Upcoming SlideShare
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

# Saving this for later?

### Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime - even offline.

Standard text messaging rates apply

# SIAST BEST Project in Jordan - Basic Hydraulics

2,015
views

Published on

0 Likes
Statistics
Notes
• Full Name
Comment goes here.

Are you sure you want to Yes No
• Be the first to comment

• Be the first to like this

Views
Total Views
2,015
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
48
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

### Transcript

• 1. Fundamentals ofIndustrial Hydraulicsأساسيات الهيدروليك
Presented By:
Mr. Billy Lockhart and Dr. Mohamed Gaith
September 2010
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 2. Basic Hydraulics أساسيات الهيدروليك
All diagrams courtesy of Eaton Fluid Power unless stated otherwise
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 3. Topics We Will Discuss
Pascal’s Lawقانون باسكال
Bernoulli’s Principleقانون بيرنولي
Fundamentals: الأساسيات
Pressure,Flow,Force,Speed,Torque
Basic Componentsالأجزاء الرئيسية
Troubleshooting
3
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 4. Building and Extending Skills Training (BEST) Project
Pascal’s Lawقانون باسكال
States that where pressure is applied to a fluid in a confined space the pressure is transmitted equally in all directions throughout the fluid
عندما يطبق الضغط على الموائع في مكان محدد فإنه يتوزع بانتظام
4
• 5. Multiplication of Force
By using Pascal's Law, hyd fluid can be used to gain mechanical advantage
حسب قانون باسكال فإن السائل الهيدروليكي يمكن استخدامه لأهداف ميكانيكية
If we use a small piston with a small force applied we can move a large force .
عند استخدام مكبس صغير وقوة صغيرة فإنها تحرك قوة كبيرة
Force is gained at the cost of distance, this is the principle of a bottle jack
5
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 6. Bernoulli's Principle قانون بيرنولي
States that: as the velocity of a fluid increases, the pressure exerted by that fluid decreases.
ينص على: كلما زادت سرعة السائل كلما نقص الضغط الناتج من السائل
Therefore if we change the size of a conductor we change the pressure and the velocity of the fluid inversely
لذلك إذا تغير حجم الناقل (الموصل) كلما تغير الضغط والسرعة بشكل عكسي
6
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 7. Bernoulli’s Principle in a system
7
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 8. Properties of Liquidخواص السوائل
Liquids and gases take the shape of the container they are in.
تأخذ السوائل والغازات شكل الوعاء الموجودة فيه
Gases are compressible Liquids are not.
الغازات قابلة للضغط أما السوائل غير قابلة
Hydraulic fluid will compress approximately ½%@1000psi
If there is a pressure differential the fluid will flow from high to low pressure
إذا وجد اختلاف في الضغط فإن السائل ينتقل من الضغط العالي إلى الضغط المنخفض
8
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 9. Law of Conservation of Energyقانون حفظ الطاقة
Energy has many formsللطاقة أشكال كثيرة
A fundamental principle is that energy can never be lost
القاعدة الأساسية أن الطاقة لا تفنى
Energy cannot be destroyed, it may be converted from one form into another
الطاقة لا تفنى ولا تستحدث إنما تتحول من شكل إلى آخر
When energy is converted to another form work is done , this is the principle to hydraulics
عمل المبدأ الأساسي في الهيدروليك: عندما تتحول الطاقة من شكل إلى آخر ينتج
We convert mechanical(electrical) energy to hydraulic energy to mechanical (work) energy in a system
نقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية أو الكهربائية إلى طاقة هيدروليكية ثم إلى طاقة ميكانيكية
9
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 10. Power القدرة
Is the rate or speed at which the work is done. It is divided by time.
هو معدل العمل المنجز مقسوما على الزمن
Expressed in watt (W) or horsepower (hp)
1hp=746 watts
1 hp = 550 ft lb of work done per second
1 hp = 33,000 ft lb of work per minute
Whenever work is done energy is used
عندما ينجز عمل ما فإن هناك طاقة
10
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 11. Laminar and Turbulent Flowالجريان الصفائحي والمضطرب
When fluid moves in layers parallel to the conductor walls, fluid at outer walls move slower than fluid in center .This is the ideal flow known as Laminar Flow
عندما يتحرك السائل على شكل صفائح أو طبقات متوازية بحيث تكون سرعة الطبقات الخارجية بطيئة وهذا يسمى جريان صفائحي أو انسيابي
When smooth flow is disrupted the fluid moves in a random pattern. This is known as Turbulent Flow. This is caused by sharp bends, rough conductors
عندما يعطل انسياب الجريان فإنه يتحرك بشكل فوضوي يسمى جريان مضطرب، السبب: انحناء حاد، سطح خشن
11
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 12. Force Triangleمثلث القوة
Force is measured in lbs(N(
نيوتن(N أو ((lb (تقاس القوة بـ
Area is measured in square inches(IN2(
(m²( أو (in²(تقاس المسافة بـ
Pressure is measured in lbs per square inch(psi)
(psi)أو lb/in²يقاس الضغط بـ
If two are known we can calculate the unknown
إذا علم اثنين منهم فإنه يمكن حساب الثالث
1 bar= 100kpa= 14.5psi =1.02kg/cm²
12
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 13. Force Triangleمثلث القوة
13
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 14. - Determining the system pressure setting.
14
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 15. What is the pressure?ما هو الضغط؟
Imperial Measurement
Pressure=Force÷Area
Area of cyl=πr²
(πX(1.5x1.5)=7.0686˝
6000÷7.0686 = 848
Pressure =848 psi
Metric Measurementالقياسات المترية
Pressure=Force÷Area
الضغط = القوة المساحة
Area of cyl=πr²
=(πX(3.75cmx3.75cm)
=44.18cm²
3000÷44.18 = 68kg/cm²
15
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 16. - Selecting a cylinder.
16
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 17. What is the diameter of the cylinder?ما هو قطر الأسطوانة؟
القطر =
Area= Force ÷Pressure
المساحة = القوة/ الضغط
Force=1 tonne=1000kgs
القوة = 1طن= 1000كغم
Pressure=105kg/cm²
الضغط = 105كغم/ سم2
1000÷105=9.52 cm²
Area=9.52 cm²
المساحة = 1000/105= 9.52سم2
Diameter of cyl= (√9.52÷π)X2=6.06cm
القطر = 6.06
17
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 18. Flow Triangle مثلث الجريان
Volume (flow) is measured in gallons per minute(GPM)
Speed is measured in inches per minute
in/min السرعة تقاس
Area is measured in square inches
in² اوcm²المساحة تقاس
If two are known we can calculate the unknown
إذا علم اثنان منهم فإنه يمكن حساب الثالث
18
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 19. We need to convert the GPM to cubic inches 1US gallon =231˝³ 1 Imperial gallon =277 ˝³
We need to convert litres /min to cubic centimetres 1 lpm =1000cm³
19
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 20. What is the diameter of the cylinder?ما هو قطر الأسطوانة؟
Flow rate= 75 lpm
75 lpm=75000cm³
Speed 30cm/sec(1800cm/min)
75000÷1800=41.6cm²
Area=41.6cm²
Diameter of cyl= √41.6÷πX2=4.10cm
20
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 21. Why Diameter of Cylinder
We need to convert the diameter of the cylinder to area because in the mathematic calculations (F =PxA) area is needed as that is the surface that the liquid is acting on to create the force required to move the load
نحتاج لحساب قطر الاسطوانة لإيجاد مساحة مقطعها وبالتالي استخدامها في معادلة القوة = الضغط * المساحة
21
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 22. Why Diameter of Cylinder
Thus when calculating the area of a cylinder using the formula (A=F÷P) we need to convert the area to diameter to know what size of cylinder we need as cylinders are usually sized by piston diameter and length of stroke.
الضغط÷ولذلك فإن حساب المساحة = القوة
يؤدي إلى حساب قطر الاسطوانة و عادة يستخدم في تحديد المكبس بالاضافةالى طول الدورة
22
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 23. Actuatorsمشغل ميكانيكي
Actuators fall into two categories: linear (cylinders) and rotary (motors)
يقسم المشغل الميكانيكي إلى نوعين: خطي (أسطوانة) ودوراني (محرك)
Cylinders can be single acting or double acting and come in a variety of mounting configurations depending on needs
تأتي الأسطوانة على أحادي العمل أو ثنائي العمل على عدة أشكال
Motors can be bi-directional, unidirectional or oscillating
المحركات تأتي على ثنائي الاتجاه أو أحادي الاتجاه أو دوراني
They can also be fixed capacity or variable depending on requirements.
Actuators. (Courtesy Eaton Corporation, Hydraulics Operations)
23
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 24. Hydraulic circuits are built in the reverse orderتبنى الدوائر الهيدروليكية والترتيب العكسي
نبدأ بما نريد على أنه النتيجة المرادة
Load to move or turnالحمل لأجل الحركة أو الدوران3. Then safe working pressureثم يخزن الضغط
4. Then actuator sizeثم حجم المشغل الميكانيكي
Numbers 3 & 4 can be in any order
24
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 25. Cylinders single actingأسطوانات أحادية العمل
A hydraulic ram. (Courtesy Eaton Corporation, Hydraulics Operations
25
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 26. Cylinders double actingأسطوانات مزدوجة
Double acting cylinder.(Courtesy Eaton Corporation, Hydraulics Operations)
26
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 27. - Cylinder construction.بناء الأسطوانة (Courtesy Eaton Corporation, Hydraulics Operations)
27
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 28. Cushion assembly and operation.التركيب والتشغيل (Courtesy Eaton Corporation, Hydraulics Operations)
28
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 29. - Cylinder mounting methods.عملية تركيب الأسطوانة (Courtesy Eaton Corporation, Hydraulics Operations)
29
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 30. Motorsالمحركات
Design specifications determine the style of motorمواصفات التصميم تحدد طبيعة المحرك
Styles of motors available are
أنواع المحركات الموجودة
Gear (external, internal),Vane and Piston
- الترس (داخلي وخارجي) والدوارة والمكبس
30
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 31. Motorsالمحركات
Power Fluid Symbols رموز القدرة في الموائع
31
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 32. Motorsالمحركات
Power Fluid Symbols رموز القدرة في الموائع
32
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 33. Direction Control Valvesصمامات تحكم الاتجاه
Controls the direction the fluid will travel within the circuit
تتحكم باتجاه السائل المار في الدائرة الهيدروليكية
Eg. Without a DCV a cylinder would stroke out then not return unless you switched the hoses!
بدون هذه الصمامات في الأسطوانة سوف تخرج ثم لا تعود إلا إذا تم تغيير الخراطيم
2 types are spools & rotaryنوعان: دائري و لف
33
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 34. Direction Control Valvesصمامات تحكم الاتجاه
identified by the # of ports (or ways) & positions
. E.g.
4 way 3 position closed centre
34
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 35. Common spool centres. أهم مراكز الملف (Courtesy Eaton Corporation, Hydraulics Operations)
35
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 36. Non-Throttling DCV
Directional Control Valve Symbols رموز صمامات تحكم الاتجاه
36
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 37. Pressure Control Valvesصمامات تتحكم بالضغط
Relief Valve(most common)صمامات الأمان
Limits system pressure
يحدد ضغط النظام
Its considered a Safety Valve
يغير صمام الحماية
Every hydraulic system needs a pressure relief valve
كل نظام هيدروليكي يحتاج إلى صمام أمان الضغط
37
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 38. Relief valves, direct acting and pilot operated(Courtesy Eaton Corporation, Hydraulics Operations)صمامات الأمان
38
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 39. Conductors/Pipeالموصلات (الأنابيب)
Steel pipe is commonly used as a fluid conductor when large volumes of fluid are involved, or where its lower cost relative to tubing is a factor. تستخدم الأنابيب الفولاذية عادة في نقل السوائل
For general hydraulic purposes, seamless carbon steel pipe is recommended. It must be free from dirt, rust , scale and any machine debris before being installed into any hydraulic system.
لأغراض الهيدروليك، يستخدم الأنبوب الفولاذي الكربوني بدون درزه لخلوه من الغبار والصدأ ويأتي بعدة أحجام
Standard finish given to steel pipe is a lacquer coating that is intended to prevent corrosion during shipping and storage. This is referred to as “black iron pipe. Best is pickled and oiled or just pickled only. Galvanized pipe should never be used on pressure lines it is accepted on return lines
تطلى الأنابيب الفولاذية بمادة ورنيش اللك (الطلي) لحمايتها من التآكل أثناء التحميل والتخزين
39
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 40. If we double the size of the conductor we quadruple the area and the flow will be quartered
إذا ضاعفنا حجم الموصلات وكذلك فإن المسافة تزداد أربعة أضعاف وكذلك الجريان
When changing conductors pay particular attention to sizeعند تغير الموصلات يجب الانتباه إلى الحجم
40
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 41. Hydraulic Pumpsالمضخات الهيدروليكية
Can be fixed displacement or variable displacement depending on requirements
يمكن أن تكون ثابت المسافة أو متغير المسافة حسب الطلب
Can be gear, vane or piston
يمكن أن تكون ترس أو دوراني أو مكبس
Similar to motors except driven by an outside force i.e: electric motor
تشابه عمل المحرك باستثناء أن القوة المحركة من الخارج
41
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 42. Pumps and Compressorsالمضخات والضاغطات
Power Fluid Symbols رموز قدرة الموائع
42
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 43. A basic hydraulic system.نظام هيدروليكي بسيط
43
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 44. TROUBLESHOOTINGحل المشكلات
44
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 45. Faulty Actuatorخطأ في المشغل الميكانيكي
45
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 46. Faulty Actuatorخطأ في المشغل الميكانيكي
46
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 47. Faulty Actuatorمشاكل في المشغل الميكانيكي
47
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 48. Rod Damageتحطم القضيب
48
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 49. Rod Damageتحطم القضيب
49
Building and Extending Skills Training (BEST) Project
• 50. Fundamentals ofIndustrial Hydraulicsأساسيات الهيدروليك
Mr. Billy Lockhart contact information
E-mail lockhartb@siast.sk.ca
Office Telephone in CANADA # 001-306-659-4323
September 2010
Building and Extending Skills Training (BEST) Project