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El diseño del sistema hidráulico de la máquina dobladora

Número Navegar:24     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2020-06-08      Origen:motorizado Su mensaje

El diseño del sistema hidráulico de la máquina dobladora

La máquina curvadora pertenece a un tipo de maquinaria de forja y es un papel importante en la industria de procesamiento de metales. Los productos se aplican ampliamente a: industria ligera, aviación, transporte, metalurgia, instrumentos, electrodomésticos, acero inoxidableproductos de acero, industrias de construcción y decoración de estructuras de acero.


El sistema hidráulico utiliza una bomba de pistón de compensación de presión para suministrar aceite, el control del acelerador de retorno de aceite, el uso racional de la energía. El cilindro hidráulico vertical utiliza medidas de equilibrio y bloqueo, por lo que funciona de manera segura y confiable. En elAl 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 bombas hidráulicas tienen el diseño del circuito y la estructura de la estación de bombeo, el diseño y algunos componentes no estándar. En el proceso de diseño,logra una estructura compacta y un diseño racional y una fabricación simple.


Resumen 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 de fluidos. El primer fluido utilizado fue el agua, por lo que se aplicó el nombre de hidráulica a los sistemas que utilizan líquidos. Enterminología moderna, 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 a finales de los 90; y algunos sistemas de potencia de fluidos en la actualidad inclusofuncionan con agua de mar.) El otro fluido común en los circuitos de potencia de fluido 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 haciatransmitir energía para hacer el trabajo. Se podrían usar otros gases, como nitrógeno o argón, pero su producción y procesamiento son costosos.


El poder es menos entendido por la industria en general. En la mayoría de las plantas, hay pocas personas con la responsabilidad directa del diseño o mantenimiento del circuito de potencia de fluido. A menudo, los mecánicos generales mantienen circuitos de potencia de fluidos que originalmente estabandiseñado por un vendedor distribuidor de fluido-energía. En la mayoría de las instalaciones, la responsabilidad de los sistemas de energía de fluidos es parte de la descripción del trabajo de los ingenieros mecánicos. El problema es que los ingenieros mecánicos normalmente reciben poco sicualquier entrenamiento de poder fluido en la universidad, por lo que están mal equipados para llevar a cabo este deber. Con una modesta cantidad de entrenamiento de potencia fluida y trabajo más que suficiente para manejar, el ingeniero a menudo depende de la experiencia de un distribuidor de potencia fluida.


Para obtener un pedido, el vendedor del distribuidor está feliz de diseñar el circuito y, a menudo, ayuda en la instalación y puesta en marcha. Esta disposición funciona razonablemente bien, pero a medida que avanzan otras tecnologías, la energía de los fluidos se está reduciendomuchas funciones de la máquina. Siempre hay una tendencia a utilizar el equipo más entendido por los involucrados.


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


Una regla general que se debe usar para 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 porquela eficiencia de la compresión de aire es baja. Un sistema que requiere 10 hp para el sistema hidráulico usaría aproximadamente 30 a 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, peroLos costos operativos son mucho más altos y pueden compensar rápidamente los bajos gastos de componentes. Situaciones en las que un 20 pulg. El cilindro de aire de orificio podría ser económico si se ciclara solo unas pocas veces al día o si se usara para mantener la tensión y nunca se ciclara.


Tanto los circuitos de aire como los hidráulicos pueden operar en áreas peligrosas cuando se usan con controles lógicos de aire o controles eléctricos a prueba de explosión. Con ciertas precauciones, los cilindros y motores de ambos tipos pueden operar en condiciones de alta humedad.atmósferas. . . o incluso bajo el agua.


Cuando use energía fluida alrededor 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 baja potencia. Para estos sistemas, utilice una combinación de aire para

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


La razón por la que los fluidos pueden transmitir energía cuando están contenidos es la que mejor expone un hombre del siglo XVII llamado Blaise Pascal. La Ley de Pascal es una de las leyes básicas del poder fluido. Esta ley dice: La presión en un cuerpo de fluido confinado actúaigualmente en todas las direcciones y en ángulos rectos a las superficies de contención. Otra forma de decir esto es: si hago un agujero en un contenedor o línea presurizada, obtendré PSO. PSO es sinónimo de chorros de presión y perforar unLa 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 delcilindro 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 está tratando de salir de la bomba, la tubería y el cilindro, pero estos mecanismos son lo suficientemente fuertes como paraCuando la presión contra el área del pistón se vuelve lo suficientemente alta como para superar la resistencia de la carga, el aceite obliga a la carga a moverse hacia arriba. Comprender la ley de Pascal hace que sea fácil ver cómo todos los circuitos hidráulicos y neumáticosfunción.


Note dos cosas importantes en este ejemplo. Primero, la bomba no hizo presión; solo produjo flujo. Las bombas nunca ejercen presión. Solo dan flujo. La resistencia al flujo de la bomba genera presión. Este es uno de los principios básicos depotencia del fluido que es de primordial importancia para la resolución de problemas de los circuitos hidráulicos. Suponga que una máquina con la bomba en funcionamiento muestra casi 0 psi en su manómetro. ¿Significa esto que la bomba está averiada? Sin caudalímetro en la salida de la bomba,Los mecánicos pueden 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. Porque el flujo de salida de la bomba no veresistencia, 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 una comparación del apalancamiento hidráulico y mecánico. La figura 1-4 muestra cómo funcionan estos dos sistemas. En cualquier caso, una fuerza grande se compensa con una fuerza mucho menor debido a ladiferencia en la longitud del brazo de palanca o en el área del pistón. Tenga en cuenta que el apalancamiento hidráulico no está restringido a una cierta distancia, altura o ubicación física como lo es el apalancamiento mecánico. Esta es una ventaja decidida para muchos mecanismos porque la mayoríalos diseños que utilizan energía fluida ocupan menos espacio y no están restringidos por consideraciones de posición. Un cilindro, un actuador giratorio o un motor de fluido con una fuerza o un par de torsión casi ilimitados pueden empujar o girar directamente el miembro de la máquina. Estas accionessolo requieren líneas de flujo hacia y desde el actuador y los dispositivos de retroalimentación para indicar la posición. La principal ventaja de la activación del varillaje es el posicionamiento de precisión 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 por 10,000 lb en la Figura 1-4. Sin embargo, observe que la relación entre los brazos de palanca y las áreas del pistón es4: 1. Esto significa que al agregar fuerza adicional al lado de 10,000 libras, baja y el lado de 40,000 libras se eleva. Cuando el peso de 10,000 libras baja una distancia de 10 pulgadas, el peso de 40,000 libras solo sube 2.5 pulgadas.


El trabajo es la medida de una fuerza que atraviesa una distancia. (Trabajo = Fuerza X Distancia.) El trabajo generalmente se expresa en pies-libras y, como dice la fórmula, es el producto de la fuerza en libras por la distancia en pies. Cuando un cilindrolevanta una carga de 20.000 libras a una distancia de 10 pies, el cilindro realiza 200.000 libras-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 denomina potencia. {Potencia = (Fuerza X Distancia) / Tiempo.} Una medida común de potencia es la potencia, un término tomado de los primeros días cuando la mayoría de las personas podían relacionarse con la fuerza de un caballo. Esto permitió que elpersona promedio para evaluar nuevos medios de energía, como la máquina de vapor. El poder es la tasa de trabajo. Un caballo de fuerza se define como el peso en libras (fuerza) que un caballo puede levantar un pie (distancia) en un segundo (tiempo). Para elcaballo promedio esto resultó ser 550 libras. un pie en un segundo. Al cambiar el tiempo a 60 segundos (un minuto), normalmente se establece como 33,000 pies-lb por minuto.


No es necesario tener en cuenta la compresibilidad en la mayoría de los circuitos hidráulicos porque el aceite solo se puede comprimir en una cantidad muy pequeña. Normalmente, los líquidos se consideranincompresible, pero casi todos los sistemas hidráulicos tienen algo de aire atrapado en ellos. Las burbujas de aire son tan pequeñas que incluso las personas con buena vista no 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 una sola carreraintensificadores; sistemas que operan a velocidades de ciclo muy altas; servosistemas que mantienen posiciones o presiones de tolerancia cercana; y circuitos que contienen grandes volúmenes de fluido. En este libro, al presentar circuitos dondela compresibilidad es un factor, se señalará junto con las formas de reducirlo o permitirlo.


Otra situación que hace que parezca que hay más compresibilidad que la indicada anteriormente es si las tuberías, mangueras y tubos de los 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 se pueden estirar, lo que nuevamente hace necesario que entre más fluido en el cilindro antes de que el ciclo pueda terminar.

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 uncircuito hidráulico para permitir tiempos de ciclo más rápidos y hacer el sistema más rígido.

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