Introduzione e storia dei cilindri idraulici
Controllare il movimento del fluido non è una novità, per decenni questo fenomeno è stato utilizzato per generare energia. Fluid power è un termine originariamente derivato dall’idea che anticamente le persone usavano l’acqua per spingere le leve e girare le ruote. Questo principio è ancora applicato oggi per produrre forze potenti. Il fisico francese Blaise Pascal ha notato che una certa quantità di liquido applica la stessa forza in tutte le direzioni e che queste forze possono essere controllate. Poi, più tardi nel 1795 la prima pressa idraulica fu brevettata da Joseph Bramah. Più tardi si è notato che l’olio è un fluido idraulico migliore dell’acqua. Grazie alle sue determinate proprietà come più densità, non corrosivo, gestire carichi più elevati e resistere all’evaporazione. L’energia idraulica cresce ulteriormente ogni anno. Molte applicazioni coinvolgono vale a dire la costruzione di grattacieli, su gru, carrelli di atterraggio degli aerei, oggetti pesanti in movimento, estrazione mineraria, perforazione e produzione.
I cilindri idraulici sono driver lineari che utilizzano la pressione del fluido per contrastare il movimento sotto carico. Questo dispositivo aiuta anche a spingere e tirare il carico. Forniscono il movimento di un fluido in linea retta. Sono anche conosciuti come attuatori. Cilindro idraulico è in realtà il dispositivo che converte l’energia di pressione in energia meccanica. Sono usati per trasmettere energia. La potenza di uscita dipende dalla caduta di pressione intorno all’attuatore, dalla portata e dall’efficienza complessiva. Ci sono diversi tipi di cilindri idraulici come
- cilindri a Singolo effetto
- cilindri Tandem
- cilindri a Doppio effetto
- cilindri Telescopici
- Tramite asta cilindri
- Cilindrata cilindri
di Lavoro e di parti di cilindri idraulici
Ci sono alcune specifiche di cilindri idraulici, che dovrebbero essere considerati prima di operare. Come tipo di cilindro, diametro del foro, corsa, pressione massima di esercizio e diametro dello stelo. Il diametro del foro è il diametro del cilindro e il diametro dell’asta è il diametro del pistone nel cilindro. Corsa è la distanza percorsa da un pistone attraverso il cilindro. Stoke lunghezza può variare di conseguenza e può essere alcune frazioni di un pollice o pochi piedi. La pressione massima di esercizio è la pressione che un cilindro può subire o sostenere. Tutta la potenza del cilindro idraulico dipende dal tipo di fluido idraulico utilizzato in esso. Il fluido idraulico usato più comune è l’olio.
Le parti dei cilindri idraulici includono
Barilotto del cilindro: È un corpo principale del cilindro, usato per tenere la pressione. I barilotti del cilindro hanno superficie regolare dall’interno, durevole per uso, ad alta resistenza, alta resistenza della corrosione e tolleranza di alta precisione.
Base del cilindro: Questo è anche noto come tappo del cilindro. È usato per sigillare la camera di pressione ad un’estremità. Lo stress di flessione determina la dimensione del cappuccio. Questi tappi possono essere saldati al corpo o possono essere uniti utilizzando bulloni, filettatura o tiranti.
Pistone: Il pistone separa le due zone di pressione presenti all’interno della canna. L’espansione e la ritrazione del cilindro è dovuta alla differenza di pressione tra due lati del pistone.
Biella: Una biella funge da collegamento fra l’azionatore idraulico ed il componente a macchina che sta facendo il lavoro. È altamente preciso e lucidato per evitare perdite e fornire una tenuta adeguata.
Ghiandola e guarnizione di tenuta
L’area in cui è montata la guarnizione e la testa del cilindro è chiamata ghiandola di tenuta. Questo raccordo impedisce la fuoriuscita di olio a causa della pressione. La perdita di solito si verifica tra asta e la testa del cilindro. Le guarnizioni sono di molti tipi e la scelta adatta della guarnizione dipende da molti fattori come la temperatura di esercizio, il tipo di cilindro, la velocità del cilindro, la pressione di esercizio, l’applicazione di lavoro e il mezzo. Per contenere i fluidi pressurizzati in un sistema di cilindri idraulici e mantenerlo in movimento, è necessaria una configurazione complessa di guarnizioni ad alte prestazioni in due categorie fondamentali: (1) guarnizioni statiche e (2) guarnizioni dinamiche
Come funziona un cilindro idraulico?
La potenza del cilindro idraulico dipende dal fluido idraulico utilizzato perché ottiene la maggior parte della sua potenza da questo fluido. Il fluido idraulico più comunemente usato è l’olio. Un pistone è collegato all’asta del pistone e si muove avanti e indietro. Questa disposizione è presente all’interno della canna del cilindro. Un’estremità della canna è chiusa con il cappuccio e l’altra estremità è chiusa con la ghiandola. Attraverso la ghiandola lo stelo del pistone fuoriesce dal cilindro. Ci sono due parti tra il cilindro. Questi sono divisi per asta del pistone. Uno è la parte superiore camber o testa e l’altro è una parte inferiore camber o cap. I collegamenti del montaggio permettono al collegamento fra il cilindro e la macchina che sta tirando e spingendo. Il cilindro è un lato motore del sistema idraulico e la pompa idraulica è il lato generatore del sistema idraulico. La pompa fornisce un flusso fisso di olio per spostare il pistone nel cilindro. Il pistone spinge l’olio nell’altra camera al serbatoio. Quando l’olio entra dall’estremità inferiore durante la corsa di estensione e la pressione all’altra estremità è quasi zero, la forza applicata sullo stelo del pistone è:
F = P . A
Dove, A = Area del pistone P = Pressione nel cilindro.
I cilindri idraulici forniscono la spinta e tirano estendendo e ritirando l’asta del pistone. Con questo meccanismo guida il carico esercitando esternamente in un percorso rettilineo. I motori idraulici sono utilizzati per il movimento angolare continuo. Per i movimenti semi angolari utilizziamo attuatori semi rotatori. Nei cilindri a doppio effetto il pistone è coperto con asta attaccata ad esso e grazie a questa disposizione, c’è una differenza di forza tra i due lati del pistone. Questa differenza di forza si verifica quando il cilindro inverte la pressione di ingresso e di uscita. La forza applicata per la corsa di retrazione può essere ridotta quando viene ridotta la superficie dell’asta. Quando l’olio pompato nell’estremità dell’asta e scorre di nuovo nel serbatoio anche se l’estremità del tappo senza alcuna pressione, all’estremità dell’asta la pressione del fluido è uguale alla forza di trazione/(area del pistone – area dello stelo).
I cilindri idraulici forniscono la spinta e tirano estendendo e ritirando l’asta del pistone. Con questo meccanismo guida il carico esercitando esternamente in un percorso rettilineo. I motori idraulici sono utilizzati per il movimento angolare continuo. Per i movimenti semi angolari utilizziamo attuatori semi rotatori. Nei cilindri a doppio effetto il pistone è coperto con asta attaccata ad esso e grazie a questa disposizione, c’è una differenza di forza tra i due lati del pistone. Questa differenza di forza si verifica quando il cilindro inverte la pressione di ingresso e di uscita. La forza applicata per la corsa di retrazione può essere ridotta quando viene ridotta la superficie dell’asta. Quando l’olio pompato nell’estremità dell’asta e scorre di nuovo nel serbatoio anche se l’estremità del tappo senza alcuna pressione, all’estremità dell’asta la pressione del fluido è uguale alla forza di trazione/(area del pistone – area dello stelo).
I cilindri idraulici forniscono la spinta e tirano estendendo e ritirando l’asta del pistone. Con questo meccanismo guida il carico esercitando esternamente in un percorso rettilineo. I motori idraulici sono utilizzati per il movimento angolare continuo. Per i movimenti semi angolari utilizziamo attuatori semi rotatori. Nei cilindri a doppio effetto il pistone è coperto con asta attaccata ad esso e grazie a questa disposizione, c’è una differenza di forza tra i due lati del pistone. Questa differenza di forza si verifica quando il cilindro inverte la pressione di ingresso e di uscita. La forza applicata per la corsa di retrazione può essere ridotta quando viene ridotta la superficie dell’asta. Quando l’olio pompato nell’estremità dell’asta e scorre di nuovo nel serbatoio anche se l’estremità del tappo senza alcuna pressione, all’estremità dell’asta la pressione del fluido è uguale alla forza di trazione/(area del pistone – area dello stelo).
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