อุปกรณ์ระบบไฮดรอลิคพื้นฐาน

Basic hydraulic system

อุปกรณ์ระบบไฮดรอลิคพื้นฐาน

ไฮดรอลิค มาจากภาษากรีก คือไฮโดร (Hydro) หมายถึง น้ำและออลิส (Aulis) หมายถึง ท่อ ดังนั้นไฮดรอลิค หมายถึงการไหลของน้ำในท่อ ซึ่งระบบไฮดรอลิคเป็นระบบที่มีการส่งถ่ายพลังงานของของไหลที่เป็นตัวขับเคลื่อนในการทำงานในรูปของอัตราการไหลและความดันเปลี่ยนเป็นพลังงานกล โดยผ่านตัวกระทำ เช่น กระบอกสูบ มอเตอร์ไฮดรอลิค

ส่วนประกอบของระบบไฮดรอลิค (Hydraulic Component)

  • ปั๊มไฮดรอลิค (Hydraulic Pump)
  • ถังพักน้ำมันไฮดรอลิค (Oil Reservoir)
  • อุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันไฮดรอลิค (Filter and Oil Cooler)
  • วาล์วควบคุมความดัน (Pressure Control Valve)
  • วาล์วควบคุมทิศทาง (Directional Control Valve)
  • วาล์วควบคุมการไหล (Flow Control Valve)
  • อุปกรณ์ทำงาน (Actuator)
  • ท่อ ข้อต่อและสายไฮดรอลิค (Tube Fitting and Hose)

ปั๊มไฮดรอลิค (Hydraulic Pump)

ปั๊มไฮดรอลิค ทําหน้าที่ในการเปลี่ยนพลังงานกลให้เป็นพลังงานการไหลของน้ำมันไฮดรอลิคภายใต้ความดัน โดยทั่วไปต้นกําลังที่่ขับปั๊มไฮดรอลิคจะมาจากมอเตอร์ไฟฟ้า

ถังพักน้ำมันไฮดรอลิค (Oil Reservoir)

ถังพักน้ำมันไฮดรอลิค ทําหน้าที่เก็บน้ำมันไฮดรอลิครวมถึงเป็นที่พักของน้ํามันไฮดรอลิคที่ผ่านอุปกรณ์ต่างๆและไหลกลับมายังถังพักน้ำมันไฮดรอลิค เพื่อใช้งานการหมุนเวียน

อุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพของน้ำมัน (Filter and Oil Cooler)

อุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพของน้ำมัน ได้แก่ ชุดกรองน้ำมันไฮดรอลิค มีหน้าที่กรองสิ่งสกปรกของน้ำมันไฮดรอลิคไม่ให้เข้าไปยังอุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงชุดระบายความร้อนของน้ำมันไฮดรอลิค

วาล์วควบคุมความดัน (Pressure Control Valve)

วาล์วควบคุมความดันในระบบไฮดรอลิค มีหน้าที่ควบคุมความดันให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย กําหนดระดับความดันในการใช้งาน จัดเรียงลำดับความดันในการใช้งาน และเพื่อลดโหลดหรือภาระของปั๊ม

วาล์วควบคุมทิศทาง (Directional Control Valve)

วาล์วควบคุมทิศทาง ทําหน้าที่ในการควบคุมทิศทางการไหลของน้ำมันไฮดรอลิคให้หยุดหรือไปตามทิศทางที่ต้องการ เพื่อให้วงจรหรืออุปกรณ์ทํางานต่างๆ สามารถเคลื่อนที่ในทิศทางที่ถูกต้องตามต้องการ

วาล์วควบคุมการไหล (Flow Control Valve)

วาล์วควบคุมการไหล ทําหน้าที่ในการควบคุมอัตราการไหลของน้ำมันที่จะจ่ายให้กับอุปกรณ์ทํางานต่างๆ เพื่อที่จะควบคุมความเร็วได้ตามความต้องการ

อุปกรณ์ทำงาน (Actuator)

อุปกรณ์ทํางานในระบบไฮดรอลิค ทําหน้าที่ในการเปลี่ยนพลังงานของของไหลหรือน้ำมันไฮดรอลิคให้เป็นพลังงานกลซึ่งอยู่ในรูปของการเคลื่อนที่ โดยแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ คือ กระบอกไฮดรอลิค ซึ่งเป็นอุปกรณ์ทํางานที่ เคลื่อนที่ในลักษณะเส้นตรง และมอเตอร์ไฮดรอลิค ซึ่งเป็นอุปกรณทำงานที่เคลื่อนที่ในลักษณะเชิงมุม

ท่อ ข้อต่อและสายไฮดรอลิค (Tube Fitting and Hose)

ท่อ ข้อต่อและสายไฮดรอลิค ทําหน้าที่เป็นเส้นทางการไหลของน้ํามันไฮดรอลิคในระบบ

Read More
Hydraulic คืออะไร?

What is hydraulic equipment?

Hydraulic คืออะไร?

ไฮดรอลิค เป็นเรื่องที่ว่าด้วยคุณสมบัติทางกลของของไหล ซึ่งเป็นการส่งถ่ายกำลังในเชิงกลด้วยของไหลที่เป็นของเหลวหรือน้ำมันไฮดรอลิค การส่งกำลังในระบบไฮดรอลิคส่วนใหญ่นั้นอุปกรณ์ทำงาน(Actuator) จะมี 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ

  • กระบอกไฮดรอลิค (Hydraulic Cylinder) เป็นอุปกรณ์ทำงานที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง (Linear)
  • มอเตอร์ไฮดรอลิค (Hydraulic Motor) เป็นอุปกรณ์ทำงานที่เคลื่อนที่ในแนวรัศมี (Radius)

ในระบบไฮดรอลิคที่เราเห็นกันส่วนมากนั้นสิ่งที่เราจะนำไปใช้คือ แรง (Force, F) ที่เกิดจากระบบไฮดรอลิค เช่น การเอาแรงจากกระบอกไฮดรอลิค (Hydraulic Cylinder) ไปกด อัด หรือตัดชิ้นงาน และการขับ เช่น การหมุนจากมอเตอร์ไฮดรอลิคไปหมุนขับให้เกิดการหมุนของอุปกรณ์ต่าง ๆ ของเครื่องจักร

ข้อดีของระบบไฮดรอลิค

เครื่องจักรที่ใช้อุปกรณ์ไฮดรอลิคเป็นส่วนประกอบนั้นมีมากมายหลากหลายชนิด ทั้งนี้เป็นเพราะข้อดีของอุปกรณ์ไฮดรอลิคบางตัวที่มีดังต่อไปนี้คือ

  1. อุปกรณ์ทำงาน (Actuator)
    มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบากว่าอุปกรณ์ทางไฟฟ้าและกลไก อีกทั้งไม่มีความสลับซับซ้อน และสามารถออกแบบให้ตัวเครื่องมีแรงมากได้เมื่อเปรียบเทียบกับขนาดของเครื่องจักร ซึ่งสามารถออกแบบให้แรงดันของน้ำมันไฮดรอลิคสูงขึ้น ในกรณีที่ต้องการใช้แรงมากขึ้น
  2. มีความง่ายต่อการควบคุม
    เพราะว่าระบบการควบคุมในทางกลไกนั้นจะต้องมีจุดหมุน จุดต่อต่างๆ มาก อาจต้องใช้ข้อต่อและโซ่มากมาย ทำให้ยากต่อการสร้างแก้ไขและดัดแปลง แต่สำหรับระบบไฮดรอลิคแล้ว ต้องการแค่แหล่งกำเนิดแรงดัน , วาล์วเปลี่ยนทิศทาง , อุปกรณ์ทำงาน , และท่อหรือสาย ซึ่งทำให้การควบคุมระยะไกลทำได้ง่าย
  3. ง่ายต่อการควบคุมโหลด
    ถ้าหากเราติดตั้งวาล์วปลดแรงดัน (Relief Valve) ลงไปในวงจรก็จะสามารถช่วยป้องกันแรงดันที่สูงผิดปกติในวงจรได้และยังทำให้การควบคุมแรงดันเป็นไปได้อย่างดี ป้องกันความเสียหายที่จะเกิดกับอุปกรณ์ไฮดรอลิคที่เกิดจากแรงดันสูงและควบคุมแรงดันให้คงที่อันจะเป็นผลให้แรงที่ได้จากอุปกรณ์ทำงาน (Actuator) มีความคงที่
  4. ง่ายต่อการเพิ่มอุปกรณ์ทำงาน
    สามารถที่จะปรับปรุงเพิ่มเติมอุปกรณ์ทำงานได้ง่าย เพียงแค่เพิ่มจุดต่อพ่วงแล้วก็ใส่อุปกรณ์ทำงาน พ่วงไปก็สามารถใช้งานได้ทันทีโดยไม่ต้องแก้ไขทั้งหมดของวงจรให้ยุ่งยาก

หลักการทำงานของระบบไฮดรอลิค

  1. แรงดันในระบบปิดจะมีค่าเท่ากันทุกทิศทาง แรงดันที่เกิดขึ้นกับของไหล ที่ส่งผ่านไปกระทำยังผนังของภาชนะปิด จะมีค่าเท่ากันทุกทิศทุกทางไม่ว่ารูปทรงของภาชนะนั้นจะมีรูปง่ายๆ หรือสลับซับซ้อนแค่ไหน (ดังรูป)

จากรูป แรงที่เกิดขึ้นในระบบมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับพื้นที่กระบอกสูบ

ดังนั้น ในระบบไฮดรอลิค การที่เราต้องการแรงจากกระบอกไฮดรอลิคมากน้อยแค่ไหน ก็สามารถทำได้โดยการออกแบบกระบอกสูบให้มีพื้นที่หน้าตัดมากน้อยตามต้องการหรือใช้ปั้มที่มีแรงดันสูง

  1. อัตราการไหลของน้ำมันไฮดรอลิค (Flow Rate of Hydraulic System)
    อัตราการไหล (Flow Rate, Q) คือ อัตราการเคลื่อนที่ของน้ำมันไฮดรอลิคในอัตราส่วนปริมาตรหรือน้ำหนักต่อหน่วยเวลา โดยทั่วไปจะวัดเป็นปริมาตรของการไหลต่อหน่วยเวลาเป็นนาทีหรือวินาที แต่ที่นิยมใช้คือ ลิตร/นาที ถ้ากระบอกสูบมีเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากัน กระบอกสูบที่มีอัตราการไหลมากกว่าจะเคลื่อนที่เร็วกว่า

เปรียบเทียบระบบไฮดรอลิคกับร่างกายของคน

ในร่างกายมนุษย์เรามีหัวใจเปรียบเสมือนปั้มตัวใหญ่ เรามีปอดที่เปรียบเป็นตัวฟอกเลือดเสมือนตัวกรองเลือดจากเลือดดำเป็นเลือดแดงที่สะอาด เรามีแขนมีขาที่สามารถหยิบจับสิ่งต่าง ๆ และทำงานต่าง ๆ เรามีสมองที่คอยคิดและสั่งการว่าจะให้แขนขาเคลื่อนที่ไปทางไหนอย่างไรเสมือนกับระบบของไฮดรอลิคดังรูป

อุปกรณ์และส่วนประกอบของระบบไฮดรอลิค

อุปกรณ์ไฮดรอลิคหรือส่วนประกอบของระบบไฮดรอลิค คือส่วนที่นำมาประกอบกันเป็นระบบไฮดรอลิคซึ่งที่สำคัญ ๆ ก็มีดังต่อไปนี้

  1. ปั้มไฮดรอลิค
    ปั้มไฮดรอลิค คือ อุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานจากการหมุน ซึ่งขับโดยเครื่องยนต์หรือมอเตอร์ไฟฟ้า เป็นตัวส่งน้ำมันไฮดรอลิคเข้าสู่วงจรไฮดรอลิค เมื่อใดก็ตามที่เครื่องยนต์หรือมอเตอร์หมุนปั้มก็จะทำงานไปด้วย
  2. กระบอกสูบไฮดรอลิค (Hydraulic Cylinder)
    กระบอกไฮดรอลิคนั้นเราสามารถที่จะแบ่งได้เป็นสองประเภทตามทิศทางของแรงที่กระทำบนลูกสูบคือ Single Acting Cylinder และ Double Acting Cylinder
  3. มอเตอร์ไฮดรอลิค (Hydraulic Motor)
    มอเตอร์ไฮดรอลิคคือ อุปกรณ์ทำงานที่ทำหน้าที่เปลี่ยนแรงดันของน้ำมันไฮดรอลิคไปเป็นการหมุน ส่วนโครงสร้างภายในจะเหมือนกันกับปั้มไฮดรอลิค แต่การทำงานจะกลับด้านหรือตรงกันข้ามมอเตอร์ไฮดรอลิคคือจะเปลี่ยนแรงดันเป็นพลังงานกล แต่ปั้มไฮดรอลิคเปลี่ยนพลังงานกลเป็นแรงดัน
  4. ถังน้ำมันไฮดรอลิค
    คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่กักเก็บน้ำมันไฮดรอลิคเพื่อใช้หมุนเวียนในระบบ
Read More
การใช้รถตัดอ้อยให้ได้ประสิทธิภาพ เพื่อให้การเก็บเกี่ยวมีประสิทธิภาพมากที่สุด

การใช้รถตัดอ้อยให้ได้ประสิทธิภาพ

การใช้รถตัดอ้อยให้ได้ประสิทธิภาพ

การใช้รถตัดอ้อยให้ได้ประสิทธิภาพ การใช้รถตัดอ้อยให้ได้ประสิทธิภาพ ปัจจัยด้านสภาพพื้นที่ แปลงปลูกอ้อยที่เอื้ออำนวยต่อการใช้รถตัดมีความสำคัญมาก จากการศึกษาเรื่องต้นทุนของการเก็บเกี่ยวอ้อย และการวิเคราะห์ความคุ้มค่าในการลงทุนในรถตัดอ้อย เพื่อรับจ้างเชิงพาณิชย์พบว่าปัจจัยที่ เหมาะสมกับการใช้รถตัดอ้อยมีดังนี้

(more…)
Read More
กระบอกลม (Pneumatic Air Cylinder)

กระบอกลม (Pneumatic Air Cylinder)

กระบอกลม (Pneumatic Air Cylinder)

กระบอกลม (Pneumatic Air Cylinder) หรือเรียกอีกชื่อว่า Actuator คืออุปกรณ์ที่ใช้ลมทำให้ก้านกระบอกลมเคลื่อนที่ไปในแนวเส้นตรง หรือหมุน 90, 180, 270 หรือ 360 องศา

(more…)
Read More
ระบบนิวเมติกส์เบื้องต้น ระบบนิวเมติกส์จะทำงานได้ต้องประกอบด้วยชุดต้นกำลังในที่นี้เรานิยมเรียกว่า “ปั๊มลม” ทำหน้าที่ส่งลมอัดให้กับอุปกรณ์

ระบบนิวเมติกส์เบื้องต้น

ระบบนิวเมติกส์เบื้องต้น

ระบบนิวเมติกส์เบื้องต้น ระบบลมอัดหรือระบบนิวเมติกส์ จะทำงานได้ต้องประกอบด้วยชุดต้นกำลังในที่นี้เรานิยมเรียกว่า “ปั๊มลม” ปั๊มลมจะทำหน้าที่ส่งลมอัดให้กับอุปกรณ์ในระบบนิวเมติกส์ จากปั๊มลมไปสู่เครื่องระบายความร้อน > ไปสู่เครื่องทำลมแห้ง > ไปสู่ชุดกรองลม > ไปสู่วาล์วลม > ไปสู่กระบอกลมหรือมอเตอร์หรือหัวขับลม ทำให้ระบบทำงานได้

ระบบนิวเมติกส์เบื้องต้น ระบบนิวเมติกส์จะทำงานได้ต้องประกอบด้วยชุดต้นกำลังในที่นี้เรานิยมเรียกว่า “ปั๊มลม” ทำหน้าที่ส่งลมอัดให้กับอุปกรณ์

เริ่มต้นจากอุปกรณ์ตัวแรก

  1. เครื่องอัดลม (air compressor) เป็นตัวที่จะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานเครื่องยนต์ ให้เป็นพลังงานลมอัด เพื่อที่จะสร้างความดันสูงกว่าความดันบรรยากาศ อาจจะแบ่งเครื่องปั้มลมออกได้ 3 ขนาด คือขนาดเล็ก ขนาดกลาง และขนาดใหญ่ ตัวปั๊มลมจะสร้างความดันลมอัดได้ระหว่าง 1-16 บาร์(bar) (หรือบางรุ่นอาจจะสร้างความดันได้มากกว่า 16บาร์ขึ้นไป) ส่วนมากอุปกรณ์นิวแมติกส์จะใช้แรงดันอยู่ไม่เกิน 10 บาร์(bar)
  2. เครื่องระบายความร้อนลมอัด (heal exchanger) เนื่องจากเครื่องอัดลมทำงานโดยอัดอากาศจากความดันบรรยากาศปกติ ให้มีความดันสูงจึงมีความร้อนสะสมในระบบมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องลดอุณหภูมิของลมอัด ก่อนที่จะนำไปใช้งาน
  3. เครื่องทำลมให้แห้ง (air dryer) เนื่องจากความกดอากาศที่สูงภายในระบบลมอัด  จึงมีความชื้นปะปนอยู่มาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเอาความชื้นออกจากลมอัดให้ได้มากที่สุด เพื่อยืดอายุการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ
  4. กรองลม (air filter)มีความสำคัญมากในระบบลม จะมีหน้าที่กรองน้ำ กรองเศษฝุ่น/ผงเล็กๆ ก่อนเข้าสู่ระบบจะช่วยยืดอายุการทำงานของอุปกรณ์ได้เป็นอย่างดี
  5. วาล์วลดความดัน (pressure regulator valve)มีความสำคัญมากในระบบลมเช่นเดียวกันเพราะอุปกรณ์บางอย่างออกแบบสำหรับรับแรงดันไม่เท่ากัน ดั้งนั้นการลดแรงดันให้เหมาะสม และการปรับให้ถูกต้อง ช่วยยืดอายุการทำงานของอุปกรณ์ได้เป็นอย่างดี
  6. อุปกรณ์จ่ายน้ำมันหล่อลื่น (oil lubricator) เนื่องจากอุปกรณ์นิวเมติกส์ส่วนใหญ่ เช่น วาล์วลม, กระบอกลม, หัวขับลม ต้องการน้ำมันในการหล่อลื่นถ้าหากไม่มีการหล่อลื่นแล้ว อุปกรณ์จะเสียหายเร็วมาก แต่ในงานนิวเมติกส์บางประเภท เช่นระบบนิวเมติกส์งานอาหาร หรือ งานที่ต้องใช้ลมเข้าไปเป็นส่วนผสมเราจึงไม่ต้องการน้ำมันให้เข้าไปสู่ระบบเด็ดขาด…… ดั้งนั้นเวลาเลือกอุปกรณ์ประเภทนี้ ต้องคำนึงถึงการใช้งานด้วย
  7. อุปกรณ์เก็บเสียง (air silencer) ลมอัดเมื่อถูกใช้งานแล้วจะระบายทิ้งออกสู่บรรยากาศ โดยออกมาทางรูระบาย ถ้าไม่มีตัวเก็บเสียงมาติดตั้งที่รูระบายแล้ว เมื่อลมอัดถูกระบายทิ้งออกสู่บรรยากาศจะมีเสียงดัง วาล์วเก็บเสียงบางรุ่นยังถูกออกแบบให้สามารถ ปรับอัตราการไหลของลมได้อีกด้วย จะทำให้เราควบคุมความเร็วของกระบอกลมหรือหัวขับลมหรือมอเตอร์ลม ได้อีกด้วย
  8. วาล์วเปลี่ยนทิศทางลม (air flow change valve) เป็นหัวใจสำคัญของระบบเลยก็ว่าได้ วาล์วลมจะทำหน้าที่เปลี่ยนทิศทางลมตามความต้องการของเราโดยเฉพาะการควบคุมกระบอกลม
  9. วาล์วบังคับความเร็ว (speed control valve) วาล์วตัวนี้จะทำหน้าที่ปรับอัตราการไหลของลม (ไม่ใช่ปรับแรงดันลม) ให้เข้าสู่ระบบมากหรือน้อยตามต้องการได้ ส่งผลให้เราบังคับความเร็วของอุปกรณ์ได้เช่น กำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่แกนกระบอกลมได้ กำหนดความเร็วของหัวขับลมได้
  10. กระบอกสูบ (air cylinder) กระบอกลมจะทำหน้าที่เปลี่ยนจากพลังงานลมให้เป็นพลังงานกล พูดง่ายๆคือ เอาลมจ่ายเข้าที่ท้ายกระบอกลมจะไปผลักลูกสูบ ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ แกนที่ติดกับลูกสูบก็จะเคลื่อนที่ไปด้วย เราจะนำประโยชน์ตรงนี้ไปใช้งานโดย การผลัก/ดัน/ดึง ชิ้นงาน

วาล์วและสัญลักษณ์ในระบบนิวเมติกส์

ตาราง การกำหนดตำแหน่งห้อง ของวาล์ว

ระบบนิวเมติกส์เบื้องต้น

ตาราง สัญลักษณ์ของวาล์วควบคุมทิศทาง

ระบบนิวเมติกส์เบื้องต้นแหล่งที่มาข้อมูล https://www.factorymartonline.com/

ระบบนิวเมติกส์เบื้องต้นแหล่งที่มาข้อมูล : PNEUMAX-General-catalogue2018

Read More