วิธีการบำรุงรักษาระบบ ไฮดรอลิค

วิธีการบำรุงรักษาระบบ ไฮดรอลิค

เนื่องจากสิ่งสกปรกที่เป็นอนุภาคของแข็ง ไม่ว่าจะเป็นเศษโลหะ ชิ้นส่วนเศษผงตลอดจนความชื้นและอากาศที่เล็ดลอดเข้าไปปะปนใน น้ำมันไฮดรอลิสามารถก่อให้เกิดการสึกหรอและการสีกกร่อน ของปั๊มไฮดรอลิค ซึ่งเป็นสาเหตุที่มักพบอยู่บ่อยๆ ดังนั้นจึงควรระมัดระวังอย่างสม่ำเสมอในเรื่อง ความสะอาดของ น้ำมันไฮดรอลิค

1. ฟลัชล้างทำความสะอาดระบบด้วย น้ำมันไฮดรอลิค ระบบไฮดรอลิคใหม่หรือหลังจากมีการถอดซ่อมบำรุงรักษา อาจมีสี โลหะ สนิม ตลอดจนฝุ่นและทราย ที่ติดค้างอยู่ในระบบ

2. ควรระมัดระวังในเรื่องเกี่ยวกับ ความสะอาดของ น้ำมัน โดยดูแลภาชนะ ปั๊มดูด ถังเก็บ ให้สะอาดอยู่เสมอ นอกจากนี้ต้องหมั่นทำความสะอาด ระบบกรองน้ำมัน หรือเมื่อเปลี่ยนไส้กรองชำรุด เมื่อล้างไส้กรองควรสังเกตดูสิ่งสกปรก ที่ติดอยู่ตามไส้กรองว่าเป็นอะไร หากมีเศษโลหะมาก แสดงว่าระบบมการสึกหรอชนิดของสิ่งสกปรก อาจใช้เป็นแนวทางในการวิเคราะห์หาสาเหตุของการชำรุดสึกหรอ และจะได้เป็นแนวทางในการป้องกันต่อไป

3. หมั่นตรวจตราการทำงานของระบบไฮดรอลิค ตลอดจนเสียงที่ดังผิดปกติ ซึ่งอาจบ่งบอกถึงอาการทีมีการรั่วของอากาศตามข้อต่อ หรือซีล หรือการเกิดโพรงอากาศในเรือนปั๊ม

ปัญหาที่มักพบในระบบไฮดรอลิค

ระบบไฮดรอลิคจะสามารถทำงานได้อย่างมีระสิทธิภาพก็ต่อเมื่อตัวปั๊มอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์ดังนั้นนปั๊มจึงเป็นหัวใจสำคัญของระบบไฮดรอลิคและเป็นส่วนที่มีโอกาสสึกหรอได้ง่าย ผู้ใช้จึงควรคำนึงถึงปัจจัยที่มีผลต่ออายุของปั๊มดังนี้

ชนิดของน้ำมันไฮดรอลิค เลือกใช้น้ำมันไฮดรอลิคให้เหมาะกับชนิด และการออกแบบของปั๊มไฮดรอลิค เช่นจะต้องไม่ทำปฏิกิริยาหรือกัดกร่อนชิ้นส่วนหรือซีล น้ำมันไฮดรอลิคที่ผสมสารป้องกันการสึกหรอประเภทสังกะสี (ZDTP-Zinc Dithophosphate) ไม่เหมาะกับปั๊มที่มีชิ้นส่วนที่ทำด้วยโลหะเงิน และทองบรอนซ์บางประเภท เพราะจะเกิดการกัดกร่อนเป็นต้น

สภาพของน้ำมันไฮดรอลิคในขณะใช้งาน  มีความสำคัญต่ออายุของปั๊ม หากมีการปะปนของน้ำ ฝุ่นและเศษของแข็ง จะทำให้ปั๊มสึกหรอเร็วขึ้น

อุณหภูมิของน้ำมันในระบบ ควรหมั่นตรวจตราระบบระบายความร้อนว่ายังทำงานตามปกติและสามารถรักษาระดับอุณหภูมิของน้ำมันไฮดรอลิคในะบบไม่ให้สูงเกินไป เพราะหากอุณหภูมิสูงมากน้ำมันจะเสื่อมสภาพเร็ว ซึ่งจะมีผลเสียต่อการหล่อลื่นและการป้องกันการสึกหรอของปั๊มด้วย

การหล่อลื่นปั๊มที่ดี จะต้องใช้น้ำมันที่ที่ความหนืดที่เหมาะสมกับชนิดของปั๊มนั้น นอกจากนี้น้ำมันที่ใช้ควรรมีค่าดัชนีความหนืดสูงกล่าวคือความหนืดของน้ำมันไม่เปลี่ยนแปลงมากนักเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป

การใช้ระบบไฮดรอลิคทำงานหรือรับน้ำหนักเกินความสามารถที่ออกแบบไว้ เช่น ยกของหรือเปลี่ยนบุ๊งกี๋ หรือใบปาดดินให้ใหญ่กว่าของเดิมในเครื่องจักรกลงานดิน ทำให้ตัวปั๊มต้องทำงานหนักขึ้นและอาจทำให้เกิดความเสียหาย ในบางกรณีอาจทำให้ท่อไฮดรอลิคแตกได้

การรั่วของอากาศ ความชื้น ตลอดจนสิ่งสกปรกเข้าไปปะปนกับน้ำมัน ซึ่งอาจเข้าทางข้อต่อที่หลวม รอยซีลที่สึกหรอหรือบางครั้งระดับน้ำมันในอ่างต่ำเกินไป น้ำมันไฮดรอลิคที่ไหลกลับลงอ่างจะพุ่งปะทะผิวระดับน้ำมัน เกิดการปั่นป่วนมีฟองอากาศ แล้วทำให้เกิดโพรงอากาศในเนื้อน้ำมัน (Cavitation) สิ่งเหล่านี้จะทำให้ตัวปั๊มน้ำมันไฮดรอลิคสึกหรอเร็วขึ้น

http://www.similantechnology.com/news&article/heal-hydraulic.html

solidwork ระบบการทำงานไฮโดรลิคของรถบรรทุก

                                         

อุปกรณ์และส่วนประกอบของระบบไฮดรอลิก

อุปกรณ์และส่วนประกอบของระบบไฮดรอลิก

อุปกรณ์และส่วนประกอบของระบบไฮดรอลิก  อุปกรณ์ไฮดรอลิกหรือส่วนประกอบของระบบไฮดรอลิก คือส่วนที่นำมาประกอปกันเป็นระบบไฮดรอลิกซึ่งที่สำคัญ ๆ ก็มีดังต่อไปนี้

1. ปั้มไฮดรอลิก (Hydraulic Pump)    ปั้มไฮดรอลิกคือ อุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานจากการหมุนซึ่งขับโดยเครื่องยนต์หรือมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นแรงดันน้ำมันไฮดรอลิกเข้าสู่วงจรไฮดรอลิก ปั้มที่ใช้เครื่องยนต์หรือมอเตอร์ไฟฟ้าขับโดยตรง เมื่อใดก็ตามที่เครื่องยนต์หรือมอเตอร์หมุนปั้มก็จะทำงานไปด้วยดังรูปที่ 14

รูปที่ 14 ปั้มไฮดรอลิก

ชนิดของปั้มไฮดรอลิก* เกียร์ปั้ม (Gear Pump) เป็นปั้มที่นิยมใช้งานมากในปัจจุบัน จุดเด่นของปั้มชนิดนี้คือ

   -  มีโครงสร้างง่าย ๆ ไม่สลับซับซ้อน

   -  มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา

   -  ไม่ค่อยเสีย และง่ายต่อการดูแลรักษาและซ่อมบำรุง มีหลายรุ่นให้เลือกตั้งแต่แรงดันน้อย ๆ จนไปถึงแรง ดันมาก ๆ และราคาไม่แพง

เกียร์ปั้มยังแบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ได้อีกดังต่อไปนี้

   - External Gear Pump คือ ปั้มที่มีเกียรสองตัวโดยที่ฟันของเกียร์ทั้ง สองตัวนั้นขบกัน

   - Internal Gear Pump คือปั้มที่เกียร์จะขบอยู่กับตัวเรือนปั้มดังรูปที่ 15

รูปที่ 15 เกียร์ปั้ม (Gear Pump) แบบต่าง ๆ

* ปั้มแบบลูกสูบ (Displacement Volume Pump) คุณลักษณะที่สำคัญของปั้มลักษณะนี้มีดังนี้

- มีประสิทธิภาพสูงเพราะว่าปั้มแบบนี้มีการรั่วที่เกิดขึ้นภายในน้อย

- ปั้มบางแบบสามารถที่จะปรับปริมาณการไหลได้โดยที่ใช้ความเร็วรอบเท่าเดิมเหมาะกับงานที่ต้องการแรงดันสูงและน้ำมันที่รั่วต่อรอบน้อยกว่า

รูปที่ 16 ปั้มแบบลูกสูบ (Displacement Volume Pump) แบบต่าง ๆ

* Cam Plate Pump      จะมีใช้กับเครนไฮดรอลิกมาก หลักการทำงานของปั้มแบบนี้ก็เหมือนกับปั้มแบบลูกสูบธรรมดา ชิ้นส่วนที่บังคับให้ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นลงก็คือ แผ่นเอียงหรือ (Cam Plate) ซึ่งจะหมุนไปรอบ ๆ เมื่อส่วนที่สูงของแผ่นเอียงไปสัมผัสกับด้านล่างของลูกสูบมันก็จะดันลูกสูบขึ้น กลายเป็นจังหวะอัดของลูกสูบ เมื่อแผ่นเอียงหมุนต่อไปจนถึงส่วนที่ต่ำของแผ่นเอียงสัมผัสกับด้านล่างของลูกสูบ ก็จะทำให้ลูกสูบเริ่มเคลื่อนที่ลงกลายเป็นจังหวะดูดของลูกสูบ การทำงานก็จะสลับอย่างนี้เรื่อยไป

รูปที่ 17 Cam Plate Pump

* ปั้มแบบใบเวน (Vane Pump)      คุณลักษณะที่สำคัญของปั้มลักษณะนี้มีดังนี้

      1. สามารถทำงานได้ที่ความเร็วรอบสูง

      2. เหมาะสำหรับงานที่ใช้แรงดันต่ำจนถึงแรงดันขนาดปานกลาง

      3. ราคาถูก

      หลักการทำงานของเวนปั้มก็คือเมื่อปั้มหมุนก็จะสลัดใบเวนให้ออกมาสัมผัสกับตัวเรือนปั้ม โดยที่แกนของใบพัดจะติดเยื้องศูนย์อยู่ภายในตัวเรือนปั้ม จากการที่แกนของใบพัดที่ติดตั้งอยู่อย่างเยื้องศูนย์จึงทำให้เวลาที่ใบพัดของปั้มหมุนไปรอบ ๆ เรือนปั้ม ปริมาตรช่องว่างระหว่างใบพัดของแต่ละช่วงไม่เท่ากัน โดยที่ในช่วงจังหวะดูดช่องว่างของใบพัดจะถูกขยายออกจนกระทั่งช่องว่างมากที่สุด หลังจากนั้นช่องว่างจะเริ่มลดลงก็เป็นจังหวะอัด การทำงานของปั้มชนิดนี้จะเงียบ ไม่มีเสียงดัง

รูปที่ 18 ปั้มแบบใบเวน (Vane Pump) แบบต่าง ๆ

อุปกรณ์ทำงาน (Actuator)     คืออุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานจากแรงดันของน้ำมันไฮดรอลิกไปเป็นเคลื่อนที่ในเชิงเส้นดังรูปที่ 17 หรือการหมุนดังรูปที่ 18 อุปกรณ์ทำงานเป็นเสมือนกับกล้ามเนื้อแขนขาในร่างกายของคนเรา อุปกรณ์ทำงานในระบบไฮดรอลิกก็คือ กระบอกสูบ (Hydraulic Cylinder) และมอเตอร์ไฮดรอลิก (Hydraulic Motor)

รูปที่ 19 อุปกรณ์ทำงานที่มีการเคลื่อนที่เชิงเส้น (Hydraulic Cylinder)

รูปที่ 20 อุปกรณ์ทำงานที่มีการเคลื่อนที่เชิงมุมหรือหมุน (Hydraulic Motor)

2. กระบอกสูบไฮดรอลิก (Hydraulic Cylinder)      กระบอกไฮดรอลิกนั้นเราสามารถที่จะแบ่งได้เป็นสองประเภทตามทิศทางของแรงที่กระทำบนลูกสูบคือ Single Acting Cylinder และ Double Acting Cylinder

* Single Acting Cylinder      กระบอกสูบไฮดรอลิกชนิดนี้มีรูทางเข้าและทางออกของน้ำมันไฮดรอลิกนั้นมีเพียงรูเดียวหรือมีรูที่ด้านเดียวของกระบอกสูบ แรงที่เกิดจากการกระทำของแรงดันของน้ำมันไฮดรอลิกนั้นเกิดในทิศทางเดียวดังรูป การกลับสู่ตำแหน่งเดิมของลูกสูบจะใช้แรงดันของสปริงหรือน้ำหนักของโหลดที่ดันกลับดังรูปที่ 21

* Double Acting Cylinder      ลูกสูบชนิดนี้จะมีรูเข้าออกของน้ำมันไฮดรอลิกสองทางหรือทั้งสองด้านของลูกสูบ ทิศทางการเคลื่อนที่ไปมาของลูกสูบไฮดรอลิกในกระบอกสูบนั้นเป็นผลมาจากแรงดันของน้ำมันทั้งสองทางดังรูปที่ 22  ส่วนประกอบหลัก ๆ ของกระบอกสูบไฮดรอลิกนั้นจะประกอบด้วย ลูกสูบ, กระบอกสูบ, ก้านสูบ, Oil Seal, Packing, และตัวกันฝุ่น (Dust Seal) ดังรูปที่ 23

รูปที่ 21 กระบอกสูบแบบ Single Acting

รูปที่ 22 กระบอกสูบแบบ Double Acting

* แรงที่เกิดจากลูกสูบไฮดรอลิก       แรงที่ได้จากกระบอกสูบไฮดรอลิกนั้นจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับการออกแบบของกระบอกสูบนั้น ๆ ในระบบที่มีแรงดันน้ำมันไฮดรอลิกเท่า ๆ กัน ถ้ากระบอกสูบลูกไหนมีพื้นที่หน้าตัดมากกว่าก็จะมีแรงมากกว่า จากสมการที่ 1

        

     โดยที่  F  คือ แรงที่ได้จากกระบอกสูบ

                  P คือ แรงดันในกระบอกสูบที่มาจากระบบหรือปั้ม

                  A คือ พื้นที่หน้าตัดของกระบอกสูบ

      ดังนั้นในระบบที่มีแรงดันเท่า ๆ กันกระบอกสูบที่มีขนาดพื้นที่หน้าตัดมากกว่าจะมีแรงมากกว่า

ตัวอย่าง       กระบอกไฮดรอลิกที่มีพื้นที่หน้าตัด 1 ตารางเซนติเมตร (A = 1 cm²) ทำงานอยู่กับระบบที่มีแรงดัน 100 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร (P = 100 kg/cm²) แรงที่เกิดขึ้นกับลูกสูบก็จะเท่ากับ F =1 cm² x 100 kg/cm², = 100 kg

       เช่นเดียวกัน ถ้าหากเราใช้กระบอกสูบที่มีพื้นที่หน้าตัด 10 ตารางเซนติเมตร (A = 10 cm²) ทำงานในระบบเดียวกัน แรงที่ได้จากลูกสูบคือ F =10 cm² x 100 kg/cm² = 1,000 kg

* ความเร็วของลูกสูบ       ความเร็วที่ได้จากการเคลื่อนที่ของลูกสูบนั้น จะขึ้นอยู่กับอัตราการไหล (Flow Rate: Q) ของน้ำมันในระบบ จากสมการที่ 2 คือ Q = AV โดยที่ Q คืออัตราการไหลของน้ำมัน (Liters/Min), A คือ พื้นที่หน้าตัดของกระบอกสูบ (cm²) และ V คือความเร็วของการเคลื่อนที่ของลูกสูบ (cm/Sec) จากสมการจะเห็นว่ายิ่งพื้นที่หน้าตัดของลูกสูบยิ่งมาก หรือลูกสูบยิ่งมีขนาดใหญ่จะทำให้การเคลื่อนที่ของลูกสูบนั้นช้าลง     

ตัวอย่าง      กระบอกไฮดรอลิกที่มีพื้นที่หน้าตัด 1 ตารางเซนติเมตร (A = 1 cm²) มีอัตราการไหลที่ 100 ลิตร/นาที ความเร็วของลูกสูบก็จะเป็น

    

     แต่ถ้าเปลี่ยนเป็นกระบอกสูบที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็น 10 ตารางเซนติเมตร (A = 10 cm²) ความเร็วที่ได้ก็จะเป็น

     

     จะเห็นว่ายิ่งกระบอกสูบมีพื้นที่หน้าตัดยิ่งมากความเร็วของลูกสูบจะลดลงตามสัดส่วนในกรณีที่ระบบมีอัตราการไหลที่เท่า ๆ กัน

รูปที่ 23 ส่วนประกอบหลักของกระบอกสูบไฮดรอลิก

3. มอเตอร์ไฮดรอลิก (Hydraulic Motor)     มอเตอร์ไฮดรอลิกคือ อุปกรณ์ทำงานที่ทำหน้าที่เปลี่ยนแรงดันของน้ำมันไฮดรอลิกไปเป็นการหมุน ส่วนโครงสร้างภายในจะเหมือนกันกับปั้มไฮดรอลิก แต่การทำงานจะกลับด้านหรือตรงกันข้ามมอเตอร์ไฮดรอลิกคือจะเปลี่ยนแรงดันเป็นพลังงานกล แต่ปั้มไฮดรอลิกเปลี่ยนพลังงานกลเป็นแรงดัน

  

รูปที่ 24 มอเตอร์ไฮดรอลิกแบบต่าง ๆ

4. ถังน้ำมันไฮดรอลิก      คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่กักเก็บน้ำมันไฮดรอลิกเพื่อใช้หมุนเวียนในระบบ

หน้าที่ของถังน้ำมันไฮดรอลิก

1. กักเก็บน้ำมันไฮดรอลิกไว้เพื่อจ่ายให้แก่ระบบอย่างเพียงพอกับความต้องการ

2. กำจัดสิ่งสกปรกและสิ่งปนเปื้อนที่มีอยู่ในน้ำมันไฮดรอลิก

3. กำจัดน้ำออกจากระบบไฮดรอลิก ระบายความร้อนให้กับน้ำมันไฮดรอลิก

ในระบบขนาดเล็กปริมาณของน้ำมันจะมากขึ้นเมื่อก้านสูบหดตัว  และจะลดลงเมื่อก้านสูบหดตัว

ที่มา  https://board.postjung.com/707868.html