Hidràulica i pneumàtica 2016
Introducció
Circuits hidràulics
Què és un circuit hidràulic
Un circuit hidràulic és un conjunt d'elements pel qual circula un fluid hidràulic (generalment oli) que reuneix les següents condicions: és impulsat per una bomba hidràulica, que recull el fluid d'un dipòsit, i l'impulsa per unes canonades, on es realitza un control, per acabar en uns elements que transformen el cabal hidràulic en moviment, i per mitjà d'altres canonades retorna al dipòsit.
El fluid hidràulic, normalment és un oli mineral, ja que és l'únic fluid que pot reunir la sèrie de requisits que es detallen.
-Funcions
- Transmetre la pressió.
- Lubrificar les parts mòbils dels equips.
- Refrigerar, és a dir, derivar la calor generada per la transformació d'energia.
- Amortitzar les vibracions causades pels pics de pressió.
- Protegir contra la corrosió.
- Eliminar partícules abrasives.
- En algunes aplicacions, per exemple, la mineria, en màquines que treballen a temperatura elevada o instal·lacions elèctriques, és de difícil inflamació.
- Transmetre senyals.
Elements d'un circuit hidràulic
Bombes hidràuliques
Una bomba hidràulica, és una maquina que impulsa un liquid, aquest liquid pot ser un fluid tot sol o una mescla de fluids. Quan s'incrementa l'energia del fluid, s'augmenta la seva pressió, la seva velocitat o la seva altura, totes elles relacionades segons el principi de Bernoulli.
En general, una bomba s'utilitza per incrementar la pressió d'un líquid afegint energia al sistema hidràulic , per a moure el fluid d'una zona de menor pressió o altitud a una altra de major pressió o altitud. Hi ha dos tipus de bombes:
- Segons el tipus de funcionament.
- Segons el tipus de accionament.
Elements de control
Elements de control anomenats també vàlvules,s'encarreguen de controlar la pressió, el cabal o de distribuir l'oli segons la maniobra que ens interessi.
Les vàlvules comanden o regulen la posada en marxa, l'aturada i la direcció, així com la pressió o el cabal del fluid enviat pel compressor o emmagatzemat en un dipòsit
Elements de maniobra
Dintre dels elements de maniobra tenim principalment dos tipus de mecanismes:
- Cilindres hidràulics, transformen en moviment rectilini l'energia del circuit. En totes les seves versions, de simple efecte, doble efecte, amb amortització final, etc.
- Motors Hidràulics, transformen l'energia en moviment circular. També existeixen moltes versions, ja que tan sols cobreixen angles o que tenen caudal variable.
Depòsit
Part molt important del circuit, que a més de contenir el fluid també serveix per:
- La seva adequació
- Eliminació d'aire
- Escumes
- Refrigeració
Al tub d'aspiració de la bomba acostuma a haver-hi un filtre per l'eliminació de les partícules produïdes pel desgast.
Usos dels circuits hidràulics
Aquest sistema es fa servir per controlar el flux del fluid ( com en una xarxa de canonades de refredament en un sistema termodinàmic ) o controlar la pressió del fluid ( com en els amplificadors hidràulics ).
La teoria de circuits hidràulics funciona millor quan els elements (components passius com ara canonades o línies de transmissió o components actius com a fonts d'alimentació o bombes ) són discrets i lineals. El que normalment indica que l'anàlisi de circuits hidràulics funciona millor per a tubs llargs i prims amb bombes separades , tal com es troben en els sistemes de flux de processos químics o dispositius de microescala.
El circuit comprèn dels següents elements :
- components actius:
Unitats d'alimentació
Línies de Transmissió
mànegues Hidràuliques
- components passius:
cilindres hidràulics
Circuits pneumàtics
Què és un circuit pneumàtic
Un circuit pneumàtic és un conjunt de components interconnectats que converteixen un gas comprimit,normalment aire, en un treball mecanic el qual aplica una força que produeix un moviment, Per produir aquest moviment el circuit a de contenir un compressor o un tanc alimentat per un compressor, un diposit i canonades.
Elements d'un circuit pneumàtic
Compressors
Un compressor és una màquina que augmenta la pressió d'un fluid mentre que redueix el seu volum.
La seua funció també pot ser la de desplaçar cert tipus de fluids anomenats compressibles, tal com són els gasos i els vapors en diverses aplicacions, per exemple en aplicacions pneumàtiques. Aquesta compressió es realitza a través d'un intercanvi d'energia en forma de treball entre la màquina i el gas en el qual el treball exercit pel compressor és transferit a la substància que passa per ell convertint-se en energia de pressió.
Els Compressors centrífugsfan servir un disc o roda rotativa dins d'una carcasa, de manera que al girar, força el pas de l'aire en direcció radial,
És a dir: l'aire que es troba al centre de la roda impulsora és forçat pels àleps cap a l'exterior, de manera que s'incrementa la seua energia cinètica. Al voltant d'aquest disc amb àleps es troba un difusor (conductes divergents) que converteix l'energia cinètica guanyada al rotor en energia de pressió. Es fan servir principalment en aplicacions industrials contínues i estacionàries, com refineries, plantes químiques i petroquímiques i processament de gas natural.
Els motors de flux mixtsón similar als centrífugs. En aquest cas es manté part de la component axial de la velocitat del gas a l'eixida del rotor. El difusor se sol fer servir per eliminar la component radial i retornar al gas a la direcció axial. D'aquesta manera, al compressor de flux mixt li cal menys diàmetre que al compressor centrífug, ja que el difusor farà servir part de l'espai al darrere del rotor.
Els compressors de flux axial són compressors rotatius dinàmics que fan servir cascades de perfils aerodinàmics per a, progressivament, comprimir el fluid operant. Es fan servir quan es requereix molt flux de gas o quan calen dissenys compactes i modulars.
Les cascades de perfils aerodinàmics se situen en etapes, normalment per parells: cada etapa disposa d'una cascada d'àleps rotatius i es complementa amb una cascada d'àleps estàtics. Els perfils aerodinàmics, també anomenats àleps o rotor en conjunt, acceleren el fluid. La part estàtica, també anomenada estator converteixen l'energia cinètica adquirida en energia de pressió i canvien la direcció del fluid, preparant i redirigint d'aquesta manera el flux per a la següent etapa.
Els Compressors alternatius fan servir pistons moguts per un cigonyal. Poden ser estacionaris o portàtils, d'una o diverses etapes i poden venir impulsats per un motor elèctric o un motor de combustió interna.
Els compressors de caragol fan servir dos caragols helicoïdals rotatius entramats com a compressor de desplaçament positiu, per a forçar el gas a comprimir-se reduint-ne el volum.
Es tracta d'un rotor mascle i una altra femella, de manera que són fàcilment acoblables degut a la seua secció en forma lobular. Ambdós elements rotatius forcen l'aire atrapat a reduir-se en volum, de manera que a la sortida s'ha augmentat la pressió.
Els compressors de paletes consisteixen en un rotor amb un nombre determinat d'àleps muntats als allotjaments radials del rotor. El rotor està muntat excèntricament a una carcassa major que ell, que pot ser circular o més complexa. Quan el rotor gira, les paletes llisquen enfora i endins dels allotjaments, sempre en contacte am la paret de la carcassa gràcies a uns molls als allotjaments del rotor.[1] D'aquesta manera, es va reduint el volum del gas admès a cada cicle gràcies a l'excentricitat de la màquina. Aquestos compressors són, juntament amb els de pistó, els més vells de les tecnologies de compressió.
Un compressor d'espiral, també conegut com a bomba d'espiral i bomba de buit d'espiral, fa servir dos àleps amb forma d'espiral interposats per a bombejar o comprimir fluids i gasos.
De vegades, una de les espirals és fixa, mentre que l'altra orbita excèntricament sense rotar, de manera que s'atrapen i es comprimeixen bosses de gas entre les espirals.
Elements de maniobra
Dipòsit i Canonades
Usos dels circuits pneumàtics
Enllaços d'interès
Informació general sobre tecnología
conceptes bàsics
empreses de neumàtica e hidràulica