آسانسور هیدرولیک، همانطور که از نامش مشخص است آسانسوری است که با استفاده از سیستم هیدرولیک عمل میکند. در این مطلب به این سوال که آسانسورهای هیدرولیک چگونه کار میکنند پاسح داده میشود. نحوه کار آسانسور هیدرولیک در جهت بالا و جهت پایین بصورت جداگانه بررسی میشود. سیستم های هیدرولیک کاربردهای وسیعی در صنعت دارند. از جمله کاربردهای سیستم هیدرولیک میتوان به دستگاه های پرس، لیفتراک ها، ماشین آلات ساختمانی، بالابرها و صنعت خودروسازی اشاره نمود. سیستم های هیدرولیک بر پایه قوانین حاکم بر مکانیک سیالات طراحی و تجزیه و تحلیل میشوند. مباحث مهندسی هیدرولیک در رابطه با مایع محبوس تحت فشار توسعه یافته اند. شاید بتوان مفهوم فشار و جریان را به عنوان دو مولفه ای که مبانی مهندسی هیدرولیک پیرامون آن بررسی میشوند معرفی کرد. در مهندسی آسانسورهای هیدرولیک محاسبات و طراحی سیستم بر این مبنا انجام میشود.
نحوه کار آسانسور هیدرولیک
نحوه کار آسانسور هیدرولیک ساده است و بر اساس علم هیدرولیک در فیزیک توضیح داده میشود. بطور خلاصه آسانسورهای هیدرولیک با استفاده از یک یا دو جک هیدرولیک حرکت میکنند. با حرکت جک هیدرولیک کابین آسانسور در راستای قائم جابجا میشود. حرکت جک در جهت بالا با عملکرد موتور و پمپ صورت میگیرد. حرکت برگشت بدون کارکرد پمپ و موتور و با استفاده از نیروی ثقلی است.
نحوه کار آسانسورهای هیدرولیک تا حدود زیادی به نوع سیستم و کیفیت و قابلیت های اجزا بستگی دارد. همچنین روش نصب بر مبنای اصول فنی و دستورالعمل های استاندارد شده، تاثیر قابل توجهی در عملکرد آسانسور خواهد داشت. در طول مدت عملکرد، سرویس و نگهداری منظم و اصولی دستگاه نیز نحوه کار آسانسور را بطور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر قرار خواهد داد.
نحوه کار آسانسور هیدرولیک در جهت بالا
آسانسورهای هیدرولیک برای حرکت در جهت بالا به یک وسیله محرک نیاز دارند. نحوه کار آسانسور هیدرولیک در جهت بالا به این صورت است که جک به سمت بالا حرکت میکند. البته در برخی از مدل های خاص، حرکت جهت بالای آسانسور با حرکت جک به سمت پایین صورت میگیرد. ولی در اکثر سیستم های رایج جریان سیال هیدرولیک باید پیستون جک را در جهت بالا هدایت کند. بدین منظور الکتروموتور که با برق کار میکند وارد عمل میشود.
الکتروموتور نیروی مکانیکی لازم برای گردش پمپ هیدرولیک را تامین میکند. با گردش پمپ، سیال انباشته شده در مخزن مکیده شده و به سمت جک جاری میشود. جریان سیال توسط شیرهای هیدرولیک مخصوص، کنترل و متعادل میشوند. با فرمان توقف، موتور پمپ متوقف شده و شیر کنترل مجرای حرکت روغن را میبندد.
نحوه کار آسانسور هیدرولیک در جهت پایین
نحوه کار آسانسور هیدرولیک در جهت پایین ساده تر است و بدون مصرف انرژی صورت میگیرد. با فرمان استارت، شیر کنترل مجرای عبور روغن را باز کرده و کابین با وزن خود حرکت میکند. بنابراین عملکرد آسانسور هیدرولیک در جهت پایین بدون کارکردن موتور و پمپ است. کیفیت حرکت در جهت پایین کاملا به عملکردهای شیر کنترل بستگی دارد. یک شیر کنترل قابل اطمینان شروع حرکت نرم، توقف تدریجی و حرکتی یکنواخت ایجاد میکند. کنترل سرعت در جهت پایین برعهده شیر کنترل است. بنابراین میتوان چگونگی و نحوه کار آسانسور هیدرولیک در جهت پایین را تا حدود زیادی متاثر از عملکرد شیر کنترل دانست.
نقش جک در عملکرد آسانسور هیدرولیک
جک به عنوان وسیله تحریک کننده سیستم هیدرولیک در آسانسور عمل میکند. نحوه کار جک آسانسور هیدرولیک یکطرفه است. در جک های یکطرفه روغن از یک مجرا وارد شده و از همران مجرا خارج میشود. حرکت جک در سیستم های هیدرولیک فشاری چون بصورت قائم نصب شده در جهت بالا با صرف نیرو انجام میشود. ولی همانطور که در بخش قبلی اشاره شد حرکت جهت پایین بدون عملکرد موتور و با خالی شدن روغن از سیلندر جک صورت میگیرد.
جک های هیدرولیک کششی عملکردی متفاوت دارند. نحوه کار آسانسور هیدرولیک با جک کششی کمی پیچیده تر است. در این نوع سیستم، حرکت جک معکوس بوده و بواسطه وزنه تعادل، سیم بکسل و فلکه ها کابین را حرکت میدهد.
نحوه کار آسانسور هیدرولیک در فیزیک
از منظر علم فیزیک، مقدار کاری که برای بالا رفتن کابین آسانسور باید انجام شود عبارت است از حاصلضرب مقدار جابجایی در نیرو. جابجایی برابر با طول مسیر طی شده توسط کابین است. نیرو، معادل مجموع وزن کابین و متعلقات به علاوه وزن بار است. میدانیم که برای انجام این کار فیزیکی انرژی صرف میشود. میتوان مقدار انرژی جنبشی را بر اساس رابطه معروف محاسبه نمود. انرژی جنبشی برابر است با نصف حاصلضرب جرم و مجذور سرعت. از سویی میتوان توان عملکرد دستگاه را که برابر با مقدار کار فیزیکی محاسبه شده در واحد زمان است، با استفاده از روابط ریاضی محاسبه نمود. با اندکی جابجایی در کمیت ها رابطه توان بصورت حاصلضرب سرعت و نیرو ظاهر میشود.
بررسی آسانسور هیدرولیک بر مبنای فشار و جریان
تجزیه و تحلیل نحوه کار آسانسور هیدرولیک از نظر محاسباتی عمدتا بر اساس دو پارامتر مهم فشار و جریان صورت میگیرد. فشار در سیالات برابر با مقدار نیروی وارد شده بر واحد سطح است. نرخ جریان نیز به حجم روغنی که در واحد زمان جابجا میشود گفته میشود. بطور کلی فشار در آسانسور بستگی به نیروی عامل (وزن کل) و قطر پیستون (های) جک بستگی دارد. نرخ جریان بصورت قابت فرض شده و بستگی به مشخصات پمپ دارد. سرعت عملکرد تابع قطر پیستون جک و نرخ جریان پمپ است. در نهایت پمپ باید بتواند در فشار کاری سیستم جریان مورد نیاز را ایجاد نماید تا آسانسور در جهت بالا عمل کند. توان مورد نیاز برای عملکرد را میتوان از روابط ریاضی بصورت حاصلضرب جریان و فشار محاسبه نمود. البته توان موتور با در نظر گرفتن ضرایب اطمینان و راندمان تعیین میشود.
