Sistema hidráulico: cálculo, esquema, dispositivo. Tipos de sistemas hidráulicos. Reparar. Sistemas hidráulicos e pneumáticos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2024-01-15 14:15

Um sistema hidráulico é um dispositivo projetado para converter um pequeno esforço em um esforço significativo usando algum tipo de fluido para transferir energia. Existem muitos tipos de nós que operam de acordo com este princípio. A popularidade de sistemas desse tipo se deve principalmente à sua alta eficiência, confiabilidade e relativa simplicidade de design.

Usar área

Amplo uso deste tipo de sistema encontrado:

1. Na indústria. Muitas vezes, a hidráulica é um elemento do projeto de máquinas de corte de metal, equipamentos projetados para transportar produtos, carregá-los/descarregá-los, etc.
2. Na indústria aeroespacial. Sistemas semelhantes são usados em vários controles e chassis.
3. Na agricultura. É através da hidráulica que os implementos de tratores e tratores geralmente são controlados.
4. Na área de transporte de cargas. Os carros são frequentemente equipados com sistemas hidráulicossistema de freio.
5. No equipamento do navio. A hidráulica neste caso é usada na direção, está incluída no projeto das turbinas.

Princípio de funcionamento

Qualquer sistema hidráulico funciona segundo o princípio de uma alavanca de líquido convencional. O meio de trabalho fornecido dentro de tal nó (na maioria dos casos, óleo) cria a mesma pressão em todos os seus pontos. Isso significa que com uma pequena quantidade de força em uma área pequena, você pode suportar uma carga significativa em uma área grande.

Em seguida, considere o princípio de operação de tal dispositivo usando o exemplo de uma unidade como o sistema de freio hidráulico de um carro. O design deste último é bastante simples. Seu esquema inclui vários cilindros (o freio principal, cheio de líquido e auxiliar). Todos esses elementos são conectados uns aos outros por tubos. Quando o motorista pressiona o pedal, o pistão no cilindro mestre se move. Como resultado, o líquido começa a se mover pelos tubos e entra nos cilindros auxiliares localizados próximos às rodas. Depois disso, a frenagem é ativada.

Projeto de sistemas industriais

O freio hidráulico de um carro - o design, como você pode ver, é bastante simples. Dispositivos líquidos mais complexos são usados em máquinas e mecanismos industriais. Seu design pode ser diferente (dependendo do escopo de aplicação). No entanto, o diagrama de circuito de um sistema hidráulico de projeto industrial é sempre o mesmo. Geralmente inclui os seguintes elementos:

1. Reservatóriopara líquido com boca e leque.
2. Filtro grosso. Este elemento é projetado para remover vários tipos de impurezas mecânicas do líquido que entra no sistema.
3. Bomba.
4. Sistema de controle.
5. Cilindro de trabalho.
6. Dois filtros finos (nas linhas de alimentação e retorno).
7. Válvula de distribuição. Este elemento de design é projetado para direcionar o fluido para o cilindro ou de volta para o tanque.
8. Válvulas de retorno e segurança.

O funcionamento do sistema hidráulico dos equipamentos industriais também se baseia no princípio da alavancagem de fluidos. Sob a influência da gravidade, o óleo em tal sistema entra na bomba. Em seguida, vai para a válvula de controle e depois para o pistão do cilindro, criando pressão. A bomba em tais sistemas não é projetada para sugar o líquido, mas apenas para mover seu volume. Ou seja, a pressão não é criada como resultado de seu trabalho, mas sob a carga do pistão. Abaixo está um diagrama esquemático do sistema hidráulico.

Vantagens e desvantagens dos sistemas hidráulicos

As vantagens dos nós que operam neste princípio incluem:

• A capacidade de mover cargas de grandes dimensões e peso com a máxima precisão.
• Faixa de velocidades praticamente ilimitada.
• Operação suave.
• Confiabilidade e longa vida útil. Todos os componentes desse equipamento podem ser facilmente protegidos contra sobrecargas com a instalação de válvulas de alívio de pressão simples.
• Economia emtrabalho e tamanho pequeno.

Além das vantagens, os sistemas hidráulicos industriais, é claro, apresentam algumas desvantagens. Estes incluem:

• Aumento do risco de incêndio durante o trabalho. A maioria dos fluidos usados em sistemas hidráulicos são inflamáveis.
• Sensibilidade do equipamento à contaminação.
• Possibilidade de vazamentos de óleo e, portanto, a necessidade de eliminá-los.

Cálculo do sistema hidráulico

Ao projetar esses dispositivos, muitos fatores diferentes são levados em consideração. Estes incluem, por exemplo, o coeficiente cinemático de viscosidade do líquido, sua densidade, o comprimento das tubulações, os diâmetros das hastes, etc.

O objetivo principal de realizar cálculos para um dispositivo como um sistema hidráulico é determinar:

• Especificações da bomba.
• Traçados da haste.
• Pressão de operação.
• Desempenho hidráulico de linhas, outros elementos e todo o sistema.

O sistema hidráulico é calculado usando várias fórmulas aritméticas. Por exemplo, as perdas de pressão em tubulações são definidas da seguinte forma:

1. O comprimento calculado das linhas é dividido pelo seu diâmetro.
2. O produto da densidade do líquido utilizado pelo quadrado da vazão média é dividido por dois.
3. Multiplique os valores obtidos.
4. Multiplique o resultado pelo fator de perda de viagem.

A fórmula em sifica assim:

∆p_i =λ x l_i(p): d x pV² : ^2.

Em geral, neste caso, o cálculo das perdas nas linhas é realizado aproximadamente de acordo com o mesmo princípio que em estruturas tão simples como sistemas de aquecimento hidráulico. Outras fórmulas são usadas para determinar o desempenho da bomba, curso, etc.

Tipos de sistemas hidráulicos

Todos esses dispositivos são divididos em dois grupos principais: tipo aberto e tipo fechado. O diagrama esquemático do sistema hidráulico considerado por nós acima pertence à primeira variedade. Um design aberto é geralmente usado para dispositivos de baixa e média potência. Em sistemas fechados mais complexos, um motor hidráulico é usado em vez de um cilindro. O líquido entra pela bomba e retorna à linha novamente.

Como são feitos os reparos

Uma vez que o sistema hidráulico desempenha um papel significativo nas máquinas e mecanismos, a sua manutenção é muitas vezes confiada a especialistas altamente qualificados de empresas que exercem este tipo específico de atividade. Essas empresas geralmente fornecem uma gama completa de serviços relacionados ao reparo de equipamentos especiais e hidráulicos.

Claro que no arsenal dessas empresas existe todo o equipamento necessário para a produção desse tipo de trabalho. Os reparos nos sistemas hidráulicos geralmente são feitos no local. Antes de ser realizado, na maioria dos casos, várias medidas de diagnóstico devem ser tomadas. Para isso, as empresas de serviços hidráulicos utilizam instalações especiais. Os componentes necessários para solucionar problemas também costumam ser trazidos por funcionários dessas empresas.

Sistemas Pneumáticos

Além dos dispositivos hidráulicos, pneumáticos podem ser utilizados para acionar os nós de diversos tipos de mecanismos. Eles funcionam da mesma maneira. No entanto, neste caso, a energia do ar comprimido, e não da água, é convertida em energia mecânica. Ambos os sistemas hidráulicos e pneumáticos fazem seu trabalho com bastante eficiência.

A vantagem dos dispositivos da segunda variedade é, em primeiro lugar, a ausência da necessidade de retornar o fluido de trabalho de volta ao compressor. A vantagem dos sistemas hidráulicos em comparação com os pneumáticos é que o meio neles não superaquece e não esfria e, portanto, nenhum componente e peças adicionais precisam ser incluídos no circuito.