تُستخدم الأنظمة الهيدروليكية على نطاق واسع في الحفارات والجرارات والمحاريث الدوارة ومعدات الرفع وأنواع لا حصر لها من الآلات الصناعية. على الرغم من أن هذه الآلات قد تبدو معقدة، إلا أن كل منها يتم بناء النظام الهيدروليكي - بغض النظر عن الحجم أو التطبيق - على نفس الأساس الهيكلي. ويتكون دائمًا من خمسة مكونات رئيسية : مكونات الطاقة، ومكونات التحكم، والمحركات، والمكونات المساعدة، ووسط العمل.
1. مكونات الطاقة — 'قلب' النظام الهيدروليكي
مكونات الطاقة هي مصدر الطاقة الهيدروليكية. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تحويل الطاقة الميكانيكية للمحرك الرئيسي (محرك كهربائي أو محرك) إلى طاقة ضغط هيدروليكي.
تقوم المضخة الهيدروليكية بسحب الزيت من الخزان وتوصيله إلى النظام عند معدل الضغط والتدفق المطلوب. تمامًا مثل القلب الذي يضخ الدم، تضمن المضخة دوران الزيت الهيدروليكي بشكل مستمر للحفاظ على عمل النظام.
تشمل الأنواع الشائعة من المضخات الهيدروليكية ما يلي:
مضخات والعتاد
مضخات ريشة
مضخات المكبس المحوري
مضخات مكبس شعاعي
يعتمد اختيار المضخة على مستوى ضغط النظام ومتطلبات الكفاءة واعتبارات التكلفة.
2. مكونات التحكم — 'عقل' النظام
إذا كانت المضخة هي القلب، فإن مكونات التحكم تعمل بمثابة الجهاز العصبي المركزي.
وتتكون هذه المكونات بشكل رئيسي من الصمامات الهيدروليكية ، التي تنظم اتجاه وضغط وتدفق الزيت الهيدروليكي. أنها تضمن أن النظام يعمل بأمان وسلاسة وكفاءة.
يمكن تقسيم الصمامات الهيدروليكية إلى ثلاث فئات رئيسية:
(1) صمامات التحكم الاتجاهية
تحدد هذه الصمامات مكان تدفق الزيت الهيدروليكي. وهي تتحكم في اتجاه الحركة، مثل تمديد الأسطوانة أو سحبها.
(2) صمامات التحكم في الضغط
أنها تحمي النظام من الضغط الزائد. ومن الأمثلة الشائعة صمام التنفيس الذي يمنع التحميل الزائد ويحافظ على سلامة النظام.
(3) صمامات التحكم في التدفق
تنظم هذه الصمامات سرعة المحركات الهيدروليكية عن طريق ضبط معدل التدفق.
في معظم آلات البناء والزراعة، تقوم الصمامات التناسبية متعددة الأقسام أو الصمامات متعددة الاتجاهات بدمج وظائف التحكم الثلاث في مجموعة مدمجة واحدة.
3. المحركات – 'العضلات' التي تنتج الحركة
تقوم المحركات بتحويل طاقة الضغط الهيدروليكي إلى حركة ميكانيكية. إنهم مسؤولون عن تسليم مخرجات العمل الفعلية للنظام الهيدروليكي.
يؤثر أداء المحركات بشكل مباشر على قوة النظام وسرعته واستقراره.
4. المكونات المساعدة – أجهزة دعم النظام
لا تقوم المكونات المساعدة بإنشاء الحركة بشكل مباشر، ولكنها تحافظ على موثوقية النظام الهيدروليكي وكفاءته وعمره الافتراضي، . فهي تعمل تمامًا مثل الأعضاء الداعمة في جسم الإنسان.
المرشحات – تزيل الشوائب وتحمي جميع المكونات الهيدروليكية
الخراطيم والأنابيب والتجهيزات - تنقل الزيت الهيدروليكي بين المكونات
المبادلات الحرارية أو المبردات – تحافظ على درجات حرارة التشغيل الآمنة
المراكم - تخزن الطاقة، وتثبت الضغط، وتمتص الصدمات
سوف يفشل النظام الذي يعاني من ضعف الترشيح أو التبريد غير الكافي أو الخراطيم المتسربة قبل وقت طويل من المضخة أو الصمامات.
5. وسط العمل — 'دم' النظام الهيدروليكي
يُعرف السائل الذي يدور عبر النظام بوسط العمل ، وفي معظم الحالات يكون هذا هو الزيت الهيدروليكي.
يحتوي الزيت الهيدروليكي على العديد من الوظائف المهمة:
ينقل الطاقة
يقوم بتشحيم الأجزاء المتحركة
يبرد النظام
يمنع التآكل
يساعد في الحفاظ على الختم الداخلي
تؤثر النظافة واللزوجة واستقرار درجة الحرارة للزيت الهيدروليكي بشكل مباشر على أداء النظام بأكمله وطول عمره. تنطبق قاعدة بسيطة: الزيت الجيد يصنع نظامًا جيدًا. النفط القذر يدمره.
