سیلندر (جک)

سيلندرهای (جک‎های) هيدروليک جريان سيال تحت فشار را به حركت خطی ميله پيستون تبديل می‎كنند و دارا انواع يک‎كاره و دوكاره می‌باشند. در نوع يک‌كاره برگشت به موضع اوليه توسط فنر يا نيروی ثقلی بار صورت می‌پذيرد ولی در نوع دوكاره عمل رفت و برگشت تحت كنترل سيال هيدروليكی انجام می‌شود. در انتخاب سيلندرهای هيدروليک موارد ذيل بايد در نظر گرفته شود:

1. حداكثر فشار كاری سيستم
2. قطر پيستون و ميله پيستون
3. نیروی سیلندر
4. حداكثر نيروی سيلندر
5. طول كورس سيلندر
6. حداكثر سرعت سيلندر
7. نحوه نصب سيلندر
8. وجود ضربه­‌گير
9. نوع و كاربرد سيلندر

مشکلات اساسی در ارتباط با سیلندرهای هیدرولیک به شرح زیر است:

1. بارگذاری غیر محوری
2. نصب نامناسب
3. کمانش در میل پیستون
4. محاسبات نادرست در شتاب­‌گیری و کاهش سرعت بار
5. بارهای ضربه‌ای سنگین
6. نشتی­‌های داخلی و خارجی
7. تقویت فشار ناخواسته
8. سرعت و ترتیب حرکت نادرست

• محاسبات نيرو و سرعت سيلندر

براي دستيابی به تناژ مورد نظر ابتدا سطح فشار كاری بايد تعيين گردد. براي مثال فشار  160bar در صنعت متداول می‌باشد. با توجه به فشار كاری و نيروی مورد نياز، سطح مقطع سيلندر از رابطه ذيل تعيين می‌گردد:

(F (kgf)=P(bar)×A(cm²

سرعت حركت سيلندر متناسب با دبی ورودی به آن تعيين می‌گردد. با توجه به نياز سيستم، سرعت حركت را طراح مشخص می‌نمايد. معمولا تأمين سرعت­‎های بيش از 0.1m/sec و كمتر از 0.01m/sec نياز به تمهيدات خاص در سيستم دارد. سرعت سيلندر از رابطه ذيل حساب می‌شود:

(V(m/sec)=Q(lit/sec)/6XA(cm²

• انواع سیلندر

سیلندرها معمولا در دو نوع طبقه­‎بندی می­‎شوند:

· سیلندر یک‌کاره

· سیلندر دوکاره

• سیلندرهای یک‌­کاره

در سیلندرهای یک­‌کاره فقط سمت پیستون توسط روغن تغذیه می­‌شود و در نتیجه سیلندر فقط قادر به انجام کار در یک جهت می‌باشد.

سیلندر یک­‌کاره زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که فقط در یک جهت حرکت نیاز به نیرو باشد. معمولا در کورس­های بلندتر از سیلندرهای تلسکوپی یک­‌کاره استفاده می­‌شود.

• سیلندرهای دوکاره

در سیلندرهای دوکاره، هر دو سطح جلو و عقب می­تواند تحت فشار قرار بگیرد.

• فشار مجاز

منظور از فشار مجاز، فشاری است که در حین بارگذاری می­‌توان به سیلندر اعمال نمود بدون آن که به آن آسیبی وارد شود. فشار مجاز تابع عواملی مانند جنس و ضخامت سیلندر و همچنین نحوه ساخت سیلندر می­‌باشد. در جدول زیر فشارهای استاندارد سیلندرهای هیدرولیک ارایه شده است. محدوده­ فشارهای استاندارد سیلندر هیدرولیک بر حسب بار عبارت است از:

مواردی که در جدول بالا به رنگ تیره مشخص شده­‎اند، فشارهای متداول در صنعت می­‌باشند. باید توجه داشت برای سیلندری که مجاز به کارکرد در فشار مثلا 200bar می­‎باشد، به صورت استاندارد باید بتواند فشار بیشتری را تحمل نماید تا در صورت وارد شدن فشار لحظه‎ای به سیستم، مشکلی پیش نیاید. در جدول زیر فشار تست سیلندرهای هیدرولیک، آورده شده است:

• قطر سیلندر و میل پیستون

  

میزان نیرویی که یک سیلندر هیدرولیک می­تواند تولید کند تابع فشار کاری و سطح مقطع آن می‌باشد. باید توجه کرد که سطح میل پیستون برای دو طرف آن در سیلندرها دوکاره، متفاوت می­‎باشد. ابعاد استاندارد برای قطر سیلندر و میل پیستون در جدول زیر ارایه شده ­است:

 باید به خاطر داشت که علاوه بر مقادیر مندرج در جدول زیر، ابعاد دیگری نیز برای سیلندر و میل‌پیستون وجود دارد. این ابعاد با توجه به نیاز برخی صنایع مختلف به کار گرفته می‎شوند.

• طول کورس

طول کورس سیلندر که معمولا برحسب سانتی‌متر بیان می­‌شود، نشانگر محدوده کارکرد آن می‎باشد. معمولا مهم‎ترین عامل محدودکننده طول کورس، عدم رخ دادن کمانش در آن است. یعنی به ازاء قطر پیستون، قطر میل‎پیستون و فشار کاری مشخص، مجاز به انتخاب محدوده خاصی از طول کورس‎ها می­‎باشیم که در آن محدوده، مجموعه سیلندر و میل‌پیستون بدون کمانه کردن کار کنند.