فشار در سیستم هیدرولیک یکی از مهم‌ترین عواملی است که برای کارکرد بهینه و قابل اطمینان این سیستم‌ها حائز اهمیت می‌باشد. در این مطلب، به بررسی مفهوم فشار در سیستم هیدرولیک، انواع فشارها، ابزارهای اندازه گیری فشار و همچنین عوامل موثر بر فشار در سیستم هیدرولیک پرداخته خواهد شد.
مفهوم فشار در سیستم هیدرولیک
فشار به معنای نیرویی است که بر یک واحد سطح اعمال می‌شود. در سیستم هیدرولیک، فشار به واحد پاسکال (Pascal) اندازه گیری می‌شود. این واحد از نام فیزیکدان برجسته فرانسوی، بلز پاسکال، گرفته شده است. یک پاسکال، فشاری است که یک نیوتن از طریق آن بر روی یک متر مربع سطح اعمال شود.
انواع فشار
فشار در سیستم هیدرولیک به دو نوع فشار مطلق و فشار نسبی تقسیم می‌شود. فشار مطلق به فشاری گفته می‌شود که نسبت به فشار صفر (فشار محیط) اندازه گیری می‌شود. از آنجایی که فشار محیط در سطح دریا برابر با فشار جوی است (حدود 101325 پاسکال)، فشار مطلق در این شرایط برابر با فشار جوی است.فشار نسبی به فشاری گفته می‌شود که نسبت به یک مرجع، مثلاً فشار جوی، اندازه گیری می‌شود. در بیشتر موارد، فشار در سیستم هیدرولیک به صورت فشار نسبی اندازه گیری می‌شود.
ابزارهای اندازه گیری فشار
برای اندازه گیری فشار در سیستم هیدرولیک از ابزارهای مختلفی است که شامل منبع تغذیه، سنسور فشار، منبع فشار و نمایشگر فشار می‌باشند.منبع تغذیه برای سنسور فشار باید به گونه‌ای باشد که بتواند ولتاژ مورد نیاز سنسور را تامین کند. این منبع تغذیه می‌تواند با باتری، ترانسفورماتور یا نیروی برقی خط تامین بشود.سنسور فشار برای اندازه گیری فشار در سیستم هیدرولیک استفاده می‌شود. این سنسورها بر اساس اصل پیزوالکتریک عمل می‌کنند و توانایی اندازه گیری فشار را دارند. سنسورهای فشار با دقت بالا و قابلیت اتصال به سیستم های کنترلی و مانیتورینگ از جمله انواع پرکاربرد سنسورهای فشار در سیستم های هیدرولیکی می باشند.منبع فشار نیز برای تامین فشار در سیستم هیدرولیک استفاده می‌شود. این منابع فشار ممکن است از پمپ‌های هیدرولیک، کمپرسورهای هوای فشرده یا محفظه‌های گازی تشکیل شوند. هدف از این منابع فشار، ایجاد فشار مناسب در سیستم هیدرولیک و تامین توان مورد نیاز برای عملیات هیدرولیکی است.نمایشگر فشار نیز برای نمایش فشار در سیستم هیدرولیک استفاده می‌شود. این نمایشگرها می‌توانند به صورت عددی، آنالوگ یا دیجیتالی باشند و می‌توانند فشار را با دقت و صحت بالا نمایش دهند.
عوامل موثر بر فشار در سیستم هیدرولیک
فشار در سیستم هیدرولیک توسط چند عامل موثر تعیین می‌شود. این عوامل عبارتند از:
حجم جریان: حجم جریان روغن در سیستم هیدرولیک، میزان فشار را تعیین می‌کند. هر چقدر حجم جریان بیشتر باشد، فشار در سیستم هیدرولیک کاهش می‌یابد و برعکس.
قطر لوله: قطر لوله‌های سیستم هیدرولیک، نیز تأثیر مستقیم بر فشار دارد. در لوله‌های بزرگتر، فشار کمتر است و در لوله‌های کوچکتر، فشار بیشتر است.
ویسکوزیته: ویسکوزیته یا زبری روغن نیز تأثیر مهمی بر فشار در سیستم هیدرولیک دارد. هر چقدر روغن زبرتر باشد، فشار در سیستم هیدرولیک بیشتر است.
دما: دمای روغن نیز می‌تواند تأثیر بسیار زیادی بر فشار داشته باشد. هر چقدر دمای روغن بیشتر باشد، فشار در سیستم هیدرولیک کاهش می‌یابد.
روش‌های کنترل فشار در سیستم هیدرولیک
برای کنترل فشار در سیستم هیدرولیک، روش‌های مختلفی وجود دارد که به طور کلی می‌توان آنها را به دو دسته روش‌های سخت‌افزاری و روش‌های نرم‌افزاری تقسیم کرد.
روش‌های سخت‌افزاری: این روش‌ها شامل استفاده از فشارسنج، سوئیچ فشار، ولوم تنظیم فشار و منبع فشار می‌شوند. با استفاده از این روش‌ها می‌توان فشار را به صورت دستی تنظیم کرد و در نتیجه از نقصان فشار و ایجاد خطا در سیستم هیدرولیک جلوگیری کرد.
روش‌های نرم‌افزاری: این روش‌ها شامل کنترل فشار با استفاده از PLC و سیستم‌های کنترلی می‌شوند. با استفاده از این روش‌ها توانایی کنترل دقیق فشار در سیستم هیدرولیک بهبود می‌یابد و خطاهایی که به علت عدم تنظیم دقیق فشار در سیستم هیدرولیک ایجاد می‌شوند، کاهش می‌یابد. از جمله مزیت‌های استفاده از این روش‌ها می‌توان به دقت بیشتر در کنترل فشار، قابلیت برنامه‌ریزی و تنظیم سیستم، کاهش نقصان فشار و افزایش عمر مفید سیستم هیدرولیک اشاره کرد.
در نتیجه، برای جلوگیری از نقصان فشار در سیستم هیدرولیک، باید از تجهیزات کنترلی مناسب استفاده کرد و فاکتورهایی مانند جریان، قطر لوله، ویسکوزیته و دما را مورد توجه قرار داد. همچنین، رعایت تعمیرات دوره‌ای و نگهداری سیستم هیدرولیک می‌تواند در جلوگیری از نقصان فشار و افزایش عمر مفید سیستم هیدرولیک بسیار موثر باشد.
