جک های هیدرولیک چگونه کار می کنند؟
- generalsanat_vahid
جک ها قطعاتی از تجهیزات جابجایی مواد هستند که از ضرب نیرو برای بلند کردن یا جابجایی بارهای سنگین استفاده می کنند. اصطلاح جک میتواند به انواع دستگاههای بالابری اشاره داشته باشد که از اهرم و سایر روشهای مزیت مکانیکی برای تقویت نیروی اعمالشده برای ارائه توانایی حمل بار استفاده میکنند. جک های هیدرولیک با استفاده از مایع تراکم ناپذیر مانند سیال هیدرولیک یا روغن جک به عنوان وسیله ای برای افزایش نیرو متمایز می شوند. مکانیسم اولیه اعمال نیرو بسته به نوع خاص جک متفاوت است، اما معمولاً یک رزوه پیچ یا یک سیلندر هیدرولیک است. جک ها ممکن است بر اساس نوع مکانیزم مورد استفاده برای تولید نیروی بالابر، معمولاً نیروی مکانیکی، نیروی هیدرولیک یا نیروی پنوماتیکی، دسته بندی شوند.
جکهای مکانیکی، مانند جکهای رایج خودرو، تجهیزات سنگین را بالا میبرند و بر اساس ظرفیت بالابری درجهبندی میشوند، که معمولاً بر حسب تعداد تنی که جک میتواند تحمل کند بیان میشود. جک های هیدرولیک به دلیل مقدار نیرویی که می تواند توسط سیلندرهای هیدرولیک ایجاد شود که عمل بلند کردن را ایجاد می کند، نسبت به جک های مکانیکی ظرفیت بالابری بالاتری دارند. انواع رایج جک های هیدرولیک شامل جک های بطری و جک های کف می باشد.
اجزای جک هیدرولیک
برای نشان دادن اجزای مورد استفاده در جک هیدرولیک، یک جک هیدرولیک دستی معمولی در نظر گرفته خواهد شد. اجزای اولیه در زیر مورد بحث قرار گرفته است. توجه داشته باشید که سایر اجزای کوچکتر نیز برای ایجاد جک هیدرولیک استفاده می شوند، مانند حلقه های اورینگ، پین ها، اما اجزای اصلی نشان داده شده برای درک عملکرد جک مفید خواهند بود.
مخزن یا مخزن بافر
پمپ با پیستون یا پیستون
اهرم یا دسته پمپ
شیر چک
سیلندر یا قوچ اصلی
سوپاپ آزاد
رسیدگی
مخزن یا مخزن بافر ظرفی است که سیال هیدرولیک یا روغن پمپ را در خود نگه می دارد که برای انتقال فشار اعمال شده از پمپ به قوچ استفاده می شود. پمپ معمولاً یک پمپ پیستونی است که با حرکت دادن اهرم یا دسته پمپ به بالا و پایین به صورت مکانیکی فعال می شود. حرکت دسته باعث ایجاد فشار در سیال هیدرولیک می شود که سیال تحت فشار را از طریق یک شیر برگشتی به سیلندر اصلی منتقل می کند. سیلندر اصلی که گاهی به آن رام نیز می گویند، با فشار سیال هیدرولیک به سمت بالا رانده می شود و از بدنه جک هیدرولیک خارج می شود و نیروی بالابر مورد نیاز را ایجاد می کند و بار را بلند می کند. یک دریچه آزاد کننده برای آزاد کردن فشار تعبیه شده است تا قوچ بتواند جمع شود و بار را کاهش دهد.
برخی از رام ها مجهز به پسوند رزوه ای هستند تا در صورت جمع شدن کامل، اکستنشن رام باز شود. این ویژگی دامنه بلند کردن جک را افزایش میدهد و میتواند نیاز به افزودن مسدود کننده در زیر جک را زمانی که سطح باری که قرار است بلند شود بالاتر از ارتفاع جمعشده رام و بدنه جک است را از بین ببرد.
جک هیدرولیک چگونه کار می کند
جک های هیدرولیک بر اساس مفهومی در مکانیک سیالات به نام اصل پاسکال عمل می کنند. اساساً، اگر دو سیلندر (یکی بزرگ و دیگری کوچک) توسط یک سیال تراکم ناپذیر به هم متصل شوند و مقدار معینی فشار به یک سیلندر وارد شود، همان فشار از طریق سیال متصل کننده به سیلندر دوم وارد می شود. با این حال، از آنجایی که فشار برابر با نیرو در واحد سطح است، سیلندری که مساحت بیشتری دارد، اثر ضرب نیرو را تجربه خواهد کرد. حتی اگر فشار روی هر دو سیلندر یکسان باشد، نیرویی که بر روی سیلندر بزرگتر ایجاد می شود، به نسبت مساحت سیلندر بیشتر خواهد بود.
اصل پاسکال ممکن است به صورت فرمولی به صورت زیر بیان شود
انواع جک هیدرولیک
دو نوع رایج جک هیدرولیک شامل جک بطری و جک کف می باشد.
جک روغنی
جک های روغنی در اوایل دهه 1900 زمانی که صنعت خودرو شروع به رشد کرد، محبوب شد. جک های دستی نیز نامیده می شوند، جک های روغنی راه آسانی را برای افراد فراهم می کند تا وسیله نقلیه را برای بازرسی یا سرویس کنار جاده بلند کنند. طراحی جک بطری هیدرولیک شبیه بطری شیر است، بنابراین جک بطری نام خود را به دست آورده است – امروزه اندازه و قابلیت بلند کردن آنها از صد پوند تا چندین تن متغیر است. جک بطری چگونه کار می کند؟ جک های بطری دارای یک شفت عمودی هستند که از یک پلت فرم (به نام پد یاتاقان) پشتیبانی می کند که مستقیماً وزن جسم را هنگام بلند شدن تحمل می کند.
اگرچه آنها بیشتر در صنعت خودرو استفاده می شوند (جک های 1.5 تا 5 تنی طیف وسیعی از ظرفیت هایی است که معمولاً برای بلند کردن اتومبیل ها استفاده می شود)، جک های بطری کاربردهای دیگری نیز دارند. در صنعت پزشکی می توان از آنها در برانکاردهای هیدرولیک و بالابر بیماران استفاده کرد. در کاربردهای صنعتی، آنها را می توان به عنوان خم کننده لوله مورد استفاده در لوله کشی، در برش کابل برای پروژه های الکتریکی و به عنوان بالابر مواد در انبارها یافت. توانایی آنها در بلند کردن بارهای سنگین نقش بزرگی در امکان تعمیر ماشین آلات کشاورزی بزرگ و در بسیاری از عملیات ساختمانی ایفا می کند. جک های بطری را می توان در یک قاب محکم کرد، روی یک تیر نصب کرد، یا به سادگی به صورت آزاد استفاده کرد تا امکان جابجایی در صورت لزوم فراهم شود.
جک های سوسماری
جک سوسماری چیست؟ بر خلاف شفت های جک بطری که به صورت عمودی کار می کنند، شفت در جک طبقه افقی است – شفت روی میل لنگ فشار می آورد که به یک لنت بالابر متصل می شود و سپس به صورت عمودی بلند می شود. جکهای سوسماری معمولاً نسبت به جکهای بطری، برد عمودی بیشتری را ارائه میکنند و در دو اندازه موجود هستند. جک اصلی حدود چهار فوت طول، یک فوت عرض و حدود 200 پوند وزن دارد – آنها می توانند 4-10 تن را بلند کنند. بعداً مدل فشردهتری ساخته شد که طول آن حدود سه فوت است و میتواند ۱۱/۲ تن را بلند کند. اگرچه “مینی جک” نیز تولید می شود، آنها یک نوع استاندارد شناخته شده جک کفی نیستند. به طور معمول، یکی از دو اندازه اول باید استفاده شود.
انواع دیگر جک
جک های هیدرولیک بالابر پنجه
جک های هیدرولیک بالابر انگشتی نوع خاصی از جک های هیدرولیک هستند که می توانند برای بلند کردن ماشین آلات و بارهای دیگر در جایی که فاصله بین زمین و سطح پایین بار کم است استفاده شود. این نوع خاص از جک در شرایطی کار می کند که جک بطری یا جک کف به دلیل فاصله کم بار از زمین کار نمی کند.
جک های تسطیح
جک های تراز از مکانیزم پیچ مکانیکی استفاده می کنند و قابل حمل هستند و اغلب برای تراز کردن تریلرها، RVها و موارد مشابه استفاده می شوند.
جک های قیچی یا لوزی
جکهای قیچی جکهای فشردهای هستند که از یک پیچ مکانیکی استفاده میکنند که چرخش آن منجر به بالا یا پایین رفتن مجموعهای از بازوهای قیچی میشود که بسته به موقعیت مکانیزم پیچ، باز یا جمع میشوند.
جک های پیچ
جک های پیچی جک های مکانیکی هستند که از مکانیزم پیچ عمودی برای بالا و پایین بردن جک استفاده می کنند. برخی از مدلها با آچار قابل تنظیم هستند، در حالی که برخی دیگر از سطحی استفاده میکنند که از طریق سوراخی در جک وارد میشود تا امکان استفاده از مزیت مکانیکی اضافی را در هنگام چرخاندن پیچ و بلند کردن بار فراهم کند.
جک های جغجغه ای
جکهای جغجغهدار از یک مکانیسم جغجغهدار برای بالا بردن یا بلند کردن بار استفاده میکنند. زمانی جک های جغجغه ای نوع استانداردی از جک ها بودند که سازندگان خودرو همراه با وسایل نقلیه خود برای مالکان در هنگام تعویض لاستیک پنچر استفاده می کردند. جک طوری قرار می گیرد که به سپر جلو یا عقب خودرو متصل شود و آچار لاستیک هم به عنوان دسته جک و هم به عنوان آچار مهره ای عمل می کند. با توسعه ساختار تک بدنه و حذف ضربه گیرهای فلزی در خودروها، جک های ضامن دار از استفاده به نفع جک های قیچی که مشخصات پایین تری داشتند، محو شدند و به آنها اجازه می داد تا زیر بدنه تکی بلغزند و به نقاط بالابر تعیین شده دسترسی پیدا کنند.
مکانیسم ها و علل خرابی سیلندر هیدرولیک
سیلندرهای هیدرولیک مورد استفاده در جک ها ممکن است دچار خرابی هایی شوند که نیاز به سرویس یا تعویض سیلندر برای بازگرداندن جک به شرایط کارکرد ایمن دارند. برخی از مکانیسم های رایج خرابی سیلندرهای هیدرولیک عبارتند از:
آلودگی سیال هیدرولیک، که می تواند باعث ایجاد ذرات یا آسیب به سیلندر شود، یا جایی که آلودگی سیال می تواند منجر به خراب شدن آب بندی های هیدرولیک شود.
نشتی آب بند، که باعث کاهش فشار سیلندر می شود، بر ظرفیت بالابری جک تأثیر می گذارد، و ممکن است در طول زمان بدتر شود و تا زمانی که آب بندی ها تعویض نشوند، آشکارتر می شود.
اثرات بارگذاری جانبی، که در آن بردار نیرو برای اعمال بار به سیلندر دارای جزء است که با محور خود سیلندر موازی نیست.
عدم حفظ فشار مناسب در سیلندر، که می تواند نشت مایع از آب بندی را تشدید کند.
تعمیر و نگهداری نامناسب، که در آن سیلندر هیدرولیک به طور منظم مورد بازرسی قرار نگرفت و به طور کلی تعمیر و نگهداری توصیه شد، که منجر به کاهش عمر مفید و خرابی دستگاه شد.
مزایای استفاده از جک هیدرولیک صنعتی
1- جکهای هیدرولیک طراحیهای مختلفی داشته و به طور کلی فضای زیادی برای عملکرد نیاز ندارند.
2- طراحی آنها ساده بوده و به آسانی مورد استفاده قرار میگیرند.
3- بهترین گزینه برای جابهجایی و بلند کردن اجسام سنگین به شمار میروند.
4- از وزن سبکتری نسبت به سایر جکهای دیگر برخوردار هستند.
معایب استفاده از جک هیدرولیکی
1-گاهی اوقات ممکن است با وجود حرکت پدال، جسم مورد نظر به اندازه کافی ارتفاع نگرفته و بلند نشود. در این حالت احتمالا بازوی جک به انتها نمیرسد. علت این مشکل می تواند این باشد که جک دچار کمبود روغن شده است. برای حل این مشکل کافی است میزان روغن آن را تنظیم کنید.
2-گاهی اوقات نیز جک به اندازه کافی جسم مورد نظر را بالا میبرد، اما توانایی نگه داشتن آن را در ارتفاع ندارد. از دلایل این مشکل نیز میتوان به این موارد اشاره کرد: در مرحله اول احتمال دارد، روغن به آلودگی دچار شده باشد و یا ممکن است پیچ خلاص به درستی تا انتها بسته نشده باشد. نشتی و خرابی آب بندها نیز میتوانند باعث ایجاد این مشکل شوند.
3-ممکن است میله جک به سختی بالا و پایین برود. این امر میتواند به دلیل خرابی و نقص عملکرد میله اصلی باشد. روغن نامناسب، خرابی تلمبه جک، نقص کاسه نمد و آببندها از دیگر دلایلی است که میتواند باعث بروز این مشکل شوند.
4-برخی مواقع نیز جک نرم و یکنواخت بالا و پایین نمیرود. در این حالت اصطلاحا میشنویید که جک حرکتی اسفنجی دارد. در این شرایط احتمالا در روغن هوا وجود دارد.