جک وسیلهای برای ضرب کردن یک نیروی کوچک بهمنظور ایجاد نیروی بزرگ بر روی یک جسم است، در اصل، مشابه یک مزیت مکانیکی مانند قرقره عمل میکند. جکها باید از منبع خارجی برخوردار باشند که به جک امکان اعمال نیرو را میدهد.
حفظ صحیح جکهای هیدرولیک برای عملکرد صحیح آن ها بسیار مهم است. تنها راه برای جلوگیری از خراب شدن زود هنگام پلمپهای موجود بر روی جک هیدرولیکی، جلوگیری از قرار گرفتن در معرض عناصر خاص است. از پوششها میتوان در جکهای هیدرولیکی استفاده کرد تا از جمع شدن گردوغبار و ذرات جلوگیری شود. در جکهای هیدرولیک، پیستونهای متحرک همیشه باید در موقعیت “جمع شده” نگهداری شوند. بسیاری از مایعات مختلف در جکهای هیدرولیکی قابلاستفاده هستند اما توصیه میشود که هرگز از روغن ترمز در جکهای هیدرولیکی استفاده نشود، زیرا باعث میشود پلمپها از بین برود.
جک هیدرولیکی چیست؟
در مورد جک هیدرولیکی، منبع تغذیه از یک پمپ تأمین میشود و تحت “اصل پاسکال” کار میکنند. پمپ معمولاً بهطور مکانیکی کار میکند، بنابراین جک هیدرولیکی نسبت به جکهای دیگر بسیار قدرتمند است. جک های هیدرولیکی دستگاه هایی هستند که کاربرد های بیشماری دارند، از این نوع جکها در صنعت خودرو برای بلند کردن اتومبیل های بالاتر از سطح زمین استفاده میشود تا بتوان تعمیراتی روی آن انجام داد، بسیاری از ابزارها در صنعت ساختوساز از جک های هیدرولیکی برای انجام کارها استفاده میکنند.
اجزاء جک هیدرولیکی
کلیه جک های هیدرولیک حداقل از شش مؤلفه اصلی تشکیلشدهاند که شامل پمپ، مخزن، واشر تنظیم آب، سیلندر اصلی، پیستون متحرک و واشر باز و بسته کردن هستند. مخزن در جک های هیدرولیک دارای سیال هیدرولیک است، پمپ مایعات را از مخزن به شیر بررسی میکند و مایع تحتفشار را به سیلندر اصلی هدایت میکند. همچنین سیلندر اصلی پیستون متحرک را نگه میدارد که توسط مایع تحتفشار خارج میشود. علاوه براین دریچه ترشح یک پمپ هیدرولیک فشار را آزاد میکند تا پیستون متحرک عقبنشینی کند.
جک هیدرولیک درواقع یک سیلندر است که میتواند مایع هیدرولیک و یک سیستم پمپاژ برای حرکت سیال را در خود جای دهد. معمولاً روغن بهعنوان یک مایع هیدرولیک مورد استفاده قرار میگیرد، زیرا ضرورت روغن کاری اجزای جک را تأمین میکند. سیستم پمپاژ به طور کلی شامل نوعی پمپ است که یا به صورت دستی یا به احتمال زیاد بهصورت مکانیکی کار میکند که برای اعمال فشار بر روی مایعات کاربرد دارد.
سیستم پمپاژ، مایعات هیدرولیک را از طریق دریچه یک طرفه سوق میدهد و اجازه میدهد تا مایع به داخل سیلندر جک منتقل شود، اما اجازه عبور مایع را نمیدهد. بدیهی است که جک دارای نوعی پایه و صفحه است که در هنگام فعال شدن جک توسط استوانه جابجا میشود.
نحوه عملکرد جک هیدرولیکی
عملکرد جک هیدرولیک با اصل پاسکال بسیار دقیق توصیف میشود که میگوید نیرویی که به یک مایع محصور واردشده است به طور مساوی به کل مایع منتقل میشود، این بدان معنی است که مایعات نباید فشرده شوند. هنگامیکه پمپ جک فعال میشود، فشار به مایع هیدرولیک که سیلندر را پر میکند، اعمال میشود.
از آن جا که سیلندر در حین فعال بودن پمپ کاملاً پرشده است و شیر یکطرفه سیال را به طور کامل محصور میکند، فشار داخل سیلندر ایجاد میشود و روی صفحه جک فشار آورده، از این رو با واردکردن نیرو، در اصل پمپ نیروی کمی بر روی مایعات اعمال میکند تا اینکه مایعات فشار کافی برای فشار آوردن جک را داشته باشند که این نیرو هر آنچه را که در آن زمانبر روی جک باشد، بلند میکند.
جک هیدرولیک میتواند نیرو های عظیمی را با استفاده از پمپ انجام دهد اما همه جکهای هیدرولیک باید طوری طراحی شوند که فشار داخل سیلندر که بسیار زیاد میشود، با خرابی ساختاری استوانه یا دریچهای که استوانه را به پمپ وصل میکند درحالیکه جک در حال کار است، آزاد نشود. برای آزاد کردن فشار جک، شیر یکطرفه بهسادگی آزاد میشود تا مایع هیدرولیک از سیلندر جک خارج شود.
جکهای هیدرولیک از دو سیلندر تشکیلشدهاند که یکی بزرگتر از دیگری است که به هم وصل میشوند. اعمال نیروی به مایع در یک سیلندر فشار را در کل حجم و در برابر سطح استوانه ایجاد میکند، این افزودن نیرو به یک سیلندر کوچکتر باعث میشود نیرویی حتی بیشتر از سیلندر بزرگتر تولید شود.
بهعنوانمثال، هنگامیکه پیستون یک سانتیمتر یک پوند فشار را به یک مایع هیدرولیک وارد میکند، فشار واردشده به مایع برابر است با یک پوند در هر اینچ مربع، یک پیستون ده اینچی مربعی متصل به این سیستم نیرو یک پوند در هر اینچ مربع را ده برابر یا ده پوند تولید میکند؛ بااینحال، هنگامیکه پیستون کوچکتر تحتفشار ده اینچ در یکجهت باشد، پیستون بزرگتر تنها تحتفشار ۱ اینچ در جهت دیگر میشود.
انواع جک هیدرولیکی
هر دستگاه هیدرولیک تراکتور دارای یک جک یکطرفه است. جکهای هیدرولیکی از ۳ نوعاند. یکراهه یک طرفه و دو طرفه هر جک دارای یک پوسته یا سیلندر است که پیستون در درون آن حرکت رفت و برگشتی دارد. پیستون به دستهای متصل میشود که از یک طرف سیلندر بیرون میآید. برحسب نوع جک، یک یا دو مجرای در طرف سروته سیلندر درآورده شدهاند.
- جک یکراهه
قطر پیستون و دسته آن یک اندازه است. فقط یک مجرا دارد که روغن از آن ورود و خروج مینمایند. با ورود روغن بهطرف سر پیستون جک بازشده و میتواند باری را بلند کرده یا حرکت دهد. برای بسته شدن جک حتماً باید باری روی دسته پیستون وجود داشته باشد. به عبارت دیگر این جکها در پایین بردن وسیله هیچ نیرویی ندارد بلکه فقط میتوانند بار را بلند کنند. - جک یکطرفه
قطر دسته پیستون کمتر از قطر پیستون بوده و دارای دو مجرایی ورود و خروج است که در یک مجرا در طرف سر پیستون قرار دارد و مجرای دیگر در ته سیلندر، بااینوجود روغن فقط از مجرایی ورود و خروج مینماید که در طرف سر پیستون قرار دارد و مجرای دیگر برای تهویه مطبوع هوا از پشت پیستون به هوای محیط ارتباط دارد. این جک نیز فقط میتواند بار را بلند کند، همانند جک یک راهه، هیچ نیرویی برای پایین بردن وسیله اعمال نمینماید، جک دستگاه هیدرولیک تراکتورهای امروزی از این نوع هستند. - جک دوطرفه
قطر دسته پیستون کوچکتر از قطر پیستون است. ممکن است یک دسته پیستون یا دودسته پیستون در دو طرف پیستون داشته باشند یعنی دسته پیستون سرتاسری باشد. دو مجرای ورود و خروج روغن دارد. هنگام بلند کردن بار، روغن از مجرای سر پیستون واردشده و روغن پشت پیستون به مخزن تخلیه میشود، برای بسته شدن جک یا پایین رفتن وسیله، روغن از مجرای دیگر یعنی طرف پشت پیستون واردشده و روغن طرف سر پیستون از مجرای آنطرف به مخزن برمیگردد. این نوع جک بنابراین از هر دو طرف میتواند فشار وارد آورده و بهعبارتدیگر قادر است که وسیله را تحتفشار پایین ببرد. جک فرمانهای هیدرولیکی از این نوع هستند چون برای چرخاندن چرخها به سمت چپ و راست هر دو، باید نیرویی اعمال گردد.
کاربرد جک هیدرولیک
در زیر برخی از کاربردهای جک هیدرولیک آورده شده است:
- بلند کردن ماشین یا هر وسیله نقلیه دیگر برای تغییر لاستیک آن
- برای بلند کردن بارهای سنگین در صنایع
- جرثقیلها برای جابجایی بار به جکهای هیدرولیکی تعبیهشدهاند
- در سیستمها و ماشینهای جابهجایی و بلند کردن استفاده میشوند.
- در تجهیزات انتقال مواد استفاده میشوند.