El diseño del sistema hidráulico de la máquina dobladora.

El máquina de doblado Pertenece a un tipo de maquinaria de forja y desempeña un papel importante en la industria de procesamiento de metales.Los productos se aplican ampliamente a: industria ligera, aviación, transporte marítimo, metalurgia, instrumentos, aparatos eléctricos, acero inoxidable. Productos de acero, estructuras de acero, construcción e industrias de decoración.

El sistema hidráulico utiliza una bomba de pistón de compensación de presión para suministrar aceite, control del acelerador de retorno de aceite y uso racional de la energía.El cilindro hidráulico vertical utiliza medidas de equilibrio y bloqueo, por lo que funciona de forma segura y confiable.En el Al mismo tiempo, los cilindros hidráulicos como la implementación de componentes tienen una gran fuerza de sujeción y fuerza de corte.Cuando el sistema corta el material de la placa, su rendimiento es bueno.

El diseño de los sistemas de prensa, el sistema de corte de chapa y el sistema de estaciones de bombeo hidráulico tiene el diseño del circuito y la estructura de la estación de bombeo, el diseño y el diseño de algunos componentes no estándar.En el proceso de diseño, logra una estructura compacta y un diseño racional y una fabricación sencilla.

Descripción general del sistema hidráulico

Cualquier medio (líquido o gas) que fluya naturalmente o que pueda ser forzado a fluir podría usarse para transmitir energía en un sistema de energía fluida.El primer fluido utilizado fue el agua, de ahí que el nombre de hidráulica se aplicara a los sistemas que utilizaban líquidos.En En terminología moderna, la hidráulica implica un circuito que utiliza aceite mineral.La Figura 1-1 muestra una unidad de potencia básica para un sistema hidráulico. (Tenga en cuenta que el agua está regresando en cierto modo a finales de los años 90; y algunos sistemas de potencia fluida hoy en día incluso funcionan con agua de mar.) El otro fluido común en los circuitos de potencia de fluidos es el aire comprimido.Como se indica en la Figura 1-2, el aire atmosférico (comprimido de 7 a 10 veces) está fácilmente disponible y fluye fácilmente a través de tuberías, tubos o mangueras para transmitir energía para realizar un trabajo.Se podrían utilizar otros gases, como nitrógeno o argón, pero su producción y procesamiento son caros.

El poder es el que menos entiende la industria en general.En la mayoría de las plantas hay pocas personas con responsabilidad directa por el diseño o mantenimiento del circuito de potencia de fluidos.A menudo, la mecánica general mantiene circuitos de potencia de fluidos que originalmente estaban diseñado por un vendedor de distribuidores de energía fluida.En la mayoría de las instalaciones, la responsabilidad de los sistemas de energía hidráulica es parte de la descripción del trabajo de los ingenieros mecánicos.El problema es que los ingenieros mecánicos normalmente reciben poco si ningún entrenamiento en energía fluida en la universidad, por lo que no están preparados para llevar a cabo esta tarea.Con una modesta cantidad de capacitación en energía hidráulica y trabajo más que suficiente que manejar, el ingeniero a menudo depende de la experiencia de un distribuidor de energía hidráulica.

Para obtener un pedido, el vendedor del distribuidor estará encantado de diseñar el circuito y, a menudo, ayudará en la instalación y la puesta en marcha.Esta disposición funciona razonablemente bien, pero a medida que avanzan otras tecnologías, la energía fluida se está reduciendo. muchas funciones de la máquina.Siempre hay una tendencia a utilizar el equipo que mejor entienden los involucrados.

Los cilindros y motores de potencia fluida son compactos y tienen un alto potencial energético.Caben en espacios pequeños y no abarrotan la máquina.Estos dispositivos pueden detenerse durante períodos prolongados, son reversibles instantáneamente, tienen infinitas velocidad variable y, a menudo, reemplazan los enlaces mecánicos a un costo mucho menor.Con un buen diseño del circuito, la fuente de energía, las válvulas y los actuadores funcionarán con poco mantenimiento durante períodos prolongados.Las principales desventajas son la falta de comprensión del equipo y diseño deficiente del circuito, lo que puede provocar sobrecalentamiento y fugas.El sobrecalentamiento ocurre cuando la máquina usa menos energía de la que proporciona la unidad de potencia.(El sobrecalentamiento generalmente es fácil de diseñar a partir de un circuito.) Controlar las fugas es una cuestión de usar accesorios de junta tórica de rosca recta para hacer conexiones de tubería o mangueras y accesorios de brida SAE con tamaños de tubería más grandes.Diseñar el circuito para un mínimo impacto y funcionamiento en frío también reduce fugas.

Una regla general a utilizar al elegir entre sistemas hidráulicos o neumáticos para cilindros es: si la fuerza especificada requiere un diámetro interior del cilindro de aire de 4 o 5 pulgadas o más, elija el sistema hidráulico.La mayoría de los circuitos neumáticos tienen menos de 3 hp porque el La eficiencia de la compresión del aire es baja.Un sistema que requiere 10 caballos de fuerza para el sistema hidráulico utilizaría aproximadamente entre 30 y 50 caballos de fuerza del compresor de aire.Los circuitos de aire son menos costosos de construir porque no se requiere un motor primario separado, pero Los costos operativos son mucho más altos y pueden compensar rápidamente los bajos gastos de componentes.Situaciones en las que un 20 pulgadas.Un cilindro de aire de diámetro interior podría ser económico si funcionara solo unas pocas veces al día o si se usara para mantener la tensión y nunca funcionara.

Tanto el circuito neumático como el hidráulico son capaces de operar en áreas peligrosas cuando se usan con controles lógicos de aire o controles eléctricos a prueba de explosiones.Con ciertas precauciones, los cilindros y motores de ambos tipos pueden funcionar en condiciones de alta humedad. atmósferas...o incluso bajo el agua.

Cuando se utiliza energía hidráulica cerca de alimentos o suministros médicos, es mejor canalizar los escapes de aire fuera del área limpia y usar un fluido de base vegetal para los circuitos hidráulicos.

Algunas aplicaciones necesitan la rigidez de los líquidos por lo que puede parecer necesario utilizar sistemas hidráulicos en estos casos incluso con necesidades de potencia bajas.Para estos sistemas, utilice una combinación de aire para el

Fuente de energía y aceite como fluido de trabajo para reducir costos y aún tener un control sin embestidas con opciones para detener y mantener con precisión también.Sistemas de tanques de aire-aceite, sistemas de cilindros en tándem, cilindros con controles integrales y Los intensificadores son algunos de los componentes disponibles.

La razón por la que los fluidos pueden transmitir energía cuando están contenidos la explica mejor un hombre del siglo XVII llamado Blaise Pascal.La Ley de Pascal es una de las leyes básicas de la potencia fluida.Esta ley dice: La presión en un cuerpo confinado de fluido actúa igualmente en todas las direcciones y en ángulo recto con las superficies contenedoras.Otra forma de decir esto es: si hago un agujero en un recipiente o línea presurizada, obtendré PSO.PSO significa presión que sale a chorros y perfora una La línea de líquido presurizado lo mojará.La figura 1-3 muestra cómo funciona esta ley en una aplicación de cilindro.El aceite de una bomba fluye hacia un cilindro que levanta una carga.La resistencia de la carga hace que se acumule presión dentro del cilindro hasta que la carga comience a moverse.Mientras la carga está en movimiento, la presión en todo el circuito permanece casi constante.El aceite presurizado intenta salir de la bomba, la tubería y el cilindro, pero estos mecanismos son lo suficientemente fuertes como para contienen el fluido. Cuando la presión contra el área del pistón se vuelve lo suficientemente alta como para superar la resistencia de la carga, el aceite fuerza la carga a moverse hacia arriba.Comprender la ley de Pascal facilita ver cómo todos los circuitos hidráulicos y neumáticos función.

Observe dos cosas importantes en este ejemplo.Primero, la bomba no hacía presión;sólo produjo flujo.Las bombas nunca hacen presión.Sólo dan flujo.La resistencia al flujo de la bomba causa presión.Este es uno de los principios básicos de potencia fluida que es de suma importancia para la resolución de problemas de los circuitos hidráulicos.Supongamos que una máquina con la bomba en funcionamiento muestra casi 0 psi en su manómetro.¿Esto significa que la bomba está averiada?Sin un medidor de flujo en la salida de la bomba, Los mecánicos podrían cambiar la bomba, porque muchos de ellos piensan que las bombas generan presión.El problema con este circuito podría ser simplemente una válvula abierta que permite que todo el flujo de la bomba vaya directamente al tanque.Debido a que el flujo de salida de la bomba no ve resistencia, un manómetro muestra poca o ninguna presión.Con un medidor de flujo instalado, sería obvio que la bomba estaba bien y se deben encontrar y corregir otras causas, como un camino abierto al tanque.

Otra área que muestra el efecto de la ley de Pascal es la comparación del apalancamiento hidráulico y mecánico.La Figura 1-4 muestra cómo funcionan ambos sistemas.En cualquier caso, una fuerza grande es compensada por una fuerza mucho menor debido a la diferencia en la longitud del brazo de palanca o el área del pistón. Tenga en cuenta que el apalancamiento hidráulico no está restringido a una determinada distancia, altura o ubicación física como lo está el apalancamiento mecánico.Esta es una clara ventaja para muchos mecanismos porque la mayoría Los diseños que utilizan energía hidráulica ocupan menos espacio y no están restringidos por consideraciones de posición.Un cilindro, actuador giratorio o motor de fluido con fuerza o par casi ilimitado puede empujar o girar directamente el miembro de la máquina.Estas acciones solo requieren líneas de flujo hacia y desde el actuador y dispositivos de retroalimentación para indicar la posición.La principal ventaja del accionamiento del varillaje es el posicionamiento preciso y la capacidad de controlar sin retroalimentación.

A primera vista, puede parecer que el apalancamiento mecánico o hidráulico es capaz de ahorrar energía. Por ejemplo: 40 000 lb se mantienen en su lugar mediante 10 000 lb en la Figura 1-4.Sin embargo, observe que la relación entre los brazos de palanca y las áreas del pistón es 4:1.Esto significa que al agregar fuerza adicional, digamos al lado de 10 000 lb, baja y el lado de 40 000 lb sube.Cuando el peso de 10 000 lb desciende una distancia de 10 in, el peso de 40 000 lb solo sube 2,5 in.

El trabajo es la medida de una fuerza que recorre una distancia.(Trabajo = Fuerza X Distancia). El trabajo generalmente se expresa en libras-pie y, como indica la fórmula, es el producto de la fuerza en libras por la distancia en pies.Cuando un cilindro levanta una carga de 20 000 lb una distancia de 10 pies, el cilindro realiza 200 000 lb-pie de trabajo.Esta acción podría ocurrir en tres segundos, tres minutos o tres horas sin cambiar la cantidad de trabajo.

Cuando el trabajo se realiza en un tiempo determinado, se llama potencia.{Potencia = (Fuerza X Distancia) / Tiempo.} Una medida común de potencia son los caballos de fuerza, un término tomado de los primeros tiempos cuando la mayoría de las personas podían identificarse con la fuerza de un caballo.Esto permitió que el persona promedio a evaluar nuevos medios de energía, como la máquina de vapor.La potencia es la tasa de realización del trabajo.Un caballo de fuerza se define como el peso en libras (fuerza) que un caballo podría levantar un pie (distancia) en un segundo (tiempo).Para el caballo promedio esto resultó ser 550 libras.un pie en un segundo.Al cambiar el tiempo a 60 segundos (un minuto), normalmente se indica como 33.000 pies-libras por minuto.

No es necesario tener en cuenta la compresibilidad en la mayoría de los circuitos hidráulicos porque el aceite sólo se puede comprimir en una cantidad muy pequeña.Normalmente, los líquidos se consideran incompresibles, pero casi todos los sistemas hidráulicos tienen algo de aire atrapado.Las burbujas de aire son tan pequeñas que ni siquiera las personas con buena vista pueden verlas, pero estas burbujas permiten una compresibilidad de aproximadamente 0,5% por 1000 psi.

Las aplicaciones donde esta pequeña cantidad de compresibilidad tiene un efecto adverso incluyen: aire-aceite de un solo golpe intensificadores;sistemas que operan a velocidades de ciclo muy altas;servosistemas que mantienen posiciones o presiones de tolerancia estrecha;y circuitos que contienen grandes volúmenes de fluido.En este libro, al presentar circuitos donde La compresibilidad es un factor, se señalará junto con las formas de reducirla o permitirla.

Otra situación que hace que parezca que hay más compresibilidad que la indicada anteriormente es si las tuberías, mangueras y tubos de cilindros se expanden cuando se presurizan.Esto requiere más volumen de líquido para generar presión y realizar el trabajo deseado.

Además, cuando los cilindros empujan contra una carga, los miembros de la máquina que resisten esta fuerza pueden estirarse, lo que nuevamente hace necesario que ingrese más fluido al cilindro antes de que pueda terminar el ciclo.

Como todo el mundo sabe, los gases son muy comprimibles.Algunas aplicaciones utilizan esta función.En la mayoría de los circuitos de potencia de fluidos, la compresibilidad no es ventajosa;en muchos, es una desventaja.Esto significa que es mejor eliminar el aire atrapado en un circuito hidráulico para permitir tiempos de ciclo más rápidos y hacer el sistema más rígido.