طراحی، مدلسازی و شبیه سازی سیستم هیدرولیک در آسانسورهای هیدرولیکی

در طراحی یک آسانسور هیدرولیکی ملاحظات مختلفی از جمله مباحث مربوط به مهندسی عمران، طراحی الکتریکی و مهندسی کنترل، طراحی مکانیکی و سیستم هیدرولیک مد نظر قرار می گیرد. در این پایان نامه طراحی، مدل سازی و شبیه سازی انواع مختلف سیستم های هیدرولیک آسانسور هیدرولیک بررسی شده است. در پایان محاسبات برای یک آسانسور هیدرولیک با ظرفیت بار دو تن و طول تراول 5 متر انجام شده است. از آنجا که در تمام زمینه ها، طراحی بایستی در محدوده استاندارد مربوطه صورت پذیرد، طراحی سیستم هیدرولیک با استفاده از استاندارد اروپایی مورد مطالعه قرارگرفته و محاسبات طراحی سیستم و کمانش جک انجام شده است. در طراحی سیستم هیدرولیکی، تمامی سیستم های سروی شیرکنترل، پمپ کنترل و همچنین سیستم دارای انباره بررسی شده است. به منظور دستیابی به بهترین ساختار منبع توان، سیستم های مذکور مدل سازی و شبیه سازی شده و مسائلی از جمله بازده و مصرف انرژی نیز مد نظر قرار گرفته است. مدل سازی سیستم با استخراج معادلات حاکم بر واحد پمپ_موتور، جریان عبوری از شیرها، افت اصطکاکی در لوله ها، معادله پیستون و بار، معادلات پیوستگی و تغییرات مدول بالک موثر انجام شده است. با توجه به پیچیدگی، غیرخطی بودن و تعداد بالای معادلات حاکم بر کل سیستم، شبیه سازی رفتار سیستم در نرم افزار matlab simhydraulic انجام شده است. معادلات حاکم بر اجزای مختلف سیستم، در این نرم افزار ساده سازی شده و حجم بالای محاسبات کاهش می یابد، به طوری که شبیه سازی کل سیستم میسر می شود. در شبیه سازی آسانسور هیدرولیکی مذکور، نتیجه شد که با استفاده از سیستم پمپ کنترل به جای سیستم شیر کنترل، به میزان 7/16 درصد مصرف انرژی در حرکت صعودی کاهش می یابد. در حرکت نزولی نیز اگر پمپ به عنوان موتور هیدرولیکی کار کند، می توان انرژی پتانسیل حرکت نزولی را بازیابی نمود. در سیستم هیدرولیک دارای انباره، با ذخیره انرژی در انباره در حرکت نزولی، به میزان 46 درصد مصرف انرژی در حرکت صعودی کاهش می یابد. همچنین اثر دما بر مصرف انرژی بررسی شده که گرم شدن روغن از صفر تا 60 درجه سانتیگراد، کاهش مصرف انرژی به اندازه 7/8 درصد را به دنبال دارد.