شیلنگ هیدرولیک تا چه فشاری تحمل می کنند؟

 شیلنگ های هیدرولیک چیست / کاربرد شیلنگ های هیدرولیک

سیستم های هیدرولیک، دستگاه هایی هستند که بر اساس سیال فعالیت می کنند. در این سیستم ها نیاز است تا سیال (مانند مایع و بخصوص روغن) از بخش هایی از دستگاه به بخش های دیگر منتقل شود. بطور کلی (شلنگ هیدرولیک) از یک لوله با جنس لاستیک مصنوعی ساخته شده اند و وظیفه نگهداری سیال در داخل شیلنگ هیدرولیک را به عهده دارند.

از آنجا که لاستیک و یا همان مواد ترموپلاستیک استفاده شده در به طور طبیعی خاصیت ارتجاعی دارد، بنابراین می توان برای ایجاد قابلیت تحمل فشار، لایه هایی به منظور تقویت بیشتر به دور آن پیچید (این لایه های تقویت کننده نوار سیم فولادی و الیاف بافته شده نخی هستند). همچنین برای حفاظت لایه تقویت کننده، یک لایه از جنس لاستیک مصنوعی بر روی آن تزریق می شود؛ در نهایت روی سطح ، مدل و سایر اطلاعات فنی شیلنگ و اتصالات هیدرولیک درج می گردد.

این شیلنگ ها در طیف گسترده و در صنایع مختلف، به عنوان وسیله ای برای انتقال گاز و یا مایع فشار بالا در ماشین آلات و فرآیندهای کارخانه صنعتی استفاده می شوند بنابراین یکی از وظایف اصلی شیلنگ هیدرولیک، انتقال نیروی سیال پرفشار به ماشین های هیدرولیک است. خطرات نشت احتمالی انتقال مایعات با فشار بالا بسیار زیاد است، بنابراین مکانیسم های ایمنی مورد نیاز را از طریق روش های تست دقیق مورد آزمایش قرار می دهند. تمام آداپتورهای کمکی، اجزاء اصلی ، شیر آلات و سایر اتصالات شیلنگ هیدرولیک، به طور کامل تحت شرایط واقعی برای کنترل و بررسی پایداری و انعطاف پذیری آزمایش می گردند.

ماشین آلات موجود در صنایع مختلف مانند: صنعت هوانوردی و هواپیماسازی، کشتی سازی، ماشین آلات کشاورزی، دستگاه ها و تجهیزات مختلف پزشکی و…، بدون هیدرولیک قادر به حرکت نخواهند بود. برای استفاده از فشار هیدرولیک نیاز به انتقال این مایع از مخزن به سیلندرها و قسمت های مختلف می باشد که برای این منظور از شیلنگ های هیدرولیک استفاده می شود.

شیلنگ های هیدرولیک نیز مانند سایر شیلنگ ها دارای سایزها و فشارهای کاری مختلف و متناسب با نوع استفاده و محیط کاری می باشد. همچنین فشار کاری شیلنگ هیدرولیک با تعداد لایه های سیم ارتباط مستقیم دارد بطوری که هر چه تعداد این لایه ها بیشتر باشد فشار کاری آن نیز بیشتر خواهد بود.

بطور کلی شیلنگ های هیدرولیک گستردگی زیادی از لحاظ حوزه کاری دارند، لذا می تواند ضمن ارائه مشاوره های تخصصی خود و نیز تهیه و تامین و فروش انواع شیلنگ های هیدرولیک و نیز مربوطه برای بکارگیری در قسمت ها و صنایع مختلف، آماده همکاری با کلیه مدیران محترم کارخانجات و مشتریان گرامی می باشد.

 همانطور که گفته شد شیلنگ های هیدرولیک به عنوان هدایت کنندگان سیال استفاده می شوند از این رو به ابزارها و قطعاتی مانند شیلنگ که وظیفه انتقال و هدایت روغن در سیستم های هیدرولیک را دارند، ” هدایت کنندگان سیال “ گفته می شود که می توان آنها را به صورت زیر طبقه بندی نمود:

1) شیلنگ ها (Hose): که خود به دو دسته می شوند
2) لوله ها (Tubes): که شامل لوله های صلب و تیوب ها هستند.

شیلنگ ها و لوله ها بخش عمده ای از مسیر انتقال سیال را تشکیل می دهند، بنابراین جنس و کیفیت آنها دارای اهمیت بسیار زیادی است و می بایست در فشارها و محیط های جوی و دمایی مختلف، ضربات هیدرولیکی ایجاد شده توسط سیستم و…، از پایداری بالا و مناسبی برخوردار باشند تا پارگی و نشتی پیدا نکنند. سایز و جنس اتصالات، لوله ها و شیلنگ ها باید به طوری باشد که با عبور جریان، اصطکاک زیادی تولید نشود و به اصطلاح قادر به انتقال کل دبی باشند. به طور کلی انعطاف پذیری بالا برای اتصال به اجزای متحرک ماشین آلات، توانایی جذب ارتعاشات و نیز راحتی باز و بسته کردن و تعویض، از عمده دلایل استفاده بیشتر شیلنگ ها به جای لوله ها می باشند.

انواع شیلنگ های هیدرولیک :

به طور کلی شیلنگ های هیدرولیک را می توان به دو گروه:

الف) شیلنگ هیدرولیک نخ دار
ب) شیلنگ هیدرولیک سیم دار

و به چهار دسته به شرح زیر تقسیم نمود:

1- اتصال فشاری (بدون بست)   2- شیلنگ فشار ضعیف   3- شیلنگ هیدرولیک سیم دار فشار متوسط   4- شیلنگ هیدرولیک سیم دار فشار بالا

1) شیلنگ های اتصال فشاری هیدرولیکی (شیلنگ های بدون بست هیدرولیکی):

این نوع شیلنگ ها برای اتصال به سرشیلنگی، به بست نیازی ندارند و به راحتی می توان آنها را با یک ضربه به سرشیلنگی مورد نظر متصل کرد. این نوع شیلنگ ها برای فشارهای پایین مناسب هستند (کمتر از ۲۰ بار).

2) شیلنگ های فشار ضعیف هیدرولیکی:

این دسته از شیلنگ های هیدرولیکی، به صورت بوده و بین مخزن و پمپ خط مکش نصب می شوند و بر این اساس انتقال سیال را امکان پذیر کرده و در عین حال پمپ قادر به لرزش آزاد خواهد بود. همچنین از این شیلنگ ها می توان برای انتقال روغن برگشتی در قسمت نشتی شیرها و هیدروموتورها استفاده نمود.

3) شیلنگ های فشار متوسط هیدرولیکی:

برای حدود ۱۰ تا ۲۵۰ بار مناسب هستند. از آنها برای انتقال سیالاتی چون روغن، یا مایعات مبتنی بر آب در سیستم های هیدرولیک استفاده می شوند و برای ماشین آلات کشاورزی، سیستم های حمل و نقل و… مناسب هستند.

4) شیلنگ های فشار بالا هیدرولیکی:

شیلنگ های هیدرولیک فشار قوی عموما برای انتقال روغن کاربرد دارد که با توجه به بافت سیم های داخل آن، فشارهای بالا را تحمل می کند. این شیلنگ ها بین قطعات ثابت و متحرک بکار گرفته می شوند و در مواردی که نمی توان از لوله های صلب و تیوب ها استفاده نمود، از استفاده می گردد. یکی از مهمترین مشخصاتی که در یک شیلنگ حائز اهمیت است ” فشار کاری ” آن می باشد. فشاری است که شیلنگ برای آن محدوده طراحی شده است و عموما آن را با واحد ” بار “ تعریف می کنند. این فشار را با در نظر گفتن فشارهای استاتیک و داینامیک مشخص می کنند.

فشار ترکیدگی (فشار انفجار)، حداقل فشاری است که شیلنگ در آن موقعیت می ترکد. کمترین فشاری که منجر به ترکیدگی شیلنگ ها شود به عنوان ” فشار ترکیدگی و یا فشار انفجار “ در نظر گرفته خواهد شد. شیلنگ در فشارهای کمتر از این فشار نباید دچار حتی نشتی شود. همچنین دمایی که شیلنگ در آن قرار دارد نیز اهمیت بسیار زیادی در طول عمر شیلنگ دارد که برای آن توسط سازنده برای آن دمای کاری تعریف می شود.

شیلنگ های هیدرولیک را می توان با توجه به نوع کاربرد و موارد استفاده آنها و نیز بر مبنای فشار کاری مورد انتظار، به صورت زیر دسته بندی نمود:

– شیلنگ های یک لا سیم
– شیلنگ های دو لا سیم
– شیلنگ های چهار لا سیم
– شیلنگ های شش لا سیم

ساختار شیلنگ های هیدرولیک چگونه است ؟

شیلنگ ها از لایه های مختلف ایجاد می شوند و از آنجایی که بهینه ترین حالت این است که در فشارهای متفاوت و نیز سیال های گوناگون، مقاوم باشند، نیاز است تا لایه های آن از ” سه لایه “ به بالا و جنس هر لایه نیز متفاوت باشد.

لایه اول: به آن “لوله داخلی” گفته می شود، وظیفه اصلی مقاومت در برابر سیال را داشته و جنس آن می بایست با سیال ساگاز باشد و معمولا از جنس لاستیک مصنوعی، تفلون و یا پلی استر، ساخته می شوند. اشاره شد که لایه داخلی شیلنگ به طور مستقیم با سیال هیدرولیک در تماس بوده و بنابراین باید با آن سازگاری داشته باشد، پس هنگام تغییر سیال باید سازگار بودن آن با شیلنگ مورد توجه قرار گیرد. این را اضافه کنیم که درجه حرارت سیال بر روی لایه داخلی تاثیر گذار است و این لایه نباید دارای مک بوده یا متخلخل باشد. توجه داشته باشید، قسمت عمده فرآیند آب بندی بر روی اتصال سرشیلنگی به عهده لایه داخلی می باشد.

لایه دوم: وظیفه این لایه تحمل فشار داخل شیلنگ است. این لایه که به “لایه مسلح” نیز معروف است، از شبکه سیمی بافته شده از رشته های فولاد ساخته می شود و بین هر لایه سیم بافت، یک لایه عایق جداکننده لاستیکی نیز قرار دارد. گفتنی است لایه دوم باعث هدایت الکتریکی در شیلنگ نیز می شود. همچنین علاوه بر مقاومت در برابر فشارهای داخلی، به خود شیلنگ نیز مقاومت مکانیکی خاصی می دهد و می تواند دو سر انتهایی شیلنگ را ثابت نگه دارد.

لایه سوم: لایه بیرونی و در واقع خارجی ترین لایه است که به منظور محافظت شیلنگ در برابر عوامل خارجی مانند سایش و اصطکاک، عوامل شیمیایی (مانند UV، ازن، خوردگی ناشی از باران و…)، شعله آتش، الکتریسیته و… قرار داده شده و استفاده می شود. نیاز است تا جنس مورد استفاده در این لایه لاستیک مقاوم به سایش مانند پلی استر باشد همچنین برای مقاومت بیشتر از چند لایه تشکیل شده باشد. اطلاعات شناسنامه ای و مشخصات فنی شیلنگ نیز بر روی این لایه درج و چاپ می گردد.

اتصال شیلنگ های هیدرولیک:

اتصال پرسی / ثابت:

در اتصال پرسی با استفاده از پرس مخصوص هیدرولیکی یا مکانیکی، شیلنگ به سر توپی اتصال پرس می شود. در اتصال جداشونده از ابزار بسیار ساده ای استفاده می شود. در اتصال پرسی دیواره شیلنگ بین حلقه های داخلی و خارجی سر اتصال قرار می گیرد و پس از پرس شدن با فشار محکم می شود. در شیلنگ های چند لایه باید از اتصال پرسی استفاده شود.

اتصال جداشونده:

از اتصال جداشونده برای ایجاد شعاع دقیق برای توپی اتصال ( R1 و R2 ) استفاده می شود. در این روش پس از آماده سازی سر شیلنگ، حلقه بیرونی توپی روی شیلنگ پیچ می شود بنابراین دیواره شیلنگ بین حلقه های داخلی و خارجی ساندویچ می شود. برای راحت جا زدن حلقه ها، آنها را با روغن هیدرولیک مدار روغن کاری می کنند. انواع بسیار زیاد است. برای هر کلاس شیلنگ، بیش از 30 نوع اتصال در اندازه های مختلف به ازای هر کدام از دو نوع پرسی و جداشونده تولید می شود. در تمام انواع اتصالات توصیه می شود حداقل یکی از شیلنگ ها در محل اتصال، قابلیت چرخش داشته باشد.

برخی از نشانه های خرابی شیلنگ هیدرولیک و اتصالات:

– ایجاد پارگی و یا خراش های عمیق بر روی سطح شیلنگ
– سفت شدگی، سخت شدگی و یا ترک خوردگی شیلنگ
– لق شدگی اتصالات
– وجود نشتی از اتصالات و یا شیلنگ
– له شدگی، و یا پیچ و تاب خوردگی
– نرم شدگی و سستی بیش از حد لایه خارجی شیلنگ

رایج ترین روش برای انتخاب شیلنگ هیدرولیک:

1) دمای محیطی (جایی که شیلنگ قرار است در آنجا نصب و استفاده شود)
2) دمای سیالی که قرار است در داخل شیلنگ جریان داشته باشد.
دمای محیطی بر لایه بیرونی شیلنگ تاثیر گذار بوده و در صورتی که این دما بسیار بالا یا بسیار پایین باشد منجر به از بین رفتن این لایه و سیم های تقویت کننده شده و در نتیجه طول عمر شیلنگ کاهش پیدا خواهد کرد. دمای سیال از اهمیت بالاتری نسبت به دمای محیطی برخوردار است؛ در صورتیکه در محدود مجاز و تعریف شده شیلنگ نباشد منجر به از بین رفتن لایه داخلی آن خواهد شد.

فشار (Pressure):

هم فشار کاری شیلنگ و هم فشار ترکیدگی شیلنگ از مواردی است که باید موقع تعیین و انتخاب شیلنگ مناسب مد نظر قرار گیرد. در شیلنگ های هیدرولیک فشار کاری می بایست برابر یا بیشتر از حداکثر فشار سیستم هیدرولیک در نظر گرفته شود و فشارهای ناگهانی و گذرا در سیستم و مدار هیدرولیک می بایست از حداکثر فشار کاری کمتر باشد. برای مشخص کردن فشارهای ناگهانی و گذرا، نیاز است تا از ابزار دقیق اندازه گیری فشار استفاده شود. فشار ترکیدگی به طور معمول چهار برابر فشار کاری شیلنگ است و برای آزمون تست فشار ترکیدگی به میز مخصوص ایمن و همچنین یک تکنسین ماهر و با تجربه نیاز است.

 کاربرد شیلنگ های هیدرولیک:

در زمان انتخاب شیلنگ، تجهیزی که قرار است شیلنگ در آن استفاده شود و کاری که قرار است انجام دهد بسیار حائز اهمیت بوده و باید در نظر داشته باشید که برخی اوقات به منظور کاربردهای خاص، نیاز خواهد شد تا شیلنگ های خاصی استفاده شود. انتخاب شیلنگ به عواملی همچون اینکه:
آن شیلنگ در چه صنعتی قرار است استفاده شوند (صنایعی مانند صنعت فولاد، صنعت خودرو، صنعت سیمان، کشاوری، معادن و…)، آیا بار مکانیکی بر روی شیلنگ وجود دارد؟، در چه شرایط محیطی (اعم از دما، رطوبت، مسیر و…) استفاده خواهند شد؟، آیا فضا به قدری کم است که نیاز باشد تا از شیلنگ های مخصوص با شعاع خم کم استفاده شود؟، آیا دارای اصطکاک و تحت سایش خواهد بود؟ و… بستگی دارد.

برخی از مهمترین نکاتی که باید در هنگام خرید و نصب شیلنگ هیدرولیک به آنها توجه نمود:

1- توجه به سازگاری سیال و شیلنگ هیدرولیک فشار قوی
2- توجه به سازگاری شیلنگ هیدرولیک با فشار سیال عبوری
3- تحمل فشارهای مکانیکی اعمال شده در حین کار مانند نوسانات مختلف فشار سیال
4- سازگار با تغییرات دمایی سیال و محیط کاری
5- انتخاب دقیق قطر درونی شیلنگ فشار قوی بر اساس فشار مورد نیاز
6- دقت کافی در نصب تجهیزات و استفاده از لوازم توصیه شده تولیدکنندگان شیلنگ فشار قوی
7- حتی الامکان محل عبور شیلنگ هیدرولیک از مجاورت سیستم های دوار و متحرک، قطعات داغ و کوره ها نباشد و بین 5 الی 8 درصد شلی برای شیلنگ در نظر گرفته شود چرا که سفت شدن بیش از حد شیلنگ سبب اعمال فشارهای زیادی در حین کار می شود.
8- عوامل محیطی مخرب (مانند محیط هایی که در مجاورت مواد شیمیایی خورنده، محیط های اسیدی، حلال های مختلف، سیالات خورنده، آلودگی هوا، نور ماورای بنفش، اوزون و آب نمک و…) را شناسایی و تا جای امکان آنها را بر طرف کنیم.