آب بند هیدرولیک و کوپلینگ های جداشونده و قواعد اساسی کنترل نشتی

آب بند هیدرولیک و محافظت از آنها:

آب بند هیدرولیک و سایش آب‌بندهای دینامیکی (متحرک) را می‌توان به روش‌های زیر کاهش داد:
1- فیلتراسیون خوب به جهت عدم آسیب به آب بند توسط ذرات موجود در سیال
2- پرداخت خوب صفحات و قطعات مجاور (کیفیت سطح اجزا)
3- جلوگیری از ایجاد بارهای جانبی در دسته پیستون‌ها، محور پمپ برای عدم آسیب به آب بند
4- محافظت از دسته پیستون ‌ها، محور پمپ با استفاده از رینگ‌های تمیزکننده، پوشش‌های چرمی یا دمنده تمیزکننده برای زدودن گرد و خاک و ذرات خورنده جامد و مایع
5- کنترل دما و سرعت مناسب در محیط کاری آب‌بندها

روش‌های محافظت از آب بند استاتیکی (ساکن) عبارتند از:
1- کیفیت پرداخت خوب سطح تماس پوسته (بدنه) و درپوش
2- رعایت مقدار تنش اولیه (پیش تنش) صحیح در پیچ‌ها

روش‌های جلوگیری از زوال و افت آب ‌بند نیز عبارتند از:
1- کنترل دمای مناسب اگرچه اکثر آب‌ بندها در محدوده دمایی وسیعی کار می‌کنند ولی بهترین نتیجه در باند باریکی از محدوده دما حاصل می‌شود. این فاصله برای روغن‌های معدنی ، C ْ20 تا C ْ60 است.
2- سازگاری شیمیایی سیال و آب‌ بند

کوپلینگ های هیدرولیک جداشونده:

وقتی اتصال یا قطع خط در مدار ضروری باشد از کوپلینگ‌ های جداشونده استفاده می‌شود. این اتصالات از یک سرِ نری و یک توپیِ مادگی تشکیل شده است. هر دو سر اتصال به طور مجزا دارای شیرهای یکطرفه با آب‌بندی بسیار خوب است تا در صورت قطع خط، بسته شوند. ساختمان اتصال به گونه‌ای است که به هنگام اتصال، هر دو شیر یکطرفه بر اثر تماس بینابینی باز شده و جریان سیال عبور می‌کند.
در بعضی مدل‌ها، فقط یک سر دارای شیر یکطرفه است. در اکثر کوپلینگ‌ های جداشونده، افت فشار قابل ملاحظه است زیرا مقطع جریان تنگ می‌شود و بنابراین در طراحی مدار باید مورد توجه قرار گیرد.

نقاط تست واندازه‌گیری:

از کوپلینگ‌های جداشونده بسیار کوچکی در نقاطی از مدار برای اندازه‌گیری فشار و دما ، نمونه‌ برداری از سیال و خروج هوا (هواگیری) استفاده می‌شود. مادگی اتصال که ثابت است دارای شیر یکطرفه است. نری اتصال متحرک است و معمولاً شیر یکطرفه ندارد.

فیوزهای سرعت:

فیوز سرعت در واقع همان شیر ضد ترکیدگی یا شیر پارگی شیلنگ است که در مدار به عنوان شیر ایمنی ( شیر اطمینان ) به کار می‌رود. فیوز سرعت شیری است که معمولاً مستقیماً روی دریچة سیلندر پیچ می‌شود. این شیر از نوع استکانی یا صفحه‌ای (آسیایی) است که بر اثر نیروی فنری ضعیف باز نگه داشته می‌شود.

در سرعت نرمال، جریان سیال در هر دو جهت عبور می‌کند ولی هنگام نشتی ناگهانی در سیستم همانند پارگی شیلنگ یا ترکیدگی لوله ، نیروهای ناشی از اغتشاش جریان سیال علیه فنر شیر (یعنی در خلاف جهت آن)، باعث واکنش شیر می‌شود. این واکنش بسته به نوع طراحی، ممکن است انسداد کامل جریان سیال یا کنترل دبی جریان سیال ( معمولاً کاهش دبی سیال ) باشد.

در بعضی فیوزها، فنر قابل تنظیم است بنابراین می‌توان محدوده دبی‌ سیال واکنش شیر را انتخاب کرد. از دیگر تجهیزات که در مدارها ممکن است به کار برود می‌توان از دبی‌سنج و فشارسنج ( ابزار دقیق ) نام برد.

حذف و ساده‌سازی شبکه لوله‌ها (مدارهای مجتمع) و تاثیر آن بر آب بند هیدرولیک:

با استفاده صحیح از ترکیب اتصالات – لوله‌ها می‌توان مدار را ساده کرد. مثلاً مشخصات جریانی لوله خم شده بسیار بهتر از اتصال خمیده است و علاوه بر آن ریسک نشتی نیز صفر است.
از منیفولد ها ( بلوک ) یا راهگاه ‌های مجتمع برای حداقل ‌سازی مدار و نشتی استفاده می‌شود. منیفولد در واقع مدار مجتمعی است که از ماشینکاری حفره‌ها و راهگاه‌های درون بلوک برای قرار گرفتن شیرهای فشنگی حاصل می‌شود. پیشانی یا کف بلوک روی پایه شیرهای استاندارد CETOP می‌نشیند و بدین منظور ماشینکاری شده است. با این روش بخش عمده‌ای از شبکه لوله‌کشی حذف می‌شود. به دلیل هزینه بالای ماشینکاری (مانند Cross-Drilling)، این روش فقط هنگامی اقتصادی است که برای تولید مدارهای مجتمع خاص و پرکاربرد (بیش از چند هزار عدد) به کار برود. بنابراین طراح باید دقت کند و در صورت اشتباه در انتخاب، امکان تغییر وجود ندارد و هزینه‌ها قابل جبران نیست.

بعضی از شرکت‌های تخصصی ساخت مدارهای مجتمع، طرحی را ارائه می‌کنند که در آن بلوک‌های مختلف، رابط‌ها، و شیرهای گوناگون مانند بازی‌ خانه ‌سازی بچه ‌ها به هم وصل شده و ترکیبات متنوعی را به وجود می‌آورد. پیشرفت روش‌های طراحی و ساخت به کمک کامپیوتر (CAD-CAM) نیز استفاده از مدارهای مجتمع را عملی‌تر و رایج‌تر کرده است.
در منیفولدهای هیدرولیک ( بلوک ) ، تعبیة نقاط تست برای اندازه‌گیری، عیب‌یابی و اشتباه‌یابی در سوار کردن اجزا ، ضروری است. بهتر است این نقاط در دهانه شیرهای فشنگی قرار داشته باشد تا امکان دسترسی به شیر و تغییر و تنظیم فنر، اوریفیس و رفتار دینامیکی شیر نیز در سیستم وجود داشته باشد.

قواعد اساسی کنترل نشتی:

به طور خلاصه قواعد کلی کنترل (کاهش) نشتی خارجی عبارتند از:
1- تعداد اتصالات حتی‌المقدور حداقل باشد. هر اتصال مکان بالقوه‌ای برای نشتی است.
2- در صورت امکان بیشتر از منیفولدها یا مدارهای مجتمع استفاده شود. کوچک کردن شبکه نیز باعث کاهش نشتی می‌شود. علاوه بر این اجزای مدار که روی بلوک‌های مجتمع نصب می‌شوند به دلیل داشتن واشرهای اورینگ و استفاده از فلنج‌ در آنها، نشتی کمتری دارد.
3- تا جایی که ممکن است از اتصالات جوشی استفاده شود. مطالعات انجام شده توسط سازمان فولاد و شرکت ملی زغال‌سنگ انگلستان نشان می‌دهد که اتصالات جوشی (مثل Nipples و Flanged) از اتصالات دیگر (مثل اتصال فشاری) مؤثرتر و محکم‌تر است.

4- به جای رزوه‌های مخروطی بیشتر از رزوه‌های استاندارد موازی استفاده شود.
5- گشتاور استاندارد و مناسب برای سفت کردن پیچ‌ ها و اتصالات رعایت شود (نه زیادتر و نه کمتر) تا باعث آسیب دیدن آب بند نیز نشود.
6- امکان حرکت و جابه‌جایی (در صورت نیاز) اجزا و قطعات وجود داشته باشد. طول شیلنگ بین اجزای مدار باید امکان جابه‌جایی نسبی و جذب ارتعاشات در مدار را فراهم کند.

7- لوله ‌ها طوری محکم شود که حداقل ارتعاش وجود داشته باشد. این قاعده هم برای لوله‌ های صلب و هم برای شیلنگ ‌ها صادق است. علاوه بر آن پمپ نیز باید روی تکیه‌گاه‌های ضد ارتعاشی نصب شود تا به آب بند نیز آسیب نرسد.

8- شوک در سیستم باید حداقل باشد. برای این منظور از انباره‌ ها ( آکومولاتور ) ، مکانیزم بسترگاهی در سیلندرها و شیرها ، میراکننده ‌های نوسانات و شیلنگ‌های منعطف استفاده می‌شود. البته در بعضی از مدارها شامل انباره ( آکومولاتور ) به هنگام زیر بار رفتن یا آزاد شدن (به دلیل تخلیه و شارژ آکومولاتور ) ، در جریان سیال شوک ایجاد می‌شود. در چنین مداری از دستگاه ‌هایی برای کنترل و کاهش دبی خروجی سیال آکومولاتور و نوسان فشار حاصله در مدار ، استفاده می‌شود.

9- سیستم در دمای ثابت و مناسب برای اجزا کار کند. با افزایش دما و گرانروی، نشتی افزایش می‌یابد.

10- طرح و نقشه شبکه لوله‌ها منطقی و هوشمندانه باشد. از خم‌های تیز، اصطکاک شیلنگ‌ ها به یکدیگر و استفاده از اتصالات زیاد ، خودداری کنید.

توجه داشته باشید هزینه‌های نشتی سیال بسیار بالاست. محاسبات نشان می‌دهد که نشتی هر قطره در ثانیه معادل 1500 لیتر در هر سال است و برای جریان پیوسته با قطر مقطع 5 میلی لیتر ، 50000 لیتر در هر سال نشتی خواهیم داشت.