أجهزة الطاقة السائلة
تنتمي التكنولوجيا الهيدروليكية والهوائية إلى فئة الطاقة السائلة. الطاقة السائلة هي طريقة لنقل الطاقة. نظرًا لعدم وجود طريقة واحدة مثالية لجميع أنشطة الأتمتة، غالبًا ما يتم استخدام الطاقة السائلة بالاشتراك مع نقل الطاقة الكهربائية والميكانيكية.
مزايا نقل الطاقة السائلة مقارنة بنقل الطاقة الكهربائية والميكانيكية:
- ينتج حركة خطية دون مساعدة ميكانيكية لجهاز دوار
- يوفر عزم دوران عالي في متطلبات مساحة أصغر
- صمامات التحكم هي خيار تحكم اقتصادي
- يمكن تكوينه ليكون أكثر أمانًا في البيئات القابلة للاشتعال
كمجموعات فرعية من طاقة السوائل، تتشابه الهيدروليكا والنيوماتيك ولكن بينهما اختلافات كبيرة. ينقل كلاهما السوائل لنقل الطاقة ويشتركان في المصطلحات وفئات المكونات، ولكن هذا كل شيء فيما يتعلق بالتشابه. الفرق بين الهيدروليكا والنيوماتيك هو نوع السائل. لنقل الطاقة، تنقل الهيدروليكا الغازات بينما تنقل الهيدروليكا السوائل. يخلق الاختلاف في الوسائط فرقًا كبيرًا في النتائج والتطبيقات.
المكونات الهوائية
يمكن أن توفر تقنية الضغط الهوائي الضغط الخفيف اللازم للعديد من المهام الآلية. تستخدم تقنية الضغط الهوائي الهواء المضغوط أو الغازات الخاملة الأخرى لنقل الطاقة في المحركات. تعتبر تقنية الضغط الهوائي حلاً بسيطًا لعمليات الآلات التي تتطلب أوقات استجابة سريعة ونقل طاقة وثيق.
عند مقارنة الأنظمة الهوائية بنماذج نقل الطاقة الأخرى، تتضمن المزايا استخدام مكونات ميسورة التكلفة، وسهولة التركيب، والاستخدام غير المقيد للغازات الجوية (الهواء). في حين أن الهواء مجاني، إلا أن هناك بعض التكاليف الإضافية المرتبطة بهذه التكنولوجيا. يحتاج الهواء الموجود في النظام إلى الضغط والتنظيف.
يتطلب ضغط الغاز كمية كبيرة من الطاقة، لذا قد تكون تكاليف التشغيل على المدى الطويل أعلى من نماذج نقل الطاقة الأخرى. كما يجب تحضير الهواء المضغوط لمنع دخول الماء والمواد الملوثة إلى النظام. ستحتاج إلى استخدام المرشحات ومجففات الهواء للحفاظ على النظام نظيفًا وجافًا.
صمامات الهواء
تساعد الصمامات على إيقاف وبدء تدفق الهواء في النظام الهوائي. يمكن أن تكون هذه الصمامات يدوية مثل صمام القدم أو تعمل بمحرك مثل صمام الملف اللولبي.
إعداد الهواء
تضمن مجموعة تحضير الهواء الأداء الأمثل وصحة النظام الهوائي من خلال توفير هواء نظيف وجاف عند ضغط قابل للتعديل. تحمي مرشحات الهواء وظيفة الماكينة من خلال تنظيف الهواء الوارد. تضمن منظمات الهواء ضغطًا ثابتًا للأداء الأمثل للمعدات الهوائية. تعمل مشحمات الهواء على تقليل التسرب وإبطاء التآكل وزيادة سرعة المكونات الهوائية. تجمع وحدة FRL (المرشح/المنظم/المزلق) هذه الوظائف في وحدة واحدة.
اسطوانات
تستخدم الأسطوانات قضيب مكبس لتحريك الحمل في خط مستقيم. يدفع الهواء المضغوط قضيب المكبس إلى داخل أو خارج أسطوانة الأسطوانة. تتضمن المعلمتان الرئيسيتان للأسطوانة الشوط والقطر. الشوط هو المسافة التي يمتد بها مكبس الأسطوانة أو قضيبها عند تشغيله. القطر هو قطر الأسطوانة. كلما كان القطر أكبر، كلما زاد الضغط أو القوة التي يمكن أن تمارسها الأسطوانة.
المكونات الهيدروليكية
توفر الأنظمة الهيدروليكية قوة وعزم دوران ثابتين في التطبيقات التي تتطلب قوة أكبر من تلك التي تولدها الأنظمة الهوائية أو الكهروميكانيكية. تستخدم الأنظمة الهيدروليكية سائلًا مضغوطًا، عادةً زيتًا (سائلًا هيدروليكيًا)، لنقل الطاقة. تعد قوة السائل هذه مضاعفًا للقوة يمكن التحكم فيه بسهولة باستخدام أزرار بسيطة وعناصر تحكم رافعة.
بفضل الأجزاء المتحركة القليلة والضوابط السهلة، يمكن أن تكون الأنظمة الهيدروليكية آمنة وبسيطة واقتصادية. لا تستخدم الزيت؛ فالطاقة السائلة لها عيوبها. قبل اختيار نظام هيدروليكي، من المهم فهم المخاطر والفوضى الشاملة للزيت الهيدروليكي في بيئة التصنيع. تتسرب الخطوط الهيدروليكية وقد تنفجر، مما قد يتسبب في إصابة العمال. هناك أيضًا احتمال الاحتراق في البيئات الخطرة.
السوائل الهيدروليكية
بالإضافة إلى كونه وسيطًا لنقل الطاقة، فإن السائل الهيدروليكي يؤدي أربع وظائف. هذه الوظائف هي نقل الحرارة للتبريد وإزالة الملوثات والختم والتزييت.
الصمامات الهيدروليكية
تعمل الصمامات الهيدروليكية على توجيه تدفق السوائل عبر النظام ويتم تنشيطها إما إلكترونيًا أو ميكانيكيًا. تتحكم هذه الصمامات في تدفق السوائل من المضخة إلى المكونات الهيدروليكية الأخرى وغالبًا ما تُستخدم للتحكم في اتجاه الأسطوانة الهيدروليكية أو المحرك.
الأسطوانات الهيدروليكية
الأسطوانات الهيدروليكية عبارة عن محركات ميكانيكية توفر قوة في اتجاه واحد من خلال شوط في اتجاه واحد. النوعان الرئيسيان من الأسطوانات هما الأسطوانات الملحومة والأسطوانات ذات القضبان.
المضخات الهيدروليكية
تتسبب المضخات الهيدروليكية في حركة السوائل وتدفقها وتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروديناميكية.