Hidràulica i pneumàtica
Introducció
En aquest treball se vos explicará els circuits hidràulics: què és un circuit hidràulic , elements d'un circuit hidràulic, usos dels circuits hidràulica. I també els circuits pneumàtics:què és un circuit pneumàtic,elements d'un circuit pneumàtic,usos dels circuits pneumàtics.
A més la hidràulica i la pneumàtica son molts importants en el dia a dia ja que aquests circuits s'utilitzen en molts de vehicles com cotxes, motos o grues.
Circuits hidràulics
Què és un circuit hidràulic
Un circuit hidràulic és un conjunt d'elements per qual circula un. En els circuits hidràulics, el fluid és un líquid que s'encarrega de transmetre pressió al llarg d'un circuit.
Els circuits hidràulics que s'usen en màquines o en instal·lacions industrials transmeten l'energia per mitjà de canvis de pressió d'uns punts a altres. Per a fer-ho s'utilitzen líquids a base d'olis minerals que contenen additius anticorrosius, antienvelliment o resistents al desgast o als canvis de temperatura. Per aquesta raó, també s'anomenen circuits oleohidràulics. Aquest tipus de circuits proporcionen potències superiors a les dels circuits pneumàtics, a més d'aconseguir moviments més lents, continus i segurs. Tor i això, són més difícils de mantenir i els recorreguts del fluid han de ser curts per a evitar pèrdues de pressió per fricció. El circuit hidràulic (generalment oli) que reuneix les següents condiciones: és impulsat per una bomba hidràulica , que recull el fluid d'o1i del dipòsit, i l'impulsa per unes canonades, on es realitza un control, per acabar en uns elements que transformin el cabal hidràulic en moviment, i per mitjà d'altres canonades retorna al dipòsit.
Elements d'un circuit hidràulic
Bombes hidràuliques
Una bomba hidràulica és una màquina generadora que transforma l'energia mecànica per incrementar la pressió d'un líquid afegint energia al sistema hidraulic, perquè es pugi moure un fluid de menor pressió a una pressió més alta. Utilitza un fluid incompressible pot ser líquid o una barreja de líquids i sòlids. En incrementar la energia del fluid, s'augmenta la seva pressió, la seva velocitat o la seva altura, totes elles relacionades segons el el pricinpi de Bernoulli.
Les bombes hidràuliques també s'utilitzen per les suspensions de qualsevol tipus de maquina sobretot en cotxes i motos, però en les bicicletes de profesionals,són unes suspensions que van ajustades per una molla i solen anar incloses o accionades. Quan la suspensió troba un bot o un error, el que fa es fer un efecte per avall i quan ha de pujar, el que fa la suspensió es ajudar-se de la molla, però aquí el l'iquid pel qual es accionat també incrementa una força. Quan la suspensió baixa el que fa el líquid es que no sigui tan blana per no rompre la suspensió i no tenir tant de efecte rebot.
Elements de control
Elements de control o també anomenats vàlvules, que aquests s'encarreguen de controlar la presició,el cabal o de distribuir l'oli segons la maniobra que volguem fer. El ventil ( vàlvula reguladora), és una vàlvula que protegeix tot el circuit contra les altes pressions que el podrien destruir per qualsevol motiu. Si esteim interessats en reduir el cabal és pot introduir una vàlvula regulador que regula el caudal d'oli. De la mateixa manera quan es vol distribuir el circuit intercalarem una vàlvula distribuïdora, i normalment va accionat per bobines (és un component electrònic passiu dels circuits elèctrics que emmagatzema energia en forma de camp magnètic creat pel pas del corrent elèctric). N'hi ha d'uns certs tipus:
- Manual: Polsadors, palanca, pedal
- Mecànics: Lleva, rodet i final de carrera.
- Elèctrics: Electroimants
- Pneumàtics: Comandaments pneumàtics (Vàlvula antirretorno, vàlvula estranguladora antidireccional)
Els cilindres hidràulics treballen a pressions molt elevades, unes vint vegadessuperiors als circuits pneumàtics; per tant, poden realitzar majors forcesemprant actuatdors més petits que els pneumàtics.
Elements de maniobra
Els elements de maniobra en un circuit hidràulic són aquells que transformen l'energia aportada cap a una de una energia cinètica .És a dir, converteixen energia en moviment.
Dintre dels elements de maniobra tenim de forma general dos tipus de mecanismes:
*Cilindres hidràulics: Són màquines que utilitzam per transformar en un moviment rectilini l'energia aportada .En té unes quantes versions: de simple efecte ,doble efecte ,amb amortització final, etc...
*Motors Hidràulics: Són un tipus similar de màquines que són utilitzades per a transformar en un moviment circular l'energia que se li aporta .També existeixen moltes versions depenent de les necessitats de cada circuit.
Depòsit
En una instal·lació pneumàtica és necessari emmagatzemar aire comprimit per fer front a les puntes de demanda de consum i poder mantenir estable la pressió del circuit, així com eliminar les possibles pulsacions del compressor que crea amb la vibració. Aquesta funció la realitzen els depòsits acumuladors o depòsits els quals s’instal·len a la sortida dels refrigeradors. També possibiliten que els motors dels compressors no hagin de treballar de manera continuada però així i tot han d’estar proveïts d’accessoris de protecció i control. Les connexions entre el dipòsit i el compressor han de ser elàstiques per impedir la transmissió de vibracions.
El depòsit acumula l'aire comprimit a Tª i pº requerits per la instal·lació. És controla amb un termòmetre i el manòmetre i també amb una vàlvula limitadora.
Per més imformació clica: http://www.lamercesantfeliu.cat/eso/tecno/t34eso.pdf
Usos dels circuits hidràulics
Aplicacions mòbils
L'aplicació d'energia proporcionada per l'oli a pressió pot aplicar-se per excavar, elevar, perforar, i controlar o impulsar vehicles mòbils
- Tractors: L'Hidraulica d'un tractor es troba a la pala per elevarla i baixarla o tambe a la part de darrera, On hi ha la peça on es posa l'arada per llaura etc...
- Grues : Les grues, a la part de darrera solen tenir una superficie que s'inclina en diagonal per poder pujar els cotxes i despres tornen a posar-se en horitzotal, pues el mecanisme que produeix aquests moviments esta format per formes hidrauliques.
- Retroexcavadores : Els sistemes hidraulics que permeten moviments es a les parts de: La pluma, el Braç i el Balde.
- Camions de fems: Les portes del camió de fems, el moviment d'obrir i tancar es produeix per moviments hidraulics.
- Frens i Suspensions de vehicles : En Aquest exemple, ja pasaria a ser mes Pneumàtuca que no hidraulica.
Aplicacions industrials
En la industria, es de primera importància contar amb maquinaria per controlar, impulsar, mecanitzar elements o materials propis de les cadenes de producció. N'hi ha diversos exemples:
- Maquinaries per la industria plàstica
- Maquinaries per l'elaboració dels aliments
- Equipament per robòtica
- Maquinaria per a la mineria
- Maquinaria per a la industria siderúrgica
També tenen altres aplicacions com:
- Aplicacions automotrius com frens, suspensions o refrigeració
- Aplicacions aeronàutica com alerons, timons etc
- Medicina com instrumental quirúrgic, taules de operacions, llits d'hospital
- Aplicacions navals com timón, mecanismes de transformació, sistemes de mandos, sistemas especialitzats de embarcación o busques militars.
Per més informació podeu anar a : http://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica_hidraulica.htm
Circuits pneumàtics
Què és un circuit pneumàtic
La pneumàtica és el conjunt de tècniques basades en la utilització de l’aire comprimit, com a fluid transmissor d’energia, per a l’accionament demàquines i mecanismes. Un circuit pneumàtic es pot definir com un sistema format per un conjunt d'elements interconnectats entre sí, de forma que converteixen l'aire comprimit en un treball mecànic.
La pneumàtica constitueix avui dia una tècnica de gran aplicació en la majoria de processos de producció moderns. Molts problemes d’enginyeria que al llarg de molts anys han estat resolts mitjançant la mecànica tradicional s’han aconseguit simplificar amb la incorporació de la pneumàtica, fentos més senzills,econòmics i automàtics
Els circuits pneumàtics poden ser senzills o molt complicats amb un nombre gran d'elements.
Funciona utilitzant aire comprimit a una pressió superior a la pressió atmosfèrica per un compressor.
Elements d'un circuit pneumàtic
Compressors
La producció de l’aire comprimit la duen a terme els compressors Els compressors són mecanismes rotatius moguts per motors elèctrics o tèrmics de combustió interna (de gasolina o diesel), la funció dels quals és aspirar aire a pressió atmosfèrica i comprimir-lo a una pressió més elevada.
Hi ha de molts tipus de compressors, però els més utilitzats en els industrials són els compressors de pistó o èmbol.
Les característiques tècniques fonamentals d’un compressor són el cabal subministrat i la pressió. El cabal volumètric sol expressar-se en m3/s, en condicions normals de pressió i temperatura (p= 1 atm i t= 25ºC). En el cas dels compressors, quan es parla de cabal volumètric es refereix sempre a les condicions de pressió i temperatura a entrada, que són diferents de les que hi ha a la sortida.
La pressió representa els efectes que provoca una força que actua sobre una superfície.
Tipus de compressors
- Compressors centrífugs
Els Compressors centrífugs fan 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 força el pas de l'aire, de manera que s'incrementa la seva energia cinètica.
- Compressors de flux mixt : els motors de flux mixt són similar als centrífugs.
- Compressors alternatius o de pistó : 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.
- Compressors de flux axial : Els compressors de flux axial són compressors rotatius dinàmics que fan servir cascades de perfils aerodinàmics. Es fan servir quan es requereix molt flux de gas.
- Compressors de diafragma : Un compressor de diafragma és una variant d'un compressor alternatiu convencional. La compressió del gas es produeix pel moviment d'una membrana flexible, en comptes de fer servir el moviment lineal d'un èmbol. El moviment endins i enfora de la membrana és produït per una biela i un cigonyal.
- Compressors de paletes : 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.
Elements de control
Els elements de control pneumàtics estan constituïts per elements de senyalització, elements de comandament i una aportació de treball. Els elements de senyalització i comandament modulen les fases de treball dels elements de treball i es denominen vàlvules.
Les vàlvules en termes generals, tenen les següents missions:
- Distribuir el fluid: Són aquelles que s'encarreguen de enviar cap a una banda o una altra el fluid del circuit.
- Regular el cabal: Són les que determinen quina quantitat d'aigua ha de passar per una lloc determinat del circuit.
- Regular la pressió: Determinen la pressió en que ha de anar el fluid per un lloc determinat.
Les vàlvules són elements que ordenen 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.
Segons la seva funció les vàlvules es subdivideixen en 4 grups:
- Vàlvules de vies o distribuïdores:
Nombre d'orificis o vies: Designen el nombre màxim d'orificis o conductes principals.
Nombre de posicions: Són les diferents connexions que es poden obtenir de manera estable entres les vies del distribuïdor. Generalment tenen dues posicions, una ques es diu de repòs i una altra de treball. Algunes aplicacions, però necessiten vàlvules de tres posicions, la qual cosa implica una posició neutra central.
- Vàlvules reguladores de pressió: Redueixen la pressió d'entrada fins a un valor inferior regulable desortida. Són vàlvules de dues vies normalment obertes gràcies a la força d'una molla, les quals redueixen la pressió quan el valor en la sortida supera el de regulació tot tancant el pas mitjançant un pistó corredissa.
- Vàlvules selectores de circuit: Permeten obtenir a la sortida un senyal procedent indistintament dedos punts d'entrada diferents. S'anomenen també funcions O (OR). Només obtindrem un senyal de sortida quan hi ha pressió a només una de les dues entrades.
- Vàlvules de simultaneïtat: Compleixen la funció lògica. Disposen de dues connexions d'entrada i una de sortida. Només s'obtindrà el senyal pneumàtic (pressió d'aire) a la sortida si hi ha pressió a les dues entrades.
Elements de maniobra
Els elements pneumàtic de maniobra poden ser de moveiment lineal o rotatiu.
El moviment lineal s'obté per cilindres d'èmbol (aquests també proporcionin moviment rotatiu amb varietat d'angles per mitjà d'actuadors del tipus pinyó cremallera). També trobem actuadors pneumàtics amb cos de rotació contínua (motors Pneumàtics), moviments combinats i inclús alguna transformació mecànica.
actuadors lineals els cilindres pneumàtics independentment de la seva forma constructiva representen els actuadors més comuns que s'utilitzen en els circuits pneumàtics.Hi ha tres tipus fonamentals:
- Cilindres de doble efecte, amb dues entrades d'aire per produir carreres de trebaCilindre d'acció diferencial: donen la possibilitat de posicionar d'èmbol en qualsevol posició del cilindre a partir de la diferència de pressions aplicades als dos extrems del cilindre.ll de sortida i retrocés.
- Cilindres de simple afecte un cilindre de simple efecte desenvolupa un treball només en un sentit.
- Cilindre d'acció diferencial donen la possibilitat de posicionar l'èmbol en qualsevol posició del cilindre a partir de la diferència de pressions aplicades als dos extrems del cilindre.
Dipòsit i Canonades
En aquests circuits és necessari comptar amb un dipòsit que acumuli l'aire a pressió que surt del compressor .
D'aquesta manera , quan s'ha assolit la pressió adequada, pot aturar compressor sense interrompre el treball que es realitza amb l'aire a pressió .
El dipòsit compleix la important funció de refredar l'aire abans d'introduir-lo al circuit , ja que surt del com pressor a una temperatura molt alta.
Les canonades interiors són els conductes que transporten aigua des de l'entrada de l'habitatge fins als diferents punts d'ús: aparells sanitaris (lavabo,dutxa,safareig,aigüera,rentadora i rentaplats).
S'instal·len a les parets i al terra o bé sobre dels falsos sostres i s'uneixen entre maneguets, colzes i derivacions.
Usos dels circuits pneumàtics
Principalment, els circuits pneumàtics, es fan servir per treball mecànic. són tècniques basades en la utilització de l’aire comprimit, com a fluid transmissor d’energia per a l’accionament de màquines i mecanismes. Els avantatges de l’aire comprimit són per exemple: emmagatzemat fàcil, fluid net, es desplaça amb rapidesa, no és perillós i es troba fàcilment disponible.