sistema di azionamento idraulico - Hydraulic drive system

Un sistema di azionamento idraulico è un'unità o quasi idrostatica trasmissione sistema che utilizza pressurizzato fluido idraulico per alimentare macchine idrauliche . Il termine idrostatico si riferisce al trasferimento di energia da differenze di pressione, non dalla energia cinetica del flusso.

Un sistema di azionamento idraulico è composto da tre parti: Il generatore (ad esempio una pompa idraulica ), azionato da un motore elettrico o una combustione motore o un mulino ; valvole, filtri, tubazioni ecc (per guidare e controllare il sistema); e l'attuatore (ad esempio un motore idraulico o cilindro idraulico ) per guidare la macchina.

Principio

Principio del sistema di azionamento idraulico

La legge di Pascal è alla base dei sistemi di azionamento idraulico. Quando la pressione nel sistema è la stessa, la forza che il fluido dà all'ambiente circostante è quindi pari alla pressione × area. In tal modo, un pistoncino sente una piccola forza e una grande pistone sente una grande forza.

Lo stesso principio si applica per una pompa idraulica con una piccola cilindrata che richiede una piccola coppia , abbinato ad un motore idraulico con un grande cilindrata che dà una grande coppia. In tal modo una trasmissione con un certo rapporto può essere costruita.

La maggior parte dei sistemi di azionamento idraulico fanno uso di cilindri idraulici. Qui lo stesso principio è usato - una piccola coppia può essere trasmessa in una grande forza.

Con strozzamento del fluido tra la parte generatore e la parte del motore, oppure utilizzando pompe idrauliche e / o motori con cilindrata regolabile, il rapporto di trasmissione può essere modificato facilmente. Nel caso si usa limitazione, l'efficienza della trasmissione è limitata. In vengono utilizzate pompe e motori regolabili caso, l'efficienza, tuttavia, è molto grande. In realtà, fino a intorno al 1980, un sistema di azionamento idraulico ha avuto quasi nessuna concorrenza di altri sistemi di azionamento regolabile.

Attualmente, i sistemi di azionamento elettrici con servomotori elettrici possono essere controllati in modo eccellente e possono facilmente competere con rotazione sistemi di azionamento idraulici. cilindri idraulici sono, infatti, senza competizione per le forze lineari. Per questi cilindri, se i sistemi idraulici sono disponibili, è facile e logico utilizzare questo sistema per gli azionamenti rotanti dei sistemi di raffreddamento.

Un importante vantaggio di un motore idraulico è l'elevata densità di potenza: la massa di un motore idraulico è diverse volte più piccola della massa di un azionamento elettrico della stessa potenza.

Classificazione

azionamenti idraulici sono tradizionalmente divisi in tre classi. Questi sono:

  • idraulica industriale.
  • l'idraulica mobile
  • Aircraft idraulico

La classificazione è essenzialmente dovuto al fatto che i componenti sono classificati in queste categorie, anche se esiste una certa sovrapposizione tra idraulica industriale e mobile, componenti idraulici aeromobili sono altamente specializzati per esigenze estreme di peso e di certificazione.

Pressa idraulica

Pressa idraulica in un negozio di macchina. Questa pressa è comunemente usato per idroformatura .

Una pressa idraulica è una macchina (vedi macchina pressa ) utilizzando un cilindro idraulico per generare una forza di compressione. Esso utilizza l'equivalente idraulico di un meccanico leva , ed era noto anche come una pressa Bramah dopo l'inventore, Joseph Bramah , Inghilterra. Ha inventato ed è stato rilasciato un brevetto su questo comunicato nel 1795. Come Bramah (che è anche conosciuto per il suo sviluppo della sciacquone ) servizi igienici installati, ha studiato la letteratura esistente sul moto dei fluidi e mettere questa conoscenza nello sviluppo della stampa.

Cilindro idraulico

Cilindri idraulici (chiamati anche motori idraulici lineari) sono meccaniche attuatori che vengono utilizzati per fornire una forza lineare attraverso una corsa lineare. Cilindri idraulici sono in grado di dare spinta e di trazione forze di molte tonnellate solo con un sistema idraulico semplice. Molto semplici cilindri idraulici sono utilizzati nelle presse; qui, il cilindro è costituito da un volume in un pezzo di ferro con un pistone spinto in essa e sigillato con un coperchio. Da pompare fluido idraulico nel volume, lo stantuffo viene spinto con una forza di pressione stantuffo zona.

Cilindri più sofisticate hanno un corpo con coperchio di estremità, un pistone , ed una testa cilindri . Ad un lato inferiore è, ad esempio, collegato ad una singola forcella , mentre dall'altra parte, lo stelo è prevista anche una cerniera maschio. Il guscio cilindro ha normalmente collegamenti idraulici su entrambi i lati; ovvero un collegamento sul lato inferiore e una connessione al lato testata cilindri. Se l'olio viene spinto sotto il pistone, lo stelo del pistone viene spinto fuori e l'olio che era tra il pistone e la testa del cilindro è spinto indietro al serbatoio dell'olio.

La forza di spinta o di trazione di un cilindro idraulico è la seguente:

  • F = Ab * pb - Ah * ph
  • F = forza di spinta in N
  • Ab = (π / 4) * (Bottom-diametro) ^ 2 [m2]
  • Ah = (π / 4) * ((Bottom-diametro) ^ 2- (stelo di diametro) ^ 2)) [m2]
  • pb = pressione sul lato inferiore in [N / m2]
  • ph = pressione sul lato testata cilindri in [N / m2]

Cilindri idraulici semplici hanno una pressione massima di esercizio di circa 70 bar . Il passo successivo è di 140 bar, 210 bar, 320/350 bar e oltre. In generale, i cilindri sono su misura. La corsa di un cilindro idraulico è limitata dal processo di fabbricazione. La maggior parte dei cilindri idraulici hanno una portata tra lo 0, 3, e 5 metri, mentre 12-15 ictus metri è anche possibile, ma per questa lunghezza solo un numero limitato di fornitori sono sul mercato.

Nel caso la lunghezza retratta del cilindro è troppo lungo per il cilindro ad essere costruita nella struttura, cilindro telescopico può essere utilizzato. Si deve comprendere che per applicazioni di spinta semplici cilindri telescopici potrebbe essere facilmente disponibili; per forze maggiori e / o cilindri a doppio effetto, essi devono essere concepiti in particolare e sono molto costosi. Se cilindri idraulici sono utilizzati solo per la spinta e lo stelo è portato nuovamente con altri mezzi, si può anche usare cilindri stantuffo . Cilindri tuffanti hanno tenuta sul pistone, se il pistone esiste ancora. Ciò significa che solo un collegamento olio è necessario. In generale il diametro del pistone è piuttosto grande rispetto ad un normale cilindro pistone, mentre un motore idraulico sarà sempre perdere olio. Un cilindro idraulico non ha una perdita sul pistone né sopra la saldatura testa cilindro in modo che non v'è alcuna necessità di un freno meccanico.

motore idraulico

Schema elettrico principale per anello aperto e ad anello chiuso del sistema.

Il motore idraulico è la controparte di rotazione del cilindro idraulico . Concettualmente, un motore idraulico deve essere intercambiabile con la pompa idraulica , a causa del fatto che svolge la funzione opposta. Tuttavia, la maggior parte delle pompe idrauliche non possono essere utilizzati come motori idraulici perché non possono essere retrogrado . Inoltre, un motore idraulico di solito è progettato per la pressione di esercizio su entrambi i lati del motore. Un'altra differenza è che un motore può essere invertito da una valvola di inversione.

Pressione in un sistema idraulico è come la tensione in un sistema elettrico e portata del fluido è l'equivalente di corrente. La dimensione e la velocità della pompa determina la portata, il carico sul motore determina la pressione.

valvole idrauliche

Queste valvole sono di solito molto pesante per resistere a pressioni elevate. Alcune valvole speciali possono controllare la direzione del flusso di fluido e di agire come unità di controllo per un sistema.

Classificazione delle valvole idrauliche

  • Classificazione basata sulla funzione:
  1. valvole di controllo della pressione (PC valvole)
  2. valvole di controllo di flusso (FC valvole)
  3. valvole di controllo direzione (DC valvole)
  • Classificazione basata sul metodo di attivazione:
  1. Direttamente azionato valvola
  2. Valvola pilota azionata
  3. azionamento manuale della valvola
  4. elettrovalvola azionata
  5. valvola di controllo aperta
  6. servovalvole controllata
  7. molteplice

Sistemi aperti e chiusi

Un sistema aperto è quello in cui il fluido idraulico viene rinviato in un grande serbatoio pressurizzato al termine di un ciclo attraverso il sistema. Al contrario, un sistema chiuso è dove soggiorni fluido idraulico in un circuito chiuso pressurizzato senza ritornare ad un serbatoio principale dopo ogni ciclo. Vedere sistemi aperti e chiusi .

Guarda anche

Riferimenti