Hydraulic System
‫أقسام النظام الهيدرولييك‬
‫قسم إمداد الطاقة‬
‫قسم التحكم‬
‫قسم التشغيل‬
‫‪ -1‬قسم إمداد الطاقة‬
‫‪ -2‬قسم التحكم‬
‫‪ -3‬قسم التشغيل‬
‫‪ -1‬خزان‬
‫‪ -5‬صمام تحكم في اإلتجاه‬
‫‪ -8‬اسطوانة هيدروليكية‬
‫‪ -2‬مضخة‬
‫‪ -6‬صمام تحكم في االتجاه‬
‫‪ -9‬محرك هيدروليكي‬
‫‪ -3‬فلتر‬
‫‪ -7‬صمام تحكم في السريان‬
‫‪ -4‬زيت هيدروليكي‬
Component of hydraulic system
tank
Hydraulic
Pump
lines
valves
Hydraulic
system
actuators
Hydraulic
fluid
Drive
motor
Hydraulic system
1- Hydraulic fluids
It is a substance in which the molecules can move about with
freedom.
A gas is a fluid which will expand to completely fill the available
space. Its density varies considerably with its temperature and
pressure.
A liquid is a fluid which will flow under gravity to take up the shape
of the containing vessel. The density of the liquid changes only very
slightly with changes in temperature and pressure.
2- Drive motors
Drive motor is the way we can produce motion to the hydraulic
pumps. And as we said before that it consists of three types, the
alternating current motor (A.C.) which work by alternated current.
The second type is direct current motor (D.C.) which work by direct
current and diesel motors.
D.C. motor
A.C. motor
3- pipes (lines)
it is the transfer method which carry power in it to another place in
the system. It may be made from un rusted metal or from rubber
that can over stand the high pressure.
4- tanks
Tanks are the reservoir of the hydraulic fluid that are made from un
rusted metal. Also the tank may be surge tank to get red of the
undesired fluids. The hydraulic tank must be with size from 3-5
times of hydraulic oil volume of the whole system.
Properties of tank
1- allow solid contaminants and water to drop out.
2- reduce entrained air from circulation.
3- allow easy flow to the pump suction side.
5- Hydraulic Power (Pumps)
Pumps is the heart of hydraulic systems which convert mechanical
energy to hydraulic energy. Pumps classified into two branches as
identified by the fluid power industry.
1- non positive displacement pumps (hydrodynamic)
This type is used for low pressure, high volume flow applications.
Their maximum pressure capacity is limited between 250-300 psi.
most of these pumps are used in transporting fluids from one location
to another.
2- positive displacement pumps (hydrostatic).
this type of pumps are universally used, it is known as implies.
This kinds of pumps ejects fixed amount of fluid in the hydraulic
systems.
1- Hydraulic Fluids (Oils)
‫الزيوت الهيدروليكية‬
‫هو العنصر الوحيد المتحرك في الدائرة الهيدروليكية •‬
‫مصدر الزيوت الهيدروليكية‬
‫نحصل عليها من الزيوت المعدنية المستخدمة من باطن األرض بعد‬
‫عمليات تكرير واسعة‪.‬‬
Fluid Properties
1. Relative density or specific gravity
The relative density of a substance is the ratio of its density to
the density of some standard substance.
It is denoted by the letter 's'. The standard substance is usually
water (at 4 °C) for liquids
Density of substance
Relative density of liquids S  
Density of water at 4 0 C
2. Bulk modulus
The stiffness of a hydraulic system is directly related to the
incompressibility of the oil. Bulk modulus is a measure of this
compressibility.
Higher the bulk modulus, the less compressible of the fluid.
The bulk modulus is given by the following equation:
 P 


V


  V 
Where
V is the original volume
P is the change in pressure
 V is the change in volume
3- Viscosity
Viscosity is a measure of a liquid's resistance to flow
Viscosity is measured by the rate at which the fluid resists deformation
‫هي مقدار الترابط بين جزيئات السائل المختلفة‬:‫اللزوجة‬
Viscosity can be further classified as:
1- Absolute viscosity
 
2- Kinematic viscosity



 
‫‪Temperature dependence on Viscosity‬‬
‫العالقة عسكية بين درجة الحرارة ولزوجة السائل ولكن وجد ان افضل درجة يعمل عندها‬
‫السخان هي (‪ 40‬درجة مئوية ) وكذلك اللزوجة وجد ان كلما اقتربت من ‪ 100‬كلما كانت‬
‫خواص الزيت أفضل‬
‫‪Vogel-Cameron‬‬
‫‪B‬‬
‫‪T C‬‬
‫‪T  A  e‬‬
‫‪A, B, C are constants,‬‬
‫‪T is Temperature in °C‬‬
Pressure dependence of viscosity
 .P
 P  0  e

0
30 °C
40 °C
50 °C
3
T=80 °C
2,5
2
1,5
100
200
0, 0 viscosity at atmospheric pressure
300
400
p [bar]
Too high a viscosity results in:
1- Higher resistance to flow causing sluggish operation
2- Increase in power consumption due to frictional losses
3- Increased pressure drop through valves and lines
4- High temperature conditions caused due to friction.
Too low a viscosity results in:
1- Increased losses in the form of seal leakage
2- Excessive wear and tear of the moving parts.
Viscosity effect on efficiency
4- Viscosity index
The viscosity index is an empirical number indicating the rate of
change of viscosity of an oil within a given temperature range.
The Viscosity Index is a unitless measure of the oil’s viscosity at differen
temperatures. Oils perform best when they operate in their optimum
temperature range.
A low viscosity index indicates a relatively larger change in viscosity
with temperature.
A high viscosity index indicates a relatively smaller change in
viscosity with temperature.

L U 
VI 
 100
L  H 
U is the viscosity whose viscosity index is to be calculated at 37.8 °C (100 °F)
L is viscosity of the oil of '0' viscosity index at 37.8 °C (100 °F)
H is the viscosity of the oil of '100' viscosity index at 37.8 °C (100 °F).
‫الوظائف االساسية للزيت الهيدروليكي‬
‫‪1- To Transmit Power‬‬
‫‪ -1‬نقل القدرة‬
‫‪2- To Lubricate Moving Parts‬‬
‫‪ -2‬تزيت األجزاء الميكانيكية المتحركة‬
‫‪3- To Dissipate Heat‬‬
‫‪ -3‬التخلص من الحرارة الناتجة عن األجزاء المحتكة‬
‫‪4- To Seal Clearances Between Mating Parts‬‬
‫‪ -4‬سد الخلوص الموجود بين األجزاء وتنظيف الدائرة من الشوائب‬
‫خواص الزيت الهيدروليكية‬
1- Good Lubricity
2- Ideal Viscosity
3- A high Viscosity Index
4- Chemical and Environmental Stability
5- Compatibility with System Materials
6- Large Bulk Modulus
7- Fire Resistance
8- Good Heat Transfer Capability
9- Low Density
10- Foam Resistance
11- Non Toxic
12- Low Volatility
13- Inexpensive
14- Readily Available
‫صيانة الزيوت الهيدروليكية‬
‫‪ -1‬اليجب تزويد خزان الزيت الهيدروليكي إال علي طريق الفلتر الذي البد‬
‫وان يكون بنفس خواصاته التي يمدها المنتج ‪0‬‬
‫‪ -2‬يجب استتراف الماء الذي يتجمع في قاع الخزان وذلك بعد فترات توقف‬
‫المعد عن طريق العمل ‪ ،‬ويتم غالبا ً قبل العمل ‪0‬‬
‫‪ -3‬يجب اإللتزام بفترات تغير الزيت الهيدروليكي وهي ما يتراوح ما بين‬
‫(‪5000 :1000‬ساعة ) تشغيل‬
‫‪ -4‬عند إختيار نوع واحد معين من الزيوت يجب األخذ في اإلعتبار ظروف‬
‫التشغيل في فصل الشتاء والصيف ‪0‬‬
‫‪ -5‬يجب تنظيف الخزان للمعدة عند كل تغير زيت ‪0‬‬
‫‪ -6‬يجب عدم خلط نوعين مختلفين من الزيوت‬
‫وحدة القدرة الهيدروليكية‬
‫مميزات نظم التحكم الهيدروليكي‬
‫‪ -1‬الزيت وسط ناقل للحرارة ‪0‬‬
‫‪ -2‬الزيت وسط للتزييت ‪0‬‬
‫‪ -3‬كبر قوي وعزوم اإلدارة مع صغر الحجم ‪0‬‬
‫‪ -4‬الموائمة للتحكم اإللكتروني ‪0‬‬
‫‪ -5‬سهولة نقل القدرة بالخراطيم المرنة ‪0‬‬
‫‪ -6‬سهولة الحماية ضد األحمال الزائدة ‪0‬‬
‫‪ -7‬إمكانية الحصول علي حركة خطية ودائرية سهلة ‪0‬‬
‫‪ -8‬امكانية تخزين القدرة بالمراكم ‪0‬‬
‫‪ -9‬سرعة رد الفعل للمحركات عند البدء من السكون ‪0‬‬
‫‪ -10‬إمكانية الحصول علي قطع غيار قياسية ‪0‬‬
‫‪ -11‬إمكانية التحكم في الحركات السريعة وكذلك الدقيقة متناهية البطء ‪0‬‬
‫عيوب نظم التحكم الهيدروليكي‬
‫‪ -1‬الخلوصات الدقيقة تفرض تكلفة إنتاج عالية ‪0‬‬
‫‪ -2‬الخلوصات الدقيقة تفرض العمل في حدود درجات حرارة معينة ‪0‬‬
‫‪ -3‬الخلوصات الدقيقة تفرض وجود نظام ترشيخ قاسي للزيت ‪0‬‬
‫‪ -4‬إحتمال اإلشتعال وارد وبخاصة عند العمل بالقرب من مصادر اإلشتعال ‪0‬‬
‫‪ -5‬عدم موائمة نظم التحكم الهيدروليكي للتطبيقات ذات القدرة القليلة ‪0‬‬
‫العوامل التي تؤثر على فقدان الضغط أثناء السريان‬
‫‪ -1‬طول األنبوبة ‪0‬‬
‫‪ -2‬مساحة مقطع األنبوبة ‪0‬‬
‫‪ -3‬خشونة سطحها الداخلي ‪0‬‬
‫‪ -4‬سرعة سريان الزيت ‪0‬‬
‫‪ -5‬لزوجة الزيت ‪0‬‬