً واحداً للطلاء يمكنه مكافحة جميع ظروف التآكل التشغيلية الخاصة. كل تقنية لها فوائدها وعيوبها الخاصة.
الطول
عادةً، تتوفر أعمدة المكبس بأطوال يتم قطعها لتناسب التطبيق. حيث أن الأعمدة الشائعة تحتوي على نواة من الفولاذ الطري أو المعتدل، يمكن لأطرافها أن تكون ملحومة أو مصنوعة بالتشغيل للحصول على سن لولبي.
توزيع القوى على المكونات
تتفاوت القوى على وجه المكبس وعلى غطاء رأس المكبس اعتماداً على نظام تثبيت رأس المكبس المستخدم.
إذا تم استخدام حلقة دائرية (أو أي نظام غير محمل مسبقاً)، فإن القوة التي تعمل على فصل رأس المكبس وكتف عمود الأسطوانة هي ضغط التطبيق المضاف إلى مساحة رأس المكبس. سوف يفصل رأس المكبس عن كتف عمود الأسطوانة وتتم رد الحمولة بالكامل بواسطة جهاز تثبيت رأس المكبس.
إذا تم استخدام نظام محمل مسبقاً، فإن القوة بين عمود الأسطوانة ورأس المكبس في البداية تكون قيمة التحميل المسبق لجهاز تثبيت رأس المكبس. بمجرد تطبيق الضغط، ستقل هذه القوة. سيظل رأس المكبس وكتف عمود الأسطوانة في اتصال ما لم يتجاوز ضغط التطبيق مضروباً بمساحة رأس المكبس التحميل المسبق.
أقصى قوة سيشهدها جهاز تثبيت رأس المكبس هي القيمة الأكبر بين التحميل المسبق وضغط التطبيق مضروباً بمساحة رأس المكبس بالكامل. الحمولة على جهاز تثبيت رأس المكبس أكبر من الحمولة الخارجية، وذلك بسبب تقليل حجم العمود الذي يمر من خلال رأس المكبس. زيادة هذا الجزء من العمود يقلل من الحمولة على جهاز التثبيت.[14]
الحمولة الجانبية
الحمولة الجانبية هي ضغط غير متساوٍ لا يكون محاذياً على عمود الأسطوانة. يمكن أن تؤدي هذه الضغوط غير المركزة في الحالات القصوى إلى انحناء العمود، ولكن في الحالات الأكثر شيوعاً، تسبب تسريبًا نتيجة لانحراف الأختام الدائرية وتحويلها إلى شكل بيضاوي. كما يمكن أن تتلف وتوسع فتحة العمود حول الأسطوانة الداخلية وجدار الأسطوانة الداخلي حول رأس المكبس، إذا كان العمود مضغوطاً بشكل كافٍ جانبياً للضغط على الأختام وتشويهها بالكامل ليتم التماس المعدن بالمعدن ويحدث تلامس مباشر بينهما.[15]
يمكن تقليل تأثير الحمولة الجانبية بشكل مباشر باستخدام أنابيب توقف داخلية تقلل من الطول الأقصى للاستطالة، مما يترك بعض المسافة بين المكبس وختم الأسطوانة، ويزيد من الفاعلية لمقاومة انحراف الأختام. تعمل الأجزاء المزدوجة للمكبس أيضاً على توزيع قوى الحمولة الجانبية وفي نفس الوقت تقليل طول السكتة الدماغية. بديلًا، يمكن للأدلة والمفصلات المنزلقة الخارجية دعم الحمولة وتقليل القوى المطبقة بشكل مباشر على الأسطوانة.[16]
طرق تركيب الأسطوانة
تلعب طرق التركيب أيضاً دوراً مهماً في أداء الأسطوانات. عموماً، تُعتبر التركيبات الثابتة على المحور الوسطي للأسطوانة الأفضل لنقل القوة في خط مستقيم وتجنب التآكل. تشمل أنواع التركيب الشائعة ما يلي:
تركيبات بالفلنج - تعتبر تركيبات بالفلنج قوية جداً وصلبة، ولكنها تفتقر إلى التحمل الكبير للانحرافات. يقترح الخبراء استخدام تركيبات على طرف الغطاء للأحمال المحورية، وتركيبات على طرف العمود للأحمال الرئيسية التي تضع عمود المكبس تحت التوتر. تأتي التركيبات بالفلنج بثلاثة أنواع هي فلنج رأس مستطيل، وفلنج رأس مربع، أو فلنج رأس مستطيل. تعمل تركيبات بالفلنج بشكل مثالي عندما تكون واجهة التركيب مثبتة على جزء داعم للجهاز. [17]
أسطوانات التركيب الجانبي - سهلة التركيب والصيانة، ولكن التركيبات تنتج لحظة دوران عندما تطبق الأسطوانة قوة على الحمولة، مما يزيد من التآكل والاهتراء. لتجنب ذلك، يجب تحديد تحديد طول التجويف على الأقل بحجم قطر الثقب لأسطوانات التركيب الجانبي (تميل الأحمال الكبيرة إلى جعل أسطوانات التجويف القصيرة وقطر الثقب الكبيرة غير مستقرة). يجب أن يكون التركيب الجانبي محاذٍ جيداً ويجب دعم الحمولة وتوجيهها.
تركيبات قوس المحور المركزي - تمتص القوى على المحور المركزي وتتطلب دبابيس المحاذاة لتثبيت القوس ومنع حدوث حركة عند زيادة الضغط أو في ظروف الصدمات. تعمل دبابيس المحاذاة على تثبيت القوس على الجهاز عند التشغيل بضغوط عالية أو تحت الأحمال الصدمية.[17]
تركيبات المحور المنقولة أو الدورانية - تمتص القوة على محور الأسطوانة وتسمح للأسطوانة بتغيير التوجيه في مستوى واحد. تشمل الأنواع الشائعة المشابك (الكليفيز) وتركيبات القضيب والمحامل الكروية. نظراً لأن هذه التركيبات تسمح للأسطوانة بالمحور، يجب استخدامها مع مرفقات تثبيت على طرف العمود تسمح بالمحور أيضاً. يمكن استخدام مشابك الكليفيز في أي اتجاه وعموماً يُنصح بها للفجوات القصيرة وأسطوانات قطر الثقب الصغيرة إلى المتوسطة.[18]
الأسطوانات الهيدروليكية الخاصة
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الأسطوانة التلسكوبية
.svg&filetimestamp=20230403085620&)
الطول الكلي لأسطوانة هي مجموع الشوط (الانتقال الذي يقوم به المكبس) وسمك المكبس وسمك الجزء السفلي والجزء العلوي وطول الروابط. غالبًا ما يكون هذا الطول غير مناسب للجهاز الذي يستخدم فيه. في هذه الحالة، يتم استخدام قضيب المكبس أيضًا كجزء من الأسطوانة ويتم استخدام قضيب مكبس ثاني. تسمى هذه الأنواع من الأسطوانات "بالأسطوانات التلسكوبية". إذا اعتبرنا أنبوب المكبس العادي أنبوب مكبس مرحلة واحدة، فإن الأسطوانات التلسكوبية هي وحدات متعددة المراحل من مرحلتين أو ثلاثة أو أربعة أو خمسة أو أكثر. عمومًا، تكون الأسطوانات التلسكوبية أكثر تكلفةً من الأسطوانات العادية. ومعظم الأسطوانات التلسكوبية هي أحادية التأثير (دفع واحد). ويجب تصميم وتصنيع الأسطوانات التلسكوبية ذات التأثير المزدوج خصيصاً.[19]
الأسطوانة المكبسية
تُسمى الأسطوانة المكبسية (Plunger Cylinder) أو أسطوانة الإدراج، الأسطوانة الهيدروليكية التي لا تحتوي على مكبس أو تحتوي على مكبس بدون حلقات ختم. يمكن استخدام أسطوانة المكبس فقط كأسطوانة دفع؛ حيث يكون القوة القصوى هي منطقة قضيب المكبس مضروبة في الضغط. وهذا يعني أن أسطوانة المكبس بشكل عام تحتوي على عمود مكبس سميك نسبياً.
الأسطوانة التفاضلية
.svg&filetimestamp=20230403085600&)
.svg&filetimestamp=20230403085620){kind=link}
.svg&filetimestamp=20230403085600){kind=link}
تسلك الأسطوانة التفاضلية (Differential Cylinder) نفس سلوك الأسطوانة العادية عند الجذب أو السحب. ومع ذلك، عندما يتعين على الأسطوانة الدفع، فإن الزيت من جانب قضيب المكبس للأسطوانة لا يعود إلى الخزان ولكن يذهب إلى الجانب السفلي من الأسطوانة. وبهذه الطريقة، تتحرك الأسطوانة بسرعة أكبر، ولكن القوة القصوى التي يمكن للأسطوانة توفيرها تكون مثل أسطوانة المكبس. يمكن تصنيع أسطوانة التفاضل على غرار الأسطوانة العادية، ويتم إضافة تحكم خاص فقط.
تُسمى الأسطوانة التفاضلية المذكورة أعلاه أيضاً بدائرة التحكم في الأسطوانة المتجددة. هذا المصطلح يعني أن الأسطوانة هي أسطوانة هيدروليكية ذات عمود واحد وتعمل بالتأثير المزدوج. تتضمن دائرة التحكم صماماً وأنابيب توجه أثناء تمدد المكبس الزيت من جانب قضيب المكبس إلى الجانب الآخر من المكبس بدلاً من إرجاعه إلى خزان الضخ. الزيت الذي يوجه إلى الجانب الآخر من المكبس يُشار إليه بالزيت المتجدد.
أسطوانة هيدروليكية ذكية باستشعار الموقع
تلغي الأسطوانات الهيدروليكية باستشعار الموقع الحاجة للأسطوانة بعمود فارغ. بدلاً من ذلك، تستخدم قضيب خارجي للكشف عن الموقع باستخدام تقنية تأثير هول (Hall Effect). يتم ذلك من خلال وضع مغناطيس دائم داخل المكبس. ينتشر المغناطيس حقلًا مغناطيسياً عبر جدار الفولاذ للأسطوانة، مما يوفر إشارة تحديد الموقع للمستشعر.
المراجع
- ^ "Hydraulic Cylinder - an overview | ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. Retrieved 2022-10-23.
- ^ "What is a hydraulic cylinder? | Hydroline Blog - Experts of hydraulics". Hydroline.
- ^ P.E, Charlie Young (2022-04-18). "Is Hydraulic Fluid Compressible?". EngineerExcel (in الإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2022-10-23.
- ^ "Types of hydraulic cylinder". DBK Hydraulic Tools. Andy Duong. Retrieved Nov 16, 2019.
- ^ Management of Hazardous Energy: Deactivation, De-Energization, Isolation, and Lockout, Thomas Neil McManus, page 678, August 8, 2012, by CRC Press, Reference - 942 Pages - 273 B/W Illustrations, ISBN 9781439878361
- ^ "Hydraulic Cylinders". Farm and Ranch Depot (in الإنجليزية). Retrieved 2022-10-23.
- ^ "HONED TUBES | SRB TUBES | HYDRAULIC CYLINDER TUBES", YOUNGLEE METAL, Sep 16, 2018.
- ^ "Honing and Skiving&Burnishing Process for Manufacturing Cylinder Tubes", SKYLINE PIPES, Sep 6, 2018.
- ^ "Hydraulic Cylinder: The 7 Basic Components You Need to Know - Kappa Engineering". kappaeng.co.za (in الإنجليزية). 2020-09-21. Retrieved 2022-10-23.
- ^ Component Parts of a Hydraulic Cylinder | https://www.crconline.com/catsearch/12/cylinder-components
- ^ "Hydraulic Cylinders Archived 2017-09-07 at the Wayback Machine", Metro Hydraulic, Retrieved June 6, 2016.
- ^ أ ب "Welded Cylinders vs. Tie Rod Cylinders Archived 2016-05-25 at the Wayback Machine", Best Metal Products, Retrieved June 6, 2016.
- ^ "Datong Group-What is the welded hydraulic cylinder". Datong Hydraulic (in Chinese (China)). Retrieved 2022-10-23.
- ^ "Distribution of Forces on Cylinder Components | The Cylinde". Cylinder.co.uk. Retrieved 2018-10-03.
- ^ Maximizing Cylinder Performance: A checklist of design guidelines ensures the best pneumatic cylinder for an application, Aug 20, 1998, Kenneth Korane, Machine Design magazine
- ^ Fluid Power Design Handbook, Third Edition, page 112, By Frank Yeaple, CRC Press, 1995, 854 pages, ISBN 9780824795627
- ^ أ ب "Mounting Style Can Dramatically Improve Hydraulic and Pneumatic Cylinder Performance", Hydraulics & Pneumatics, Retrieved June 6, 2016
- ^ "Hydraulic cylinders: Types, mounting methods, and key specifications". www.mobilehydraulictips.com.
- ^ "What are Telescopic Cylinders, and How Do They Work?", Pneu-Hyd, Retrieved June 6, 2016.