Pianificazione del sistema idraulico
April 07, 2024
1. Introduzione
Fondamentalmente, la pressione idraulica è il trasferimento di forza ed energia attraverso la pressione statica dei fluidi. Sul mercato, i sistemi idraulici sono paralleli a sistemi meccanici, sistemi elettrici e sistemi pneumatici e c'è una certa concorrenza. I sistemi idraulici hanno molti vantaggi comparativi e alcuni svantaggi.
Vantaggi del sistema idraulico:
- può trasmettere grandi forze in un piccolo spazio;
- alta densità di energia;
- capacità di accumulo di energia;
- Infiniti cambiamenti nella quantità di esercizio, come velocità, forza e coppia;
- Facile da implementare il monitoraggio delle forze;
- commutazione rapida dovuta alla massa di piccoli componenti (inerzia);
- risposta operativa rapida;
- movimento regolare (bassa vibrazione e rumore);
- ampio rapporto di trasmissione;
- Facile conversione dalla rotazione al movimento lineare e viceversa;
- grande libertà di design nello spazio di layout;
- L'ingresso e l'uscita dell'unità possono essere fisicamente isolati attraverso una linea o un tubo;
- Il controllo automatico di varie forme di movimento può essere ottenuto attraverso valvole pilota e segnali elettrici;
- Componenti e sottomoduli standard facili da usare;
- protezione da sovraccarico;
- I componenti idraulici possono ridurre al minimo l'usura tra le parti con l'aiuto di supporti operativi;
- lunga durata di servizio;
- capacità di recupero energetico;
Svantaggi del sistema idraulico:
- perdita di pressione e flusso tra le linee e i componenti di controllo dovuti all'attrito del fluido;
- La viscosità del fluido è sensibile alle variazioni di temperatura e pressione;
- Esiste un rischio di divulgazione;
- I fluidi idraulici sono comprimibili
La struttura di base del sistema idraulico e del flusso di energia è illustrata di seguito.
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Dispositivi a guida idrostatica che possono essere guidati da motori elettrici o motori a combustione interna. Pertanto, l'energia meccanica (coppia, velocità) viene convertita in energia idraulica (flusso, differenza di pressione). L'unità di controllo idraulico può regolare la pressione, la direzione e la portata per distribuire energia a ciascun attuatore idraulico. Gli attuatori idraulici convertono l'energia idraulica in energia meccanica.
A seconda delle esigenze di uscita del dispositivo di guida, può essere movimento rotante, movimento lineare o swing. Inoltre, il sistema ha anche tubi, filtri, scambiatori di calore, accumulatori e così via.
2. Procedure di pianificazione
Per creare un sistema idraulico perfetto, il prerequisito più importante è adottare procedure sistematiche nel processo di pianificazione e esecuzione del sistema idraulico. Il diagramma di flusso mostrato nella figura precedente mostra i passaggi di base del processo di pianificazione.
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3. Descrizione del diagramma di flusso
Secondo il diagramma di flusso di pianificazione del sistema idraulico sopra, prima di cercare una soluzione pratica al problema, ci sono molte idee, idee (come l'esperienza dell'ingegnere di pianificazione) che devono essere adeguatamente considerate e riflesse nel processo del progetto . Ciò richiede un'attenta organizzazione, altrimenti sia la funzionalità dell'attrezzatura installata sia l'economia del progetto possono essere scontate.
La motivazione per la pianificazione e la progettazione di sistemi idraulici può iniziare dalle seguenti fonti:
- Richiesta di vendite
- Domande e richieste dei clienti
- La natura avanzata dei concorrenti
- Analisi di mercato
- Studio di tendenza
- La mia idea
- brevetti
3.1 Attività e forme
Un importante punto di partenza per la pianificazione del sistema idraulico di successo è definire e descrivere in modo chiaro e completamente definito il compito.
Il primo passo nel processo di pianificazione è raccogliere tutti i dati e riorganizzarli in modo chiaro e facile da usare. È una buona pratica preparare un elenco standardizzato di domande specifiche del progetto e possono aggiungere ulteriori elementi secondo necessità.
Questo elenco di domande inquadra il processo di pianificazione. Può includere quanto segue:
Tempo di movimento, compresa la forza o la coppia richiesta per ciascun movimento, nonché la risposta dinamica necessaria e la frequenza naturale.
Tempo di carico, ad esempio quando c'è un intervallo di carico (quando non è presente un flusso o un requisito di pressione o solo pressione e nessun requisito di flusso). Questa pratica è particolarmente vantaggiosa per l'ottimizzazione di progetti, come considerare gli accumulatori per i sistemi idraulici.
Per i tempi di movimento, di solito è difficile da descrivere in parole semplici o la descrizione è incompleta e poco chiara. Soprattutto in sistemi complessi, dove ci sono molti attuatori e diversi movimenti si sovrappongono, sarà più difficile da descrivere.
I grafici, tuttavia, possono fornire agli utenti e ai produttori un mezzo di comunicazione comune, semplice e chiaro. Per facilitare la comprensione, le annotazioni possono anche essere inserite nel diagramma.
La figura seguente prende come esempio la macchina per lo stampaggio iniezione, dando un'icona di movimento, che rappresenta ogni azione di movimento. Il RAM si sposta rapidamente nella posizione della cavità di iniezione, rallenta e pressurizza la parte di iniezione con una certa forza e la pressione aumenta in conformità con la sequenza impostata. Dopo aver raggiunto la pressione impostata, il movimento in avanti si interrompe, ma la pressione dovrebbe essere mantenuta per un certo tempo. Dopo la cura, la RAM è tornata al punto iniziale per alleviare la pressione. Successivamente, è richiesto un tempo fisso per il demoulding e quindi viene inserito un nuovo ciclo di iniezione.
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3.2 Progettazione dell'output del sistema
Determinare la pressione operativa del sistema è importante per selezionare l'attuatore idraulico giusto (come il movimento lineare o rotante). Per compiti specifici, la pressione e la velocità operative dovrebbero essere considerate in combinazione, che influenzeranno le dimensioni della macchina e influenzerà il costo.
Quando si seleziona la massima pressione operativa del sistema idraulico, si deve ricordare che deve essere uguale o maggiore della somma della pressione nominale del sistema e della perdita di pressione.
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3.2.1 Stimare la pressione massima del sistema richiesta
In generale, il primo passo è stimare approssimativamente la pressione massima nominale in base alla forza nominale richiesta. In pratica, le correzioni vengono apportate in base all'esperienza e al tipo specifico di sistema (ciclo aperto o chiuso). In effetti, il compito è stimare il calo della pressione. Quando viene determinato il tipo di apparecchiatura utilizzata nel sistema idraulico, la perdita di pressione può essere determinata in modo più accurato.
