Aplicarea hidraulicii și pneumatice în industrie

Din timpuri imemoriale, oamenii au încercat să folosească proprietățile lichidelor și gazelor pentru a acumula, stoca și transfera energie mecanică de la sursa sa la un mecanism care ar face o muncă utilă.

Primele astfel de mașini au fost mori. Apa și morile de vânt au lucrat la baraje capabile să înmagazineze apa, înmagazinând energia potențială a acesteia, pentru ca atunci omul să poată folosi această energie pentru nevoile sale. Putem aminti prese hidraulice de vin — mașini pentru producerea materiei prime de vin din ciorchini de struguri.

Prima revoluție industrială a fost despre acțiunea sub presiune. În același timp, motorul cu abur necesita transmiterea energiei aburului către diverse mecanisme, precum mașini de tăiat metale, mașini de țesut etc. Primele transmisii au fost mecanice: roți dințate, pârghii și curele lungi prezentau o eficiență redusă, în timp ce erau greu de realizat. Control.

Puțin mai târziu, structurile voluminoase au început să fie înlocuite cu mai puțin voluminoase și mai sigure din punct de vedere al vătămărilor, transmisii hidraulice și pneumatice, cu ajutorul cărora energia poate fi transmisă organelor executive ale mașinilor prin expunerea la un lichid sau gaz compresibil în condiții extraordinare. presiune.

Această tranziție marchează începutul unei abordări mai eficiente și mai flexibile pentru controlul mișcării mecanismelor. A devenit posibilă schimbarea fără probleme a vitezei, poziționarea mai precisă a sculelor etc., fără a le scoate pentru a regla cuplurile și forțele de lucru.

Cel mai important avantaj al acționării hidraulice este capacitatea de a obține densități foarte mari de putere. Aceasta se referă la puterea pe unitate de greutate a mașinii. Dispozitivele hidraulice mai moderne includ acum controlul electronic, care permite extinderea funcționalității și creșterea puterii, astfel încât factorii de amplificare ajung astăzi deja la aproximativ 100.000.

Domeniul de aplicare industrială a hidraulicii și pneumaticii în lumea modernă este foarte larg și divers. Aici puteți găsi producție metalurgică, construcții, echipamente medicale și multe, multe altele. Să ne uităm la doar câteva exemple de implementare actuală a tehnologiei, pe cât de simplă pare la prima vedere.

Producția metalurgică se bazează în întregime pe hidraulică. Elevatoare hidraulice, unități rotative, macarale, manipulatoare, mese de ridicare și balansare, jgheaburi, sisteme de control al rolelor de laminoare, dispozitive de transport și sortare sunt folosite peste tot aici.

Hidraulica împreună cu pneumatica sunt un atribut esențial mașini de tăiat metale… Acționarea hidraulică permite operațiuni precise și de mare putere ale mașinii. Oferă performanțe ridicate cu dimensiuni reduse și greutate optimă.

Nu vă puteți lipsi de acționarea hidraulică în mecanismele puternice de forjare și presare. Presa de forjare, de exemplu, folosește în activitatea sa o forță de compresie de până la 120.000 kgf, care este pur și simplu de neatins fără utilizarea hidraulicei.

Caroseriile vechi ale mașinilor sunt presate în pachete și tăiate folosind un dispozitiv hidraulic special. Aici, încărcarea, compresia verticală și orizontală, împingerea pe un transportor și încărcarea pachetelor finite se realizează numai datorită dispozitivelor hidraulice.

Produsele din plastic: sticle, cutii pentru gadgeturi mobile și electrocasnice, diverse articole de interior etc., sunt create cu mii doar datorită turnării prin injecție, care este posibilă doar cu ajutorul acționării hidraulice.

Este imposibil să nu menționăm echipamentele moderne de construcții. Densitatea mare de putere necesară aici este atinsă numai cu ajutorul sistemului hidraulic. Un exemplu viu al unei astfel de tehnici este un excavator hidraulic.

Macaralele utilizate în comportamentul de manipulare a șantierelor și mai ales în porturi trebuie să efectueze toate operațiunile foarte rapid și cu precizie. Aceste macarale folosesc sistemul hidraulic, rezultând o mobilitate ridicată a brațului și o viteză adecvată de rotație a cadrului principal, capabilă de o ridicare rapidă.

Roboți industriali — un domeniu special de aplicare al acţionării hidraulice. Acești roboți realizează cu succes vopsirea și sudarea, de exemplu, în timpul asamblarii automate a mașinilor.În fabrici, astfel de roboți servesc prese, mașini de tăiat metal, ciocane de forjare etc.

Pneumatica trebuie evidențiată separat. Aplicabilitatea sa industrială este extrem de diversă, întrucât energia aerului comprimat se dovedește a fi indispensabilă în unele cazuri în care este necesară acționarea foarte rapidă a corpurilor de lucru ale mașinilor și mecanismelor, în special în producția automatizată.

Doar servomotorul pneumatic poate efectua unele dintre operațiile de impact. El este cel care lucrează la sistemele de frânare ale căilor ferate și ale vehiculelor grele. Avantajul pneumaticei în comparație cu hidraulica este că alimentarea cu fluidul de lucru este nelimitată.

În plus, evacuarea aerului comprimat nu este necesară. În plus, gazul este ușor de transportat, de multe ori nu există pericol de incendiu. Dispozitivele pneumatice sunt adesea singurele acceptabile în industria minieră, a gazelor și a prelucrarii lemnului.

Avantajele unităților pneumatice se manifestă în mod clar în sistemele mecanice automate în care este nevoie de a efectua rapid astfel de operațiuni repetitive precum fixarea și strângerea, marcarea și sudarea în puncte, ambalarea, transportul și controlul dimensiunilor liniare ale pieselor. De asemenea, manipulatoarele pneumatice sunt cele mai utilizate astăzi ca parte a sistemelor robotizate de încărcare și descărcare.

Conform statisticilor germane, pneumatica din multe echipamente de automatizare a atras recent tot mai multe investiții de capital.Experții sunt de acord că acționarea pneumatică în automatizarea producției este cea care oferă combinația optimă a costurilor reduse de operare cu electronica de control inteligentă - fundația sistemele mecatronice ale viitorului… De fapt, deși multe sarcini au fost deja rezolvate folosind pneumatice și hidraulice, încă mai sunt multe provocări tehnologice pentru ingineri și dezvoltatori.

Vezi si: Dispozitive pneumatice ale sistemelor mecatronice