ไฮดรอลิค เบื้องต้น

ไฮดรอลิค เบื้องต้น

  • ปั๊มไฮดรอลิก มีหน้าที่ทำให้น้ำมันไฮดรอลิคมีแรงดัน
  • วาล์วไฮดรอลิก หรืออุปกรณ์สำหรับควบคุมแรงดัน ควบคุมทิศทางและปริมาณการไหลของ น้ำมันไฮดรอลิค
  • ไฮดรอลิคมอเตอร์ ชุดลูกสูบ-กระบอกสูบ เป็นอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนแรงดันน้ำมันไฮดรอลิค ให้เป็นพลังงานกล
  • ท่อไฮดรอลิค เพื่อส่งผ่าน น้ำมันไฮดรอลิค ไปยังอุปกรณ์อื่นๆ
  • ถังน้ำมันไฮดรอลิค เป็นอุปกรณ์เก็บและพักน้ำมันไฮดรอลิก
  • น้ำมันไฮดรอลิค ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการถ่ายทอดแรงอัดไปยังส่วนต่าง ๆ ของระบบ ไฮดรอลิค หล่อลื่นปั๊มและแบริ่ง ตลอดจนทำหน้าที่เป็นชีล และช่วยระบายความร้อน น้ำมันไฮดรอลิค


ปั้มไฮดรอลิก (Hydraulic Pump)
ปั้มไฮดรอลิกคือ อุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานจากการหมุนซึ่งขับโดยเครื่องยนต์หรือมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นแรงดันน้ำมันไฮดรอลิกเข้าสู่วงจรไฮดรอลิก ปั้มที่ใช้เครื่องยนต์หรือมอเตอร์ไฟฟ้าขับโดยตรง เมื่อใดก็ตามที่เครื่องยนต์หรือมอเตอร์หมุนปั้มก็จะทำงาน

ชนิดของปั้มไฮดรอลิก

  • เกียร์ปั้ม (Gear Pump)เป็นปั้มที่นิยมใช้งานมากในปัจจุบัน จุดเด่นของปั้มชนิดนี้คือ
    • มีโครงสร้างง่าย ๆ ไม่สลับซับซ้อน
    • มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา
    • ง่ายต่อการดูแลรักษาและซ่อมบำรุง มีหลายรุ่นให้เลือกตั้งแต่แรงดันน้อย ๆ จนไปถึงแรง ดันมาก ๆ และราคาไม่แพง

เกียร์ปั้มยังแบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ได้อีกดังต่อไปนี้

  • External Gear Pump คือ ปั้มที่มีเกียรสองตัวโดยที่ฟันของเกียร์ทั้ง สองตัวนั้นขบกัน
  • Internal Gear Pump คือ ปั้มที่เกียร์จะขบอยู่กับตัวเรือนปั้ม

ปั้มแบบลูกสูบ (Displacement Volume Pump) คุณลักษณะที่สำคัญของปั้มลักษณะนี้มีดังนี้

  • มีประสิทธิภาพสูงเพราะว่าปั้มแบบนี้มีการรั่วที่เกิดขึ้นภายในน้อย
  • ปั้มบางแบบสามารถที่จะปรับปริมาณการไหลได้โดยที่ใช้ความเร็วรอบเท่าเดิมเหมาะกับงานที่ต้องการแรงดันสูงและน้ำมันที่รั่วต่อรอบน้อยกว่า

Cam Plate Pump คุณลักษณะที่สำคัญของปั้มลักษณะนี้มีดังนี้

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

ปั้มแบบใบเวน (Vane Pump) คุณลักษณะที่สำคัญของปั้มลักษณะนี้มีดังนี้

  • สามารถทำงานได้ที่ความเร็วรอบสูง
  • เหมาะสำหรับงานที่ใช้แรงดันต่ำจนถึงแรงดันขนาดปานกลาง

หลักการทำงานของเวนปั้มก็คือเมื่อปั้มหมุนก็จะสลัดใบเวนให้ออกมาสัมผัสกับตัวเรือนปั้ม โดยที่แกนของใบพัดจะติดเยื้องศูนย์อยู่ภายในตัวเรือนปั้ม จากการที่แกนของใบพัดที่ติดตั้งอยู่อย่างเยื้องศูนย์จึงทำให้เวลาที่ใบพัดของปั้มหมุนไปรอบ ๆ เรือนปั้ม ปริมาตรช่องว่างระหว่างใบพัดของแต่ละช่วงไม่เท่ากัน โดยที่ในช่วงจังหวะดูดช่องว่างของใบพัดจะถูกขยายออกจนกระทั่งช่องว่างมากที่สุด หลังจากนั้นช่องว่างจะเริ่มลดลงก็เป็นจังหวะอัด การทำงานของปั้มชนิดนี้จะเงียบ ไม่มีเสียงดัง

อุปกรณ์ทำงาน (Actuator) คุณลักษณะที่สำคัญของปั้มลักษณะนี้มีดังนี้

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

  • กระบอกสูบไฮดรอลิก (Hydraulic Cylinder)
    กระบอกไฮดรอลิกนั้นเราสามารถที่จะแบ่งได้เป็นสองประเภทตามทิศทางของแรงที่กระทำบนลูกสูบคือ Single Acting Cylinder และ Double Acting Cylinder
    • Single Acting Cylinder
      กระบอกสูบไฮดรอลิกชนิดนี้มีรูทางเข้าและทางออกของน้ำมันไฮดรอลิกนั้นมีเพียงรูเดียวหรือมีรูที่ด้านเดียวของกระบอกสูบ แรงที่เกิดจากการกระทำของแรงดันของน้ำมันไฮดรอลิกนั้นเกิดในทิศทางเดียวดังรูป การกลับสู่ตำแหน่งเดิมของลูกสูบจะใช้แรงดันของสปริงหรือน้ำหนักของโหลดที่ดันกลับ
    • Double Acting Cylinder
      ลูกสูบชนิดนี้จะมีรูเข้าออกของน้ำมันไฮดรอลิกสองทางหรือทั้งสองด้านของลูกสูบ ทิศทางการเคลื่อนที่ไปมาของลูกสูบไฮดรอลิกในกระบอกสูบนั้นเป็นผลมาจากแรงดันของน้ำมันทั้งสองทาง ส่วนประกอบหลัก ๆ ของกระบอกสูบไฮดรอลิกนั้นจะประกอบด้วย ลูกสูบ, กระบอกสูบ, ก้านสูบ, Oil Seal, Packing, และตัวกันฝุ่น (Dust Seal)

มอเตอร์ไฮดรอลิก (Hydraulic Motor) คุณลักษณะที่สำคัญของปั้มลักษณะนี้มีดังนี้

มอเตอร์ไฮดรอลิกคือ อุปกรณ์ทำงานที่ทำหน้าที่เปลี่ยนแรงดันของน้ำมันไฮดรอลิกไปเป็นการหมุน ส่วนโครงสร้างภายในจะเหมือนกันกับปั้มไฮดรอลิก แต่การทำงานจะกลับด้านหรือตรงกันข้ามมอเตอร์ไฮดรอลิกคือจะเปลี่ยนแรงดันเป็นพลังงานกล แต่ปั้มไฮดรอลิกเปลี่ยนพลังงานกลเป็นแรงดัน

ถังน้ำมันไฮดรอลิก คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่กักเก็บน้ำมันไฮดรอลิกเพื่อใช้หมุนเวียนในระบบ

หน้าที่ของถังน้ำมันไฮดรอลิก

  • กักเก็บน้ำมันไฮดรอลิกไว้เพื่อจ่ายให้แก่ระบบอย่างเพียงพอกับความต้องการ
  • กำจัดสิ่งสกปรกและสิ่งปนเปื้อนที่มีอยู่ในน้ำมันไฮดรอลิก
  • กำจัดน้ำออกจากระบบไฮดรอลิก ระบายความร้อนให้กับน้ำมันไฮดรอลิก ในระบบขนาดเล็กปริมาณของน้ำมันจะมากขึ้นเมื่อก้านสูบหดตัว และจะลดลงเมื่อก้านสูบหดตัว