Sistema hidràulic: càlcul, esquema, dispositiu. Tipus de sistemes hidràulics. Reparació. Sistemes hidràulics i pneumàtics

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2024-01-15 14:09

Un sistema hidràulic és un dispositiu dissenyat per convertir un petit esforç en un de significatiu utilitzant algun tipus de fluid per transferir energia. Hi ha molts tipus de nodes que funcionen segons aquest principi. La popularitat dels sistemes d'aquest tipus es deu principalment a la seva alta eficiència, fiabilitat i relativa simplicitat de disseny.

Utilitza l'àrea

Ampli ús d'aquest tipus de sistema trobat:

1. A la indústria. Molt sovint, la hidràulica és un element del disseny de màquines de tall de metalls, equips dissenyats per al transport de productes, càrrega/descàrrega, etc.
2. A la indústria aeroespacial. S'utilitzen sistemes similars en diversos controls i xassís.
3. A l'agricultura. És a través de la hidràulica que solen controlar els accessoris de tractors i excavadores.
4. En l'àmbit del transport de càrrega. Els cotxes solen estar equipats amb hidràulicsistema de fre.
5. A l'equipament del vaixell. La hidràulica en aquest cas s'utilitza en la direcció, està inclosa en el disseny de les turbines.

Principi de funcionament

Qualsevol sistema hidràulic funciona segons el principi d'una palanca líquida convencional. El medi de treball subministrat dins d'aquest node (en la majoria dels casos, oli) crea la mateixa pressió en tots els seus punts. Això vol dir que amb una petita força en una àrea petita, podeu suportar una càrrega important en una de gran.

A continuació, considereu el principi de funcionament d'aquest dispositiu utilitzant l'exemple d'una unitat com el sistema de fre hidràulic d'un cotxe. El disseny d'aquest últim és força senzill. El seu esquema inclou diversos cilindres (el fre principal, ple de líquid, i auxiliar). Tots aquests elements estan connectats entre si per tubs. Quan el conductor prem el pedal, el pistó del cilindre mestre es mou. Com a resultat, el líquid comença a moure's pels tubs i entra als cilindres auxiliars situats al costat de les rodes. Després d'això, s'activa la frenada.

Disseny de sistemes industrials

El fre hidràulic d'un cotxe: el disseny, com podeu veure, és força senzill. En màquines i mecanismes industrials s'utilitzen dispositius líquids més complexos. El seu disseny pot ser diferent (segons l'àmbit d'aplicació). Tanmateix, l'esquema de circuit d'un sistema hidràulic de disseny industrial és sempre el mateix. Normalment inclou els elements següents:

1. Embassamentper a líquid amb boca i ventilador.
2. Filtre gruixut. Aquest element està dissenyat per eliminar diversos tipus d'impureses mecàniques del líquid que entra al sistema.
3. Bomba.
4. Sistema de control.
5. Cilindre de treball.
6. Dos filtres fins (a les línies de subministrament i de retorn).
7. Vàlvula de distribució. Aquest element de disseny està dissenyat per dirigir el fluid cap al cilindre o cap al dipòsit.
8. Vàlvules de retorn i seguretat.

El funcionament del sistema hidràulic d'equips industrials també es basa en el principi de palanquejament de fluids. Sota la influència de la gravetat, l'oli d'aquest sistema entra a la bomba. Després va a la vàlvula de control i després al pistó del cilindre, creant pressió. La bomba d'aquests sistemes no està dissenyada per xuclar el líquid, sinó només per moure el seu volum. És a dir, la pressió no es crea com a resultat del seu treball, sinó sota la càrrega del pistó. A continuació es mostra un diagrama esquemàtic del sistema hidràulic.

Avantatges i desavantatges dels sistemes hidràulics

Els avantatges dels nodes que funcionen amb aquest principi inclouen:

• La capacitat de moure càrregues de grans dimensions i pes amb la màxima precisió.
• Rang de velocitats pràcticament il·limitat.
• Funcionament suau.
• Fiabilitat i llarga vida útil. Tots els components d'aquests equips es poden protegir fàcilment de les sobrecàrregues instal·lant vàlvules d'alleujament de pressió senzilles.
• Economia afeina i mida petita.

A més dels avantatges, els sistemes industrials hidràulics, per descomptat, tenen certs inconvenients. Aquests inclouen:

• Augment del risc d'incendi quan es treballa. La majoria de fluids utilitzats en sistemes hidràulics són inflamables.
• Sensibilitat de l'equip a la contaminació.
• Possibilitat de fuites d'oli i, per tant, la necessitat d'eliminar-les.

Càlcul del sistema hidràulic

Quan es dissenyen aquests dispositius, es tenen en compte molts factors diferents. Aquests inclouen, per exemple, el coeficient cinemàtic de viscositat del líquid, la seva densitat, la longitud de les canonades, els diàmetres de les barres, etc.

L'objectiu principal de realitzar càlculs per a un dispositiu com un sistema hidràulic és, més sovint, determinar:

• Especificacions de la bomba.
• Cops de vareta.
• Pressió de funcionament.
• Rendiment hidràulic de línies, altres elements i tot el sistema.

El sistema hidràulic es calcula mitjançant diverses fórmules aritmètiques. Per exemple, les pèrdues de pressió a les canonades es defineixen de la següent manera:

1. La longitud calculada de les línies es divideix pel seu diàmetre.
2. El producte de la densitat del líquid utilitzat i el quadrat del cabal mitjà es divideix per dos.
3. Multiplica els valors obtinguts.
4. Multiplica el resultat pel factor de pèrdua de viatge.

La fórmula en sisembla així:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

En general, en aquest cas, el càlcul de pèrdues a les línies es realitza aproximadament segons el mateix principi que en estructures tan senzilles com els sistemes de calefacció hidràulics. S'utilitzen altres fórmules per determinar el rendiment de la bomba, la carrera, etc.

Tipus de sistemes hidràulics

Tots aquests dispositius es divideixen en dos grups principals: de tipus obert i tancat. El diagrama esquemàtic del sistema hidràulic que hem considerat anteriorment pertany a la primera varietat. Normalment s'utilitza un disseny obert per a dispositius de baixa i mitjana potència. En sistemes tancats més complexos, s'utilitza un motor hidràulic en comptes d'un cilindre. El líquid hi entra des de la bomba i després torna a la línia de nou.

Com es fan les reparacions

Atès que el sistema hidràulic té un paper important en màquines i mecanismes, el seu manteniment sovint es confia a especialistes altament qualificats d'empreses dedicades a aquest tipus d'activitat. Aquestes empreses solen oferir una gamma completa de serveis relacionats amb la reparació d'equips especials i hidràulics.

Per descomptat, a l'arsenal d'aquestes empreses hi ha tot l'equip necessari per a la producció d'aquest treball. Les reparacions dels sistemes hidràulics solen fer-se in situ. Abans de dur-lo a terme, en la majoria dels casos, s'han de prendre diverses mesures diagnòstiques. Per a això, les empreses de serveis hidràulics utilitzen instal·lacions especials. Els components necessaris per solucionar els problemes també els porten els empleats d'aquestes empreses.

Sistemes pneumàtics

A més dels dispositius hidràulics, es poden utilitzar dispositius pneumàtics per posar en marxa els nodes de diversos tipus de mecanismes. Funcionen de la mateixa manera. Tanmateix, en aquest cas, l'energia de l'aire comprimit, no de l'aigua, es converteix en energia mecànica. Tant els sistemes hidràulics com els pneumàtics fan la seva feina amb força eficàcia.

L'avantatge dels dispositius de la segona varietat és, en primer lloc, l'absència de la necessitat de tornar el fluid de treball al compressor. L'avantatge dels sistemes hidràulics en comparació amb els pneumàtics és que el medi que contenen no s'escalfa ni es refreda excessivament i, per tant, no cal incloure components ni peces addicionals al circuit.