હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમનો પરિચય ( Basics and Introduction of Hydraulic System )

"HYDRAULIC (હાઇડ્રોલિક)"  શબ્દ મૂળ ગ્રીક શબ્દ "હાઈડ્રા" એટલે કે પાણી અને "ઓલિક" એટલે કે પાઇપ પરથી આવ્યો છે.

 

 

• Hydraulic System (હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમ):

કોઈપણ કાર્યકારી અથવા નિયંત્રણ સિસ્ટમ કે જે પ્રવાહીને વહનના માધ્યમ તરીકે વાપરે છે તેને હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમ કહે છે.

હાઇડ્રોલિકસમાં વપરાતું પ્રવાહી સામાન્ય રીતે ચીકણું પેટ્રોલિયમ તેલ હોય છે.

Example (ઉદાહરણ):

ઓટોમોબાઇલ બ્રેકિંગ સિસ્ટમ ,પાવર  સ્ટીયરિંગ, એલિવેટર્સ, અર્થ મુવીગ ઇક્વિપમેન્ટ, ટૂલ રીડિંગ મિકેનિઝમ, રિવેટીંગ મશીન, જેક.

• હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમને સમજવા માટે નીચેની વ્યાખ્યાઓ સમજવી જરૂરી છે: 

કાર્ય: કાર્ય એ બળ અને અંતરનો ગુણાકાર છે. 

• પ્રવાહીમાં દબાણ નું સ્તર: 

ઉપરની Fig 2 માં બતાવે છે કે વિવિધ આકારના અને કદના કન્ટેનર પાઇપ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે, પ્રવાહીનું સ્તર સમાન રહે છે કારણ કે આ પ્રવાહીનું પોતાનું આંતરિક દબાણ હોય છે. 

તેથી કોઈપણ કન્ટેનરમાં વધુ દબાણ પ્રવાહીની આગલા કન્ટેનરમાં વહેવા માટે દબાણ કરશે જ્યાં સુધી બંને કન્ટેનરમાં દબાણ સમાન ન થાય.

• Pascal's Law ( પાસ્કલ નો નિયમ):

" પ્રવાહી પર નાખવામાં આવેલું દબાણ બધી દિશામાં સમાન રીતે પ્રસારિત થાય છે."

ઉપરની Fig 3 માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે લાકડા ઉપર હથોડીનો ફટકો મારતા તે દબાણ સીધું નીચેની તરફ જાય છે પરંતુ બાજુની આકૃતિમાં જ્યારે એ જ ફટકો (લિક્વિડ) પ્રવાહી ઉપર મારતા તે દબાણ બધી દિશામાં સરખું  પ્રસરે છે.

ઉપરની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે નાના પિસ્ટન પર થોડી માત્રામાં દબાણ કરવામાં આવે તો મોટા પિસ્ટન પર વધુ દબાણ 

બળ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે કારણ કે દબાણ મોટા વિસ્તાર પર સમાન રીતે લાગુ પડે છે.

• હાઇડ્રોલિક પાઈપ લાઈનમાં પોલાણ (પાઈપમાં Air ભરાઈ જવી)

હાઇડ્રોલિક પાઇપ લાઇનો અને ઘટકોમાં આંતર-લોક થયેલ હવાના પરપોટાને પોલાણ કહે છે. પોલાણમાં સ્થિર દબાણ વરાળના દબાણથી નીચે આવે છે જે દબાણના ધક્કા અને ઘોઘાટમાં પરિણમે છે અને તેલને ગરમ કરે છે,જેને પરિણામે અશાંત પ્રવાહો થાય છે તેથી તેલનો પ્રવાહ પાઇપલાઇનમાં સ્ટ્રીમ લાઇન અથવા લેમિનાર( એટલે કે પાઈપમાં Air ભરાવી ન જોઇએ) હોવો જોઈએ.

• Bernoulli's principle ( બરનોલી નો સિદ્ધાંત):

તેલમાં તેની ગતિ ના આધારે રહેલી ઉર્જા ગતિ ઉર્જા છે અને સંભવિત ઉર્જા દબાણને કારણે છે જે દબાણ ઉર્જા છે જેથી કુલ ઉર્જા આ બે ઉર્જાનો સરવાળો છે.

" પ્રવાહીની કુલ ઉર્જા હંમેશા સ્થિર રહે છે."-- પ્રવાહીના પ્રવાહ દરમિયાન જ્યારે કોઈ પ્રતિબંધ આવે ત્યારે પ્રવાહ વધે છે અને દબાણ ઘટે છે જો પ્રવાહ ઘટે છે તો પ્રવાહી દબાણ વધે છે. જે નીચેની આકૃતિમાં દર્શાવ્યું છે.

• પ્રવાહી પર ગરમીની અસર: 

કન્ટેનરમાં ભરેલું પ્રવાહી ગરમ થતા વિસ્તૃત અથવા સંકુચિત થઈ શકતું નથી તેથી તે કન્ટેનર પર દબાણ લાવે છે જેથી અનિચ્છનીય તાણ વધે છે. 

ગરમ કરવાથી તેલ પણ પાતળું થાય છે. ઓછું ચીકણું તેલ સીલ અને પેકિંગ દ્વારા લીક થઈ શકે છે ગરમીના કારણે તેલ બગડે પણ છે તેથી યોગ્ય કૂલિંગ સિસ્ટમ હોવી જોઈએ.

• હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમના ઘટકો: 

હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી નો સંગ્રહ કરવા માટેનું જળાશય. 

સિસ્ટમને પ્રવાહી દબાણ પૂરું પાડવા માટેનો પંપ.

પ્રવાહીના પ્રવાહને દિશામાં કરવા માટે  કંટ્રોલ  વાલ્વ.

હાઇડ્રોલિક સિલિન્ડર. 

હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી.

સિસ્ટમ દ્વારા પ્રવાહીને પરિભ્રમણ કરવા માટે પાઇપિંગ. 

પ્રવાહીમાંથી ધૂળ ચિપ્સ અને વિદેશી કણોને દૂર કરવા માટેનું ફિલ્ટર. 

દબાણ નિયંત્રક વાલ્વ: જે સિસ્ટમના મુખ્ય ભાગમાં પ્રવાહીના દબાણની યોગ્ય સ્તરે રાખે છે. 

એક સંચયક: સિસ્ટમમાં થતા પ્રવાહીના દબાણમાં મોટા ફેરફારોને અટકાવે છે.

પ્રેશર ગેજ: જે પ્રવાહીનું દબાણ માપે છે. 

રીલીફ વાલ્વ: જે સિસ્ટમના દબાણની ખૂબ ઊંચા વધતા અટકાવે છે.

• હાઇડ્રોલિકસ ના ફાયદા:

પ્રવાહી અસંકોચિત (Incompressible ) હોય છે અને ખૂબ ઊંચા ભારની ખસેડવામાં સક્ષમ હોય છે જે ઘણું વધારે બળ ઉત્પન્ન કરે છે.

ન્યૂમેટીક્સ ની તુલનામો અત્યંત પ્રભાવશીલ.

ન્યૂમેટીક્સ કરતાં વધુ પાવર ટ્રાન્સફર કરે. 

લુબ્રિકેશન અને કુલિંગ પણ આપે છે.

 

 

Source: NIMI:Chennai, Google, Hydraulics Fluid Mechanics Hydraulic Machines by R.S.Khurmi.