- Aplicación de cilindros hidráulicos.
- Componentes de una prensa hidráulica.
- Variedades y características de los sistemas hidráulicos.
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Los sistemas hidráulicos en sí mismos son conocidos desde hace bastante tiempo y se utilizan ampliamente en muchas unidades, tanto en el plano industrial como doméstico. Sin darnos cuenta, los encontramos todos los días en las calles y en el trabajo.
El ejemplo más común de un cilindro hidráulico, que es casi seguro que tenga en sus manos, es un gato de automóvil banal. El principio de su funcionamiento, en su esencia, no es diferente de los cilindros hidráulicos similares para prensas o sistemas de émbolo de una excavadora.
Aplicación de cilindros hidráulicos.
El área principal de aplicación de los cilindros hidráulicos durante mucho tiempo son varias prensas. Desde tiempos inmemoriales, se han utilizado en la industria del vino. Otro ejemplo bien conocido del uso de prensas es la presión del aceite (girasol u oliva).
Hoy en día, tales dispositivos se han vuelto mucho más poderosos y su aplicación en la industria es mucho más amplia. Es imposible imaginar una fábrica o un taller de reparación de automóviles en el que no se utilizarían prensas hidráulicas.
No son menos comunes en la vida cotidiana. Muchas herramientas están equipadas con cilindros hidráulicos. Bueno, el que se dedica a la recolección de jugos, ciertamente los conoce de primera mano.
Las prensas de diferentes capacidades y diseños son producidas en masa por todo tipo de Kulibins en el garaje. La mayoría de las veces, en dispositivos milagrosos, se usan gatos viejos de camiones, que, en esencia, son los mismos cilindros hidráulicos y pueden dar un esfuerzo bastante serio.
Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento de los sistemas hidráulicos es transferir la fuerza bombeando fluido . El hecho es que casi no se encogen bajo presión y, por esta razón, son excelentes para transmitir esfuerzos, a veces muy grandes.
De acuerdo con la ley de Pascal, cuando se aplica, un líquido tiene un efecto igual en todas las superficies de la misma área de superficie, lo que en una aplicación particular significa: con una fuerza más pequeña, en un área más pequeña, es posible equilibrar más, en un área más grande.
De hecho, resulta algo así como una caja de cambios hidráulica . En este caso, la fuerza aplicada al plano más pequeño, en el plano más grande, aumentará en proporción a su tamaño.
Este principio subyace a todos los sistemas hidráulicos. Además de su aparente simplicidad y flexibilidad de aplicación, existen varias ventajas principales de tales dispositivos:
- eficiencia extremadamente alta cuando se trabaja con grandes cargas (transportar grandes cargas o aplicar grandes fuerzas);
- la capacidad de proporcionar ajustes de alta precisión;
- Confiabilidad sobresaliente (los sistemas hidráulicos se protegen fácilmente contra sobrecargas usando válvulas de seguridad de alivio de sobrepresión);
- Dimensiones relativamente pequeñas del equipo y rentabilidad durante la operación.
Componentes de una prensa hidráulica.
Los sistemas hidráulicos constan de varios componentes principales: un variador (motor hidráulico, cilindro hidráulico), bomba, válvula de emergencia y depósito.
El rendimiento de todo el sistema depende de la presión del aceite bombeado por la bomba, el diámetro de la superficie de trabajo del pistón, las dimensiones del cilindro y la presión máxima permitida.
Una de las partes más importantes de los sistemas hidráulicos es el fluido bombeado por la bomba y el accionamiento del variador. Se le presentan una serie de requisitos, que incluyen la composición química, los límites de temperatura de funcionamiento, la densidad y la tendencia a la oxidación. Una propiedad importante de tales líquidos es el riego: la capacidad de mantener la calidad de trabajo del sistema cuando entra la humedad.
El setenta por ciento de las fallas hidráulicas se deben a la calidad y condición del aceite. Cuarenta, de ellos, dependen directamente de sus parámetros operativos. Los sesenta restantes están directamente relacionados con el progreso del trabajo.
Dichos problemas incluyen un mayor desgaste de los elementos del sistema, la corrosión de las superficies metálicas (que a menudo conlleva la incautación de cilindros hidráulicos o daños en las juntas de sellado), una mayor viscosidad de los aceites o su contaminación con agua, polvo o aire.
Todo esto, por decirlo suavemente, no contribuye a un funcionamiento sin problemas del sistema en su conjunto, así como a sus nodos individuales.
Tales sistemas se utilizan en las siguientes áreas:
- En equipos industriales (prensas hidráulicas, manipuladores o máquinas de moldeo para plásticos).
- Equipos móviles (en excavadoras, grúas, en equipos de construcción e incluso en aviones).
- En equipos especiales, como simuladores y bancos de pruebas.
Variedades y características de los sistemas hidráulicos.
En la mayoría de los equipos anteriores se instalan sistemas hidráulicos utilizando cilindros hidráulicos.
Todos ellos, a su vez, están divididos en cilindros hidráulicos de una o dos vías .
Dependiendo del método de instalación y fijación a la máquina, los cilindros hidráulicos se pueden dividir en dos tipos: cilindros hidráulicos rígidamente fijos; Cilindros hidráulicos articulados.
De acuerdo a los detalles de su trabajo, hay varios tipos:
- piston
- émbolo
- telescópica
Los cilindros de acción simple están diseñados para aplicar fuerza hidráulica al elemento de salida (pistón o émbolo) en una dirección. La carrera de retorno se realiza debido al enderezamiento del resorte o bajo la acción de la gravedad (o debido a la operación de otro cilindro o mecanismo).
Debe tenerse en cuenta que en el caso de uso de un cilindro hidráulico con un resorte de retorno, la fuerza de la carrera de avance será menor que la de un bidireccional similar. Esto sucede porque en el momento de la inyección de fluido, entre otras cosas, se supera la fuerza elástica del resorte.
En cuanto a los cilindros hidráulicos bidireccionales, utilizan un diseño con dos planos de trabajo . Esto permite que el esfuerzo se realice en dos direcciones. En este caso, una de las partes del cilindro está conectada a la válvula de drenaje, y la otra a la válvula de descarga.
Para esta versión del cilindro, también hay un matiz. Con el movimiento hacia adelante del pistón, la fuerza producida es mayor y la velocidad es menor que con el retorno. Esto se debe a la diferencia en las áreas de trabajo (estamos hablando de la sección transversal efectiva del pistón) a la que se aplica la presión del fluido. Durante el movimiento inverso, el área es más pequeña debido al diámetro del "elemento de salida" del cilindro hidráulico.
Probablemente vale la pena mencionar los cilindros hidráulicos telescópicos, aunque rara vez se utilizan en prensas.
Esta variedad se utiliza en los casos en que se requiere un vástago, que es mucho más largo que la longitud del propio cuerpo del cilindro. Esta construcción se hace como varios cilindros anidados uno dentro del otro, el cuerpo de cada uno en el que sirve como una barra, el anterior.
Se producen en versiones con movimiento unidireccional y bidireccional. Esta unidad es más fácil de encontrar en camiones de volteo.
En el caso de las prensas de fabricación en condiciones artesanales, el principio de su funcionamiento no es diferente de sus homólogos industriales. Lo único que en tales dispositivos, en la mayoría de los casos, utilizan bombas de mano . Debido al tamaño pequeño y al esfuerzo relativamente pequeño, no hay una necesidad urgente de bombas de aceite voluminosas y bastante caras.
Operación y mantenimiento
Consideramos solo los parámetros básicos y los tipos de cilindros hidráulicos utilizados en prensas, equipos industriales y especiales. Son una de las partes principales del sistema hidráulico, pero no la única.
El funcionamiento de estos potentes dispositivos depende de la calidad y el estado del conjunto de componentes: bombas, filtros, válvulas, líneas de aceite. Cada uno de ellos cumple su importante función y, por lo tanto, también necesita un funcionamiento adecuado y un mantenimiento cuidadoso .
Cuando trabaje con dispositivos como cilindros hidráulicos, no se olvide de la seguridad. Tenga en cuenta que está trabajando con equipos que producen un esfuerzo de unos pocos cientos de kilogramos a varias decenas de toneladas. El manejo descuidado de ellos puede provocar lesiones graves.