การนำระบบไฮดรอลิกไปใช้ควบคุมเครื่องจักร

โดย : Admin

โดย: วารุณี ศรีสงคราม (waruneesri@hotmail.com)
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล สุวรรณภูมิ
และ Heavy Korat (yuttana_doktian@hotmail.com)

คุณสมบัติที่ดีของระบบไฮดรอลิกคือ ให้แรงในการทำงานมากเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำหนักของปั๊มกระบอกหรือมอเตอร์ไฮดรอลิก
มีความนิ่มนวลขณะทำงานถึงแม้กระบอกหรือมอเตอร์ไฮดรอลิกจะรับภาระที่มีน้ำหนักมากขึ้น มีความสามารถในการสะสมพลังงาน มีความรวดเร็วในการเปลี่ยนทิศทางในการส่งกำลัง และยังมีคุณสมบัติที่ดีอีกหลายประการ ดังนั้นระบบไฮดรอลิกจึงนิยมนำมาใช้เป็นระบบควบคุมและส่งถ่ายกำลังของเครื่องจักรต่างๆ ซึ่งเครื่องจักรที่นำระบบไฮดรอลิกมาควบคุมการทำงานและส่งถ่ายกำลังแบ่งเป็น 2 ประเภทคือ

1.) เครื่องจักรที่ติดตั้งอยู่กับที่ ( Stationary Mobile Hydraulic ) เป็นเครื่องจักรที่มีระบบควบคุมเป็นไฮดรอลิกมักจะอยู่ในโรงงานอุตสาหกรรม เครื่องจักรดังกล่าวไม่ค่อยเคลื่อนย้ายไปมาบ่อยๆและจะติดตั้งอยู่กับที่ขณะทำงานโดยเครื่องจักรดังกล่าวได้แก่

1.1 )เครื่องกดอัดไฮดรอลิก ( Hydraulic Press )

รูปที่ 1 แสดงเครื่องกดอัดไฮดรอลิก

มีการนำเอาระบบไฮดรอลิกไปควบคุมการทำงานในระบบต่างๆคือ

1.) กระบอกไฮดรอลิกที่ใช้กดชิ้นงานให้ได้รูปร่างต่างๆตามต้องการ
2.) กระบอกไฮดรอลิกที่ใช้ปรับระดับการเติมวัตถุดิบในการผลิตเช่นผงขัดล้อหินเจียร และ ผงดินทำกระเบื้องเป็นต้น
3.) กระบอกไฮดรอลิกที่ใช้พากระบอกหลักเคลื่อนที่ก่อนอัดชิ้นงาน
4.) มอเตอร์ไฮดรอลิกที่ใช้กวาดกระเบื้องออกจากแม่พิมพ์

1.2 ) เครื่องฉีดพลาสติก ( Mould Injection Machine )

รูปที่ 2 แสดงเครื่องฉีดพลาสติก

มีการนำเอาระบบไฮดรอลิกไปควบคุมการทำงานในระบบต่างๆคือ

1.) กระบอกไฮดรอลิกที่ใช้เลื่อนแม่พิมพ์		2.) กระบอกไฮดรอลิกที่ใช้เลื่อนแท่นชุดฉีดพลาสติก
3.) กระบอกไฮดรอลิกที่ใช้ดันแกนสกรูเกลียวในจังหวะการฉีดพลาสติก		4.) มอเตอร์ไฮดรอลิกที่ใช้ป้อนเม็ดพลาสติก
5.) กระบอกไฮดรอลิกที่ใช้ดันชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์

1.3 ) เครื่องมือกล ( Machine Tool )

รูปที่ 3 แสดงเครื่องมือกล

มีการนำเอาระบบไฮดรอลิกไปควบคุมการทำงานในระบบต่างๆคือ

1.) กระบอกไฮดรอลิกที่ใช้จับยึดชิ้นงาน
2.) กระบอกไฮดรอลิกที่ใช้ควบคุมการเคลื่อนที่ของมีดกัด
3.)กระบอกไฮดรอลิกที่ใช้ควบคุมการเคลื่อนที่ของแท่นป้อนชิ้นงาน

นอกจากนี้ยังนำระบบไฮดรอลิกไปใช้ควบคุมเครื่องจักรที่มีการใช้งานเฉพาะทางพิเศษเช่น เครื่องจำลองการขับขี่เครื่องบิน เครื่องทดสอบระบบรองรับน้ำหนักในอุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งก็ยังถือเป็นStationary Hydraulic เช่นกัน

2.) เครื่องจักรที่มีการเคลื่อนที่ ( Mobile Hydraulic )คือเครื่องจักรที่มีระบบควบคุมเป็นไฮดรอลิก
ขณะที่กำลังทำงานอยู่ มีการเคลื่อนที่ไปมาจากที่ หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ส่วนใหญ่จะทำงานนอกอาคารโดยเครื่องจักรดังกล่าวยังสามารถแบ่งได้อีกหลายประเภทคือ

2.1)เครื่องจักรควบคุมด้วยระบบไฮดรอลิกที่ทำงานเคลื่อนที่บนพื้นดิน( Earth Movement Mobile Hydraulic )
นำระบบไฮดรอลิกไปใช้ควบคุมการทำงานต่างๆ ดังนี้

รูปที่4 แสดงระบบขับเคลื่อน

A. ระบบขับเคลื่อน
( Drive System )

ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแบบวงจรน้ำมันปิด หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Hydrostatic Drive

รูปที่5แสดงระบบบังคับเลี้ยว

B. ระบบบังคับเลี้ยว
( Steering System )

C. ระบบควบคุมอุปกรณ์ทำงาน ( Work system )

รูปที่ 6 แสดงระบบควบคุมอุปกรณ์ทำงาน

รูปที่ 7 แสดงระบบลดแรงสั่นสะเทือน

D. ระบบลดแรงสั่นสะเทือน
(Vibration Absorb System )

E. ระบบอำนวยคามสะดวกอื่นๆ ( Comfort System )
ซึ่งระบบการทำงานดังกล่าวสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับเครื่องจักรประเภทต่างๆคือ

2.1.1) เครื่องจักรงานก่อสร้าง ( Building Machinery )โดยที่เครื่องจักรประเภทดังกล่าวมีอีกหลายชนิดได้แก่ รถขุด ( Hydraulic Excavator ) หรือ(Back hoe) ,รถตัก ( Loader ) และอื่นๆ ในที่นี้ขอนำเสนอ การประยุกต์ใช้งานของรถขุดมีการนำระบบไฮดรอลิกไปควบคุมส่วนต่างๆคือ

1.) มอเตอร์ของระบบขับเคลื่อน แบบ Hydrostatic Drive

2.) กระบอกควบคุม Boom
3.) กระบอกควบคุม Arm
4.) กระบอกควบคุม บุ่งกี๋
5.) มอเตอร์ควบคุมการหมุนตัวเครื่องส่วนบน

2.1.2 ) รถยนต์ ( Automobiles )

รูปที่ 9 แสดงการนำระบบไฮดรอลิกไปควบคุม ส่วนต่างๆ

1) ระบบอำนวยความสะดวก ในที่นี้คือ ระบบปิด – เปิด หลังคารับแสง
2) ระบบส่งกำลังเกียร์อัตโนมัติ
3) ระบบขับเคลื่อนพัดลมระบายความร้อน
4) ระบบบังคับเลี้ยว พวงมาลัย Power
5) ระบบเบรค
6) ระบบปรับระดับความสูงตัวรถยนต์
7) ระบบรองรับน้ำหนัก

2.1.3) รถบรรทุก ( Trucks )

มีการนำระบบไฮดรอลิกไปควบคุมส่วนต่างดังนี้

1) มอเตอร์ควบคุมการหมุนแท่น ปั่นจั่นยกของ

2) กระบอกควบคุม Boom

3) กระบอกควบคุม Arm ยกของ

2.1.4) รถทำงานเทศบาล ( Municipal Vehicles )

รูปที่ 10 แสดงรูปรถบรรทุก

รถดังกล่าวได้แก่รถขนขยะซึ่งมีระบบไฮดรอลิกควบคุมกระบอกกดอัดขยะนอกจากนั้นยังมีรถกวาดถนนที่นำระบบไฮดรอลิกควบคุมมอเตอร์ ลำเลียงเศษของ (1) และ มอเตอร์หมุนไม้กวาด(2)

2.1.5) รถยกของ ( Fork – lift )มีการนำระบบไฮดรอลิกไปควบคุมส่วนต่างๆดังนี้

รูปที่ 12 แสดงรถยกของ

1) มอเตอร์ควบคุมระบบขับเคลื่อน	2) กระบอกควบคุมระบบบังคับเลี้ยว
3) กระบอกควบคุมการปรับมุมเอียงของซ่อมยกของ	4) กระบอกควบคุมการเคลื่อนที่ของซ่อมยกของ

2.1.6) เครื่องจักรกลการเกษตร ( Aqricultural Machinery ) เครี่องจักรประเภทดังกล่าวมักนำระบบไฮดรอลิกไปใช้ในระบบขับเคลื่อน และบังคับเลี้ยว และควบคุมอุปกรณ์ทำงานเช่น การยกพานไถ, คาด

รูปที่ 13 แสดงเครื่องจักรกลการเกษตร

2.2 ) ยานอวกาศ ( Aero Space Mobile Hydraulic),มีการนำระบบไฮดรอลิกไปใช้ในระบบควบคุมการขับเคลื่อน

2.3) อากาศยาน( Aircraft Mobile Hydraulic) มีการนำไฮดรอลิกมาใช้ในส่วนต่างๆ เช่นควบคุมแผ่นกระบังลมที่บริเวณปีก ระบบควบคุมหางเสือบังคับเลี้ยว ซึ่งส่วนใหญ่เป็น Servo Hydraulic System

รูปที่ 14 แสดง Helicopter

2.4 เรือเดินทะเล ( Marine Mobile Hydraulic ) ใช้ควบคุมหางเสือ

รูปที่ 15 แสดง Marine Mobile Hydraulic

2.5 เครื่องจักรทำงานนอกชายฝั่ง ( Off Shore Mobile Hydraulic )ส่วนใหญ่เป็นปั่นจั่นยกของที่ติดตั้งตาม แท่นขุดเจาะน้ำมัน ถึงแม้ว่าปั่นจั่นดังกล่าวจะติดตั้งอยู่กับที่แต่ระบบไฮดรอลิกที่ใช้ควบคุม รวมไปถึงอุปกรณ์ประกอบในระบบ เช่น วาล์ว จะมีลักษณะและการทำงานเช่นเดียวกับ Earth Movement mobile Hydraulic แต่ส่วนใหญ่เป็นวาล์ว ที่ไม่ใช้ไฟฟ้าในการควบคุม ดังนั้นจึงถือว่าเครื่องจักดังกล่าวก็เป็น Mobile Hydraulicเช่นกัน ซึ่งมีการมีการนำระบบไฮดรอลิกไปควบคุม มอเตอร์หมุน winch ยกของ และกระบอกควบคุมการเคลื่อนที่ของ Boom

รูปที่ 16 แสดง Off Shore Mobile Hydraulic

เอกสารอ้างอิง

Rexroth Hydraulics , The Hydraulic Trainer Volume 1 , 1991
Rexroth Bosch Group, Hydraulic In Mobile Equipment ,2001
Robert Bosch Gmbh , Hydraulics Theory and Application ,1998
Robert Bosch Gmbh , Hdraulics Propportional Valve and Closed Loop Control Valves ,1989

ขอขอบคุณทุกๆที่มาของแหล่งข้อมูล

เนื้อหาโดย: 9engineer.com (http://www.9engineer.com/)