Hydraulic Circuit

ไฮดรอลิก (อังกฤษ: Hydraulic) เป็นการเปลี่ยนพลังงานการไหลเป็นพลังงานกล โดยผ่านกลไกสำคัญต่างๆ อันประกอบไปด้วย ลูกสูบไฮดรอลิกกระบอกสูบไฮดรอลิกมอเตอร์ไฮดรอลิกและใช้หลักการตามทฤษฎีของ แบลซ ปัสกาล (Blaise Pascal) นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส

 

 ส่วนคำว่าไฮดรอลิกมาจากภาษากรีก คือ Hydro ซึ่งหมายถึงน้ำ และ Aulis หมายถึง ท่อ

 

ความหมายของระบบไฮดรอลิค

ระบบไฮโดรลิกส์  เป็นระบบที่มีการส่งถ่ายพลังงาน (Transmission)  ของของไหลให้    เป็นพลังงานกล โดยผ่านตัวกระทำ (Actuators)  เช่น  กระบอกสูบ (Cylinder)  มอเตอร์ไฮโดรลิกส์ (Hydraulic  Motor)  ในอุตสาหกรรมนิยมใช้น้ำมันไฮโดรลิกส์ (Hydraulic  Oil)  เป็นตัวกลาง       ในการส่งถ่ายพลังงาน เพราะน้ำมันไฮโดรลิกส์มีคุณสมบัติที่สำคัญ คือ ไม่สามารถยุบตัวได้ (Incompressible)  จึงทำให้การส่งถ่ายพลังงานมีประสิทธิภาพมาก

 

การนำระบบไฮโดรลิกส์ไปใช้งาน

ในปัจจุบันได้มีการนำระบบไฮโดรลิกส์ไปใช้งานในอุตสาหกรรมต่าง ๆ มากมาย  แยกตามประเภทอุตสาหกรรม  คือ

–     อุตสาหกรรมเหล็ก

อุตสาหกรรมประเภท  เครื่องอัดขึ้นรูป (Press) งานตัด (Cutting) งานดัด ( Bendiอุตสาหกรร

–     อาหาร   เช่นเครื่องบด 

–     อุตสาหกรรมยานยนต์  และชิ้นส่วน

–     อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์  และการพิมพ์

–     งานด้านวิศวกรรมโยธา

–     งานด้านการเดินเรือทะเล  และงานสำรวจแหล่งแร่  ขุด  เจาะต่างๆ

–     อุตสาหกรรมยาง  ไม้

–     อุตสาหกรรมพลาสติก

 

งานทั่วๆ ไปที่นำระบบไฮโดรลิกส์ไปใช้  เช่น  เครื่องอัดขึ้นรูป (Press)  เครื่องปั๊มขึ้นรูป (Plung) เครื่องอัด (Bending)  เครื่องตัด (Cutting)  เครื่องมือลำเลียง ขนถ่าย  เครื่องบรรจุ  เครื่องมือขุดเจาะ อุปกรณ์การยกเคลื่อนย้าย  เป็นต้น

 

ข้อดี  ข้อด้อย  ของระบบไฮโดรลิกส์

เมื่อเปรียบเทียบระบบไฮโดรลิกส์  กับระบบอื่น ๆ เช่น  ระบบนิวแมติกส์  ระบบเครื่องกล  หรือ ระบบไฟฟ้า แล้ว  จะเห็นว่าในระบบไฮโดรลิกส์มีข้อดีที่เหมาะสมต่อการนำมาใช้งาน  คือ

–     สามารถรับแรง (Load)  ได้สูงมาก  ทั้งในแนวเส้นตรงและแนวหมุน  โดยให้แรงที่คงที่ทุก ความเร็ว

–     สามารถส่งถ่ายพลังงานไปได้ไกลๆ โดยผ่านทางท่อไฮโดรลิกส์ไปที่กระบอกสูบหรือมอเตอร์ไฮโดรลิกส์ได้  โดยไม่ต้องใช้โซ่  หรือเพลาส่งกำลังเหมือนระบบทางกล

–     สามารถควบคุมความเร็วในการเคลื่อนที่ได้ง่ายกว่าระบบนิวแมติกส์  และระบบไฟฟ้า

–     ราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับการรับภาระโหลดที่เท่ากัน

ข้อด้อยของระบบไฮโดรลิกส์

–      อุปกรณ์ทำงาน จะเคลื่อนที่ช้ากว่าระบบนิวแมติกส์ และไฟฟ้า

–      การออกแบบวงจร และการติดตั้งเดินท่อจะทำได้ยากกว่าระบบนิวแมติกส์

–      สามารถเกิดการรั่วซึมของน้ำมันได้ตามจุดข้อต่อต่างๆ

–      การบำรุงรักษายากกว่าระบบนิวแมติกส์  และไฟฟ้า

 

ระบบไฮโดรลิกส์เบื้องต้น

ระบบไฮโดรลิกส์   สามารถแบ่งออกเป็น  3  ส่วนหลักๆ  ได้ดังนี้

มอเตอร์ไฟฟ้า / Pump / Control system / Actuator / Load / เครื่องยนต์

        แหล่งจ่ายพลังงาน                              ระบบควบคุมการทำงาน            อุปกรณ์ทำงาน

 

แหล่งจ่ายพลังงาน

ทำหน้าที่ส่งถ่ายพลังงานน้ำมัน                 pump              เข้าสู่ระบบ  โดยมีมอเตอร์ไฟฟ้า หรือเครื่องยนต์เป็นตัวขับ (Drive) ไฮโดรลิกส์ปั๊ม ให้หมุน เพื่อที่จะดูดน้ำมัน จากถังพักเข้ามาในตัวเสื้อของปั๊ม และส่งออกไปสู่ระบบ  โดยส่วนมากมักจะเรียกส่วนนี้ว่า  Power Unit  ซึ่งจะประกอบไปด้วยอุปกรณ์ต่างๆ  เช่น

  1. ไฮโดรลิกส์ปั๊ม (Hydraulic  pump)

  2. มอเตอร์ไฟฟ้า หรือเครื่องยนต์ขับ

  3. ถังพักน้ำมัน (Tank)

  4. ไส้กรองน้ำมัน (Strainer)

  5. ที่ดูระดับน้ำมัน (Level  gauge)

  6. ฝาเติมน้ำมัน และระบายอากาศ  (Air  Breather)

  7. ยอยด์ (Drive  Coupling)

 

ระบบควบคุมการทำงาน

เป็นระบบที่ใช้ควบคุมการทำงานของ กระบอกไฮโดรลิกส์ หรือไฮโดรลิกส์มอเตอร์  โดยควบคุม

  1. ทิศทางการไหลของน้ำมัน (Directional Control)  ทำให้กระบอกเคลื่อนที่  เข้า-ออก ได้ เช่น  โซลินอยด์วาล์ว (Solenoid Valve) เป็นต้น

  2. ควบคุมความดันของน้ำมันในระบบ (Pressure  Control)  เพื่อจำกัดความดันในการใช้งานต่างๆ ให้เป็นไปตามต้องการ  อุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมความดัน  ได้แก่

             2.1    วาล์วปลดความดัน  หรือเรียกอีกชื่อว่า  รีลิฟวาล์ว (Pressure  Relief  Valve)

             2.2    วาล์วลดความดัน  (Pressure  Reducing  Valve)

             2.3    วาล์วจัดลำดับความดัน  (Pressure  Sequence  Valve)

             2.4    Counter  balancing  Valve  (เคาน์เตอร์บาล๊านซ์  วาล์ว)

             2.5    Unloading  Valve  (อันโหลด   วาล์ว)

  1. ควบคุมปริมาณการไหลของน้ำมัน (Flow  Control)  เพื่อจำกัดปริมาณการไหลของน้ำมันให้มากหรือน้อย  ทำให้สามารถควบคุมความเร็วของอุปกรณ์ทำงานได้

 

 อุปกรณ์ทำงาน  (Actuator)

ทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงพลังงานจากพลังงานไฮโดรลิกส์เป็นพลังงานกล เพื่อกระทำต่อภาวะโหลด เช่น  กระบอกสูบ  จะส่งถ่ายพลังงานในแนวเชิงเส้น (linear) หรือไฮโดรลิกส์มอเตอร์ จะส่งถ่ายพลังงานในแนวเชิงหมุน (Rotary)  กระทำต่อโหลด