Che cosa è l'idraulica? Definizione e concetto

I meccanismi idraulici appartengono ai sistemi più antichi usati nell'ingegneria pratica. In sé, il principio dell'azione meccanizzata sta gradualmente perdendo la sua pertinenza, in quanto sostituito da più azionamenti tecnologici. Ma a causa delle limitate possibilità di integrazione di soluzioni nuove e più costose, la meccanica tradizionale mantiene le sue posizioni in molte aree. Che cosa è l'idraulica nell'attuale contesto di funzionamento? Questa infrastruttura, utilizzata in macchine, strutture e strutture, fornisce sforzi sufficienti per attivare le unità e le unità funzionali.

Definizione fondamentale dell'idraulica

Dal punto di vista scientifico, l'idraulica è un ramo di conoscenza che illumina le leggi del movimento e dell'equilibrio dei liquidi. L'ambiente idrico in una forma o nell'altra è l'aspetto principale dello studio in questa direzione. Oltre alla ricerca teorica, gli scienziati sono impegnati anche in prove sperimentali, i cui risultati costituiscono la base per risolvere i problemi dell'ingegneria applicata. Il lavoro scientifico è dedicato alle regolarità del movimento dell'acqua attraverso canali di conduttura, canali fluviali e macchine idrauliche. Ma per comprendere appieno ciò che l' idraulica è in un contesto scientifico, non si può fare a meno di discipline correlate, i cui strumenti sono toccati nel corso della ricerca. Questi includono la fisica, la matematica e la meccanica. Ci sono anche due aree per studiare l'idraulica – in contesti dinamici e statici. L'idrodinamica tocca la cinematica dell'acqua come tale e l'idrostatica è più orientata verso le leggi dell'interazione dei liquidi con altri mezzi e corpi.

Idraulica in ingegneria

Tuttavia, la popolarità dell'idraulica come ramo della scienza non è così vasta rispetto ai suoi derivati nella sfera pratica. Negli stessi progetti di conoscenza applicati si basano progetti di sistemi di ingegneria – per esempio, uno dei prodotti più antichi dell'idraulica è l'acquedotto. Oggi, le leggi dell'energia dei liquidi si basano sullo sviluppo di sistemi fognari, impianti a pistone, approvvigionamento idrico, ecc.

Nella maggior parte dei casi, il funzionamento di questo tipo di idraulica è organizzato come forza di propulsione per guidare le unità servite. Un esempio classico sono macchine idrauliche. In generale, è possibile trarre una definizione di idraulica ingegneristica – una serie di elementi di un disegno meccanico, il cui dispositivo comporta l'utilizzo di liquidi come ambiente naturale attivo. Ma questo non significa che l'acqua sia la fonte dello sforzo. È solo un traduttore di energia, che gli viene dato da altri meccanismi che, a sua volta, sono attivati da motori elettrici e gruppi di potenza su carburante liquido o solido.

Tipi di configurazioni idrauliche

Il ciclo operativo della macchina idraulica dipende dal circuito attraverso il quale l'acqua circola. Questo circuito determina solo il tempo di funzionamento dell'acqua durante il quale acquisisce energia dal motore e lo trasferisce ad altri componenti del sistema. In questo contesto si distinguono due tipi di configurazioni di circolazione: con centri aperti e chiusi.

Nel primo caso, il distributore idraulico del liquido durante il funzionamento del pistone fornisce una doppia uscita. Cioè, i valori di pressione variano a seconda della posizione corrente del pistone e il liquido può essere inviato al ciclo di lavoro o indietro alla valvola. Il suo movimento è regolato da un gruppo di pistoni e valvole.

Per comprendere il principio del sistema chiuso, è necessario tornare a determinare quale idraulica è e come interagisce con le unità di potenza. Poiché l'idraulica è solo un'infrastruttura organizzata da nodi funzionali che servono il liquido, è abbastanza logico che l'energia dell'ambiente di lavoro possa essere completamente dipendente dall'azione delle attrezzature tecniche. In questo caso, questo compito viene eseguito da pompe e valvole che chiudono completamente il circuito di circolazione.

Classificazione per tipi di azionamenti

Esistono diversi sistemi dotati di meccanismi di comando non regolati e regolabili. Tipico è un azionamento idraulico non controllato, in cui l'indicatore di pressione della pompa corrisponde sempre ai valori impostati. I dati registrati devono essere necessariamente superiori al livello massimo di pressione di carico. Cioè, viene creata una plancia dell'indicatore, a cui la pompa è uguale.

Gli svantaggi di questo meccanismo includono grandi perdite di potenza, in quanto la costante manutenzione dell'alta pressione a bassi carichi è irrazionale. Secondo questo schema, ad esempio, vengono eseguiti in alcuni casi idraulica di un elemento di comando di un escavatore. Poiché questa funzione ha un'alta responsabilità dal punto di vista della sicurezza, i produttori sacrificano l'eccesso di potenza. Tuttavia, nello stesso escavatore, l'azionamento incontrollato dei supporti può essere integrato con un sistema regolabile che sarà ottimizzato per il funzionamento degli attacchi. Questo tipo di azionamento idraulico comporta riduzione della pressione della pompa e bilanciamento con valvole e compensatori con azione direzionale.

Accumulatori idraulici

Meccanismi per estrarre l'energia di un liquido vengono utilizzati anche in dispositivi accumulatori. Tali sistemi sono chiamati hydro-capacitive e generano energia di acqua, che al momento dell'operazione è sotto pressione. In questo caso, la batteria stessa è spesso parte integrante dell'azionamento idraulico meccanico.

Esistono diversi tipi di tali dispositivi – in particolare pneumatici e molli. Nell'industria si utilizza anche l'accumulo di idraulica ad alta pressione, alle quali sono eseguite manipolazioni semplici ma impegnative con carichi. Indipendentemente dal tipo, l'accumulatore idraulico deve mantenere la pressione ad un certo livello, eliminando perdite e levigando le vibrazioni dovute all'effetto di smorzamento.

Macchine su sistemi idraulici

I meccanismi più comuni in macchine con attacchi – negli stessi escavatori, trattori e veicoli da raccolta. L'idraulica ampiamente utilizzata nei loro modelli sono i progettisti della Minsk Tractor Plant (MTZ).

L'attrezzatura standard, utilizzata in questi trattori, comprende pompe, distributori idraulici, cilindri e tubazioni. Il ciclo di lavoro fornito dall'idraulica MTZ può essere rappresentato come segue: il liquido scorre dal serbatoio alle pompe, passa ai distributori, entra nel gruppo pistone e ritorna al serbatoio. Nella fase di passaggio dalle valvole di controllo ai cilindri, l'operatore di processo è collegato alla regolazione del processo, che controlla il flusso di fluido nei gruppi di pistoni mediante le leve, a seconda delle attività attuali.

Manutenzione di meccanismi idraulici

La manutenzione preventiva è di solito ridotta alle operazioni di lubrificazione di singole parti e componenti del sistema idraulico. Durante l'ispezione, la persona responsabile rivela anche segni di usura, deformazioni e danni. In genere, la riparazione dell'idraulica è ridotta alla sostituzione di conchiglie, aste e coperture. In un ordine regolare, i materiali di consumo sotto forma di O-ring vengono aggiornati.

conclusione

L'idraulica è uno dei modi più semplici per ottenere la forza meccanica dai mezzi disponibili. Per capire quale idraulica è e quali vantaggi porta all'utilizzatore comune, è possibile citare come esempio l'impianto di pompaggio. Le stazioni di pompaggio dell'acqua da giardino operano sui principi dell'ingegneria idraulica, spendendo un minimo di energia. A un livello più elevato, gli impianti di compressione e uno strumento pneumatico funzionano in modo simile.