افت فشار هیدرولیک یکی از مشکلاتی است که میتواند سرعت، قدرت و دقت عملکرد تجهیزات را کاهش دهد و در صورت ادامهدار شدن، باعث فرسودگی زودهنگام اجزای مدار شود. این مشکل همیشه از خرابی پمپ ناشی نمیشود و عواملی مانند گرفتگی فیلتر، کمبود روغن، ورود هوا، تنظیم نامناسب شیرهای فشار و نشتی داخلی نیز میتوانند فشار مورد نیاز سیستم را مختل کنند. به همین دلیل، پیدا کردن علت کم شدن فشار هیدرولیک باید با اندازهگیری و بررسی مرحلهبهمرحله انجام شود. در این راهنما، دلایل افت فشار سیستم هیدرولیک، روش تشخیص هرکدام و ۱۰ راهکار رفع مشکل کاهش فشار هیدرولیک را بررسی میکنیم.
افت فشار سیستم هیدرولیک چیست؟
فشار زمانی در مدار شکل میگیرد که جریان روغن در برابر مقاومت اجزای سیستم، بار مکانیکی یا محدودیت مسیر قرار بگیرد. بنابراین اگر فشار مورد انتظار ایجاد نمیشود، ممکن است مشکل از توانایی پمپ برای تأمین دبی باشد، اما احتمال دارد یکی از شیرها، عملگرها، مسیرهای انتقال یا اجزای کنترلی نیز باعث از دست رفتن فشار شده باشد. به بیان ساده، وقتی یک سیستم برای انجام یک کار مشخص باید به یک فشار معینی برسد اما به آن مقدار نمیرسد، با افت فشار سیستم هیدرولیک مواجه هستیم. این وضعیت میتواند با نشانههایی مانند کند شدن حرکت جک یا هیدروموتور، کاهش نیروی خروجی، ناتوانی در بلند کردن بار، نوسان فشار، صدای غیرعادی پمپ و افزایش دمای روغن همراه باشد.
راه های تشخیص افت فشار سیستم هیدرولیک
برای تشخیص دقیق علت افت فشار هیدرولیک باید از سادهترین بررسیها شروع کرد و سپس به سراغ اجزای تخصصیتر رفت. تعویض پمپ بدون اندازهگیری میتواند هزینه زیادی ایجاد کند، در حالی که گاهی علت کم شدن فشار هیدرولیک فقط یک فیلتر گرفته، سطح پایین روغن یا تنظیم نادرست یک شیر است. در ادامه به روش های تشخیص کم شدن فشار سیستم هیدرولیک اشاره خواهیم کرد:
بررسی فشار با گیج یا ترانسمیتر
اولین و مهمترین قدم برای تشخیص علت افت فشار سیستم هیدرولیک، اندازهگیری فشار در نقاط مختلف مدار است. یک فشارسنج در خروجی پمپ، نقاط قبل و بعد از اجزای مشکوک یا در نزدیکی عملگر میتواند نشان دهد افت فشار دقیقاً در کدام بخش اتفاق میافتد. اگر فشار در خروجی پمپ مناسب باشد اما در نقطه مصرف بهشدت کاهش پیدا کند، احتمال وجود مقاومت یا مشکل در بخش میانی مدار بیشتر میشود. اگر فشار خروجی خود پمپ نیز پایین باشد، باید مکش، محرک، پمپ و شیرهای کنترل فشار بررسی شوند. بنابراین، ابتدا اندازهگیری فشار در نقاط مختلف برای تعیین محل افت را در اولویت بررسی خود قرار دهید.
بررسی عملکرد سیستم زیر بار
گاهی سیستم در حالت بیبار کاملاً طبیعی کار میکند و مشکل فقط هنگام اعمال بار ظاهر میشود. در این حالت باید فشار هنگام راهاندازی عملگر و بلند کردن بار اندازهگیری شود. اگر فشار در حالت عادی مناسب است اما هنگام بارگذاری افت میکند، باید ظرفیت دبی پمپ، نشتی داخلی، عملکرد شیر اطمینان و وضعیت عملگر برای پیدا کردن علت افت فشار سیستم هیدرولیک مورد بررسی قرار گیرد.
بررسی علائم دیگر
کم شدن فشار هیدرولیک معمولاً با علایم دیگری مانند کاهش سرعت حرکت، کاهش نیروی جک هیدرولیک، افزایش دمای روغن، صدای غیرعادی پمپ، لرزش، نوسان فشار و تغییر رفتار دستگاه همراه است. این علایم میتوانند اطلاعات مهمی در اختیار تکنسین قرار دهند تا به علت اصلی افت فشار سیستم هیدرولیک برسد. برای مثال، ترکیب فشار پایین و صدای غیرعادی پمپ میتواند بررسی بخش مکش و احتمال ورود هوا را در اولویت قرار دهد.
بررسی دمای روغن و وضعیت سیال
افزایش دمای روغن میتواند نشانه آن باشد که بخشی از انرژی سیستم به شکل غیرمفید به گرما تبدیل میشود. نشتی داخلی، افت فشارهای زیاد و برخی مشکلات پمپ میتوانند همزمان باعث کاهش عملکرد و افزایش دما شوند. همچنین باید سطح روغن، ویسکوزیته مناسب و احتمال وجود آلودگی یا هوا در سیال بررسی شود.
چطور از افت فشار سیستم هیدرولیک جلوگیری کنیم؟
پیشگیری از افت فشار سیستم هیدرولیک بیشتر از آنکه به یک اقدام خاص وابسته باشد، به نگهداری منظم و طراحی صحیح مدار بستگی دارد. نخست باید اطمینان حاصل شود که پمپ، موتور محرک، خطوط، فیلترها و شیرها متناسب با دبی و فشار مورد نیاز انتخاب شدهاند. اگر ظرفیت هر جزء کمتر از نیاز واقعی باشد، سیستم حتی در صورت سالم بودن قطعات نیز نمیتواند عملکرد مطلوبی داشته باشد. در ادامه به بررسی مهمترین روش ها برای پیشگیری از کم شدن فشار سیستم هیدرولیک خواهیم پرداخت:
- کنترل منظم سطح روغن اهمیت زیادی دارد. پایین بودن سطح مخزن میتواند باعث شود پمپ نتواند سیال کافی دریافت کند. در صورت کاهش سطح روغن، فقط پر کردن مخزن کافی نیست و باید علت کاهش، بهخصوص نشتی احتمالی، شناسایی شود.
- فیلترها نیز باید براساس شرایط واقعی کار سرویس شوند. فیلتر بسیار کثیف یا نامناسب میتواند مقاومت مسیر را افزایش دهد و در بخش مکش حتی باعث شود پمپ با شرایط نامطلوب تغذیه شود.
- شیرهای کنترل فشار باید بهصورت دورهای بررسی شوند. خرابی یا گیر کردن اجزای شیر میتواند رفتار غیرعادی در مدار ایجاد کند و باعث ایجاد افت فشار سیستم هیدرولیک شود. بنابراین تنظیم فشار باید براساس طراحی سیستم و توصیه سازنده انجام شود و دستکاری تصادفی تنظیمات بدون اندازهگیری فشار توصیه نمیشود.
- نگهداری کیفیت روغن نیز بخش مهمی از پیشگیری است. روغن آلوده میتواند باعث سایش تدریجی قطعات و در نهایت افزایش نشتی داخلی شود.
- سرعت محرک پمپ باید در محدوده مورد نظر سازنده باقی بماند. کاهش دور موتور یا موتور نامتناسب میتواند دبی تولیدی پمپ را کم کند و در زمان اعمال بار، افت فشار ایجاد شود.
۱۰ مرحله عیبیابی افت فشار در سیستم هیدرولیک
برای رفع مشکل کم شدن فشار سیستم هیدرولیک بهتر است به جای تعویض مستقیم پمپ، عیبیابی را از مسیر جریان روغن و سادهترین احتمالات شروع کنید تا ارزیابی دقیقتری داشته باشید. ترتیب زیر میتواند یک چارچوب عملی برای بررسی سیستم باشد و به مشخص شدن دلیل اصلی علت افت فشار سیستم هیدرولیک کمک کند. این رویکرد مرحلهای، هم هزینه تعمیر را پایین میآورد و هم از تعویض بیدلیل قطعات سالم جلوگیری میکند.
۱. فشار واقعی را اندازهگیری کنید
قبل از شروع عیبیابی، باید مشخص شود فشار واقعی سیستم در چه شرایطی کاهش پیدا میکند. ابتدا مشخص کنید فشار واقعی مدار چقدر است و این فشار در کدام شرایط کاهش پیدا میکند. فشار در حالت بیبار و زیر بار را با مقدار مورد انتظار سازنده مقایسه کنید. اگر امکان اندازهگیری در چند نقطه وجود دارد، تفاوت فشار میان نقاط را ثبت کنید و مقدار به دست آمده را با فشار استاندارد اعلام شده توسط سازنده مقایسه کنید تا محل افت مشخص شود.
۲. سطح روغن و وضعیت مخزن را بررسی کنید
سطح روغن باید در محدوده استاندارد قرار داشته باشد تا افت فشار سیستم هیدرولیک رخ ندهد. کمبود روغن، ورود هوا به مسیر مکش یا وجود مشکل در مخزن میتواند باعث کاهش عملکرد پمپ شود. مسیر مکش نیز نباید به دلیل پایین بودن سطح سیال، گرفتگی، بسته بودن شیر یا اتصال نامناسب دچار مشکل باشد. بنابراین، سطح روغن، وضعیت شیرهای مخزن، مسیر مکش و وجود کف یا حباب در روغن باید بررسی شود تا احتمال هوا گرفتن سیستم مشخص شود.
۳. فیلتر و مسیر مکش را بررسی کنید
فیلتر مکش و سایر فیلترهای مدار را از نظر گرفتگی و افت فشار بررسی کنید. گرفتگی فیلتر مکش یا وجود محدودیت در مسیر ورود روغن میتواند باعث کاهش دبی ورودی پمپ و افت عملکرد آن شود. همچنین، مسیر مکش باید از نظر قطر، طول، اتصالات و نشتی هوا نیز کنترل شود؛ زیرا هوای واردشده از این بخش ممکن است عملکرد پمپ را مختل کند و با صدای غیرعادی یا نوسان همراه شود؛ درنتیجه افت فشار سیستم هیدرولیک ایجاد گردد.
۴. سرعت و جهت چرخش پمپ را کنترل کنید
در پمپهای محرکدار، سرعت پایین میتواند دبی خروجی را کاهش دهد و در نتیجه سیستم نتواند فشار مورد نیاز را در شرایط بار ایجاد کند. علاوه بر سرعت، جهت چرخش پمپ باید مطابق مشخصات آن باشد؛ مخصوصاً پس از تعمیر، تعویض موتور یا تغییر اتصالات الکتریکی. سرعت پایین، انتخاب نامناسب موتور و حتی جهت چرخش نادرست را در فرآیند عیبیابی پمپ میتواند در پیدا کردن علت افت فشار سیستم هیدرولیک بسیار کمککننده باشد. همچنین، اگر میخواهید درباره یونیت هیدرولیک و نحوه محاسبه آن بیشتر بدانید، میتوانید مطلب محاسبات یونیت هیدرولیک را مطالعه کنید.
۵. شیر اطمینان و شیرهای کنترل فشار را بررسی کنید
اگر تنظیم شیر اطمینان پایین باشد یا شیر در وضعیت نامناسب قرار گرفته باشد، جریان ممکن است پیش از رسیدن فشار سیستم به مقدار مورد نیاز به مخزن برگردد. در چنین حالتی فشار پایین خواهد بود، حتی اگر خود پمپ سالم باشد. بنابراین فشار تنظیمی شیر و عملکرد واقعی آن باید با مشخصات طراحی سیستم مقایسه شود.
۶. وجود نشتی خارجی و داخلی را بررسی کنید
اتصالات، شیلنگها، سیلها و بدنه اجزا را برای نشتی خارجی بررسی کنید. نشتی روغن از اتصالات، آببندها و قطعات مختلف میتواند باعث کاهش فشار سیستم شود. اگر هیچ نشتی آشکاری دیده نمیشود اما فشار همچنان پایین است، احتمال نشتی داخلی را در پمپ، شیر، سیلندر یا هیدروموتور بررسی کنید زیرا این نوع نشتی معمولاً با کاهش تدریجی عملکرد مشخص میشود. در سیستمهایی که با افزایش دما یا گذشت زمان، عملکردشان ضعیفتر میشود، نشتی داخلی یکی از احتمالات مهم است و میتواند منجر به افت فشار سیستم هیدرولیک شود.
۷. وضعیت خود پمپ را ارزیابی کنید
اگر مسیر مکش، روغن، فیلتر، محرک و شیرهای کنترل سالم باشند اما پمپ نتواند دبی یا فشار لازم را تأمین کند، باید وضعیت داخلی آن بررسی شود. سایش قطعات داخلی، فرسودگی، آسیب آببندیها و کاهش بازده حجمی میتواند باعث شود پمپ دبی واقعی کمتری نسبت به مقدار مورد انتظار تولید کند. در این مرحله، تست عملکرد پمپ و مقایسه دبی و فشار واقعی با مشخصات سازنده میتواند در جلوگیری از افت فشار سیستم هیدرولیک تعیینکننده باشد.
۸. سیستم الکتریکی را بررسی کنید
در پاورپکها و سیستمهایی که پمپ با موتور الکتریکی کار میکند، کاهش ولتاژ، مشکل در کنتاکتور یا رله، ایراد در اینورتر، افت دور موتور یا نامناسب بودن توان موتور میتواند عملکرد پمپ را مختل کند. در نتیجه، در صورت مشاهده افت فشار باید در صورت نیاز بخش الکتریکی نیز توسط فرد متخصص بررسی شود. مشکلات تغذیه الکتریکی و کاهش سرعت موتور از عوامل احتمالی فشار و دبی ناکافی است.
۹. دمای روغن و ویسکوزیته را کنترل کنید
دمای نامناسب روغن میتواند ویسکوزیته را تغییر دهد و روی نشتی داخلی و راندمان پمپ اثر بگذارد. اگر سیستم هنگام سرد بودن عملکرد مناسبی دارد اما پس از گرم شدن، فشار افت میکند، بررسی وضعیت روغن و نشتی داخلی اهمیت بیشتری پیدا میکند. در این شرایط احتمال وجود مشکل در کیفیت روغن، انتخاب ویسکوزیته نامناسب یا فرسودگی قطعات داخلی بیشتر است و تعویض پمپ بدون شناسایی علت اصلی ممکن است مشکل را دوباره ایجاد کند.
۱۰. نتیجه آزمایشها را با ترتیب عیبیابی تطبیق دهید
اگر چند عامل همزمان وجود دارد، ابتدا باید موردی را برطرف کرد که بیشترین اثر را بر فشار دارد. برای مثال، اگر فیلتر مکش کاملاً مسدود است، پیش از باز کردن پمپ باید مسیر مکش اصلاح شود. اگر شیر اطمینان در فشار نامناسب تنظیم شده، ابتدا باید عملکرد آن اصلاح شود. اگر همه این موارد سالم هستند ولی فشار همچنان پایین است، احتمال خرابی یا فرسودگی پمپ و نشتی داخلی سایر اجزا بیشتر میشود.
جمعبندی نحوه عیب یابی افت فشار سیستم هیدرولیک
افت فشار سیستم هیدرولیک لزوماً به معنی خراب بودن پمپ نیست. پمپ باید بتواند دبی مورد نیاز را تأمین کند و مدار نیز باید این جریان را بدون مقاومت غیرعادی، نشتی یا برگشت ناخواسته به مصرفکننده برساند. گرفتگی فیلتر، مشکلات مسیر مکش، سطح پایین روغن، ورود هوا، تنظیم نادرست شیر اطمینان، کاهش سرعت محرک، فرسودگی پمپ، نشتی داخلی، مشکلات الکتریکی و انتخاب نامناسب اجزای مدار از مهمترین عواملی هستند که میتوانند باعث افت فشار شوند.
برای رفع مشکل کم شدن فشار سیستم هیدرولیک، بهترین راه این است که ابتدا فشار واقعی در نقاط مختلف مدار اندازهگیری شود و سپس عیبیابی از مسیر مکش، سطح و وضعیت روغن، فیلترها و شیرهای کنترلی آغاز شود. اگر این بخشها سالم باشند، باید عملکرد محرک و خود پمپ و در نهایت احتمال نشتی داخلی بررسی شود. چنین روش مرحلهای کمک میکند علت کم شدن فشار هیدرولیک با دقت بیشتری مشخص شود و تعمیرات به جای حدس، بر اساس داده و اندازهگیری انجام شوند.
سوالات متداول درباره افت فشار در سیستم هیدرولیک
- آیا خراب شدن پمپ باعث افت فشار سیستم هیدرولیک میشود؟
بله. فرسودگی یا آسیب قطعات داخلی پمپ میتواند باعث کاهش دبی واقعی و در نتیجه ناتوانی سیستم در ایجاد فشار مورد نیاز شود
۲. مهمترین علت افت فشار سیستم هیدرولیک چیست؟
یک علت واحد برای همه سیستمها وجود ندارد، اما گرفتگی فیلتر، مشکلات مسیر مکش، کمبود روغن، تنظیم نامناسب شیر اطمینان، نشتی داخلی، کاهش سرعت پمپ و فرسودگی اجزای داخلی از دلایل رایج هستند
۳. برای رفع مشکل کاهش فشار هیدرولیک، پمپ را تعویض کنیم؟
نه لزوماً. تعویض پمپ باید بعد از بررسی سطح روغن، مسیر مکش، فیلتر، سرعت محرک، شیر اطمینان، نشتیها و عملکرد سایر اجزای مدار انجام شود. در بسیاری از موارد، علت افت فشار در یکی از همین بخشها قرار دارد و تعویض پمپ هزینهای غیرضروری ایجاد میکند.
