Mic glosar domeniul hidraulic

Hidraulica este un neologism din termenii din greaca veche “hydro” (apă) şi "aulos" (conductă). În general hidraulica se ocupă cu comportamentul hidrodinamic al fluidelor şi în particular, în domeniul utilajelor de construcţii, cu transmiterea puterii şi energiei prin utilizarea fluidelor.

 

Istoria hidraulicii

În jurul anului 1600 Johannes Kepler a inventat pompa cu roată dinţată. Această invenţie nu a avut însă mai întâi niciun efect. Blaise Pascal a pus bazele pentru dezvoltarea mai departe a hidraulicii cu "Legea hidrostatică". În anul 1663 a explicat principiul presei hidraulice. Joseph Bramah este considerat ca fondator al hidraulicii tehnice.

Joseph BramahDin punct de vedere istoric, fondatorul hidraulicii tehnice este considerat englezul Joseph Bramah (1749 - 1814) (imagine dreapta).

Acesta a dezvoltat în 1795 o maşină acţionată cu apă sub presiune, care a mărit puterea folosită mai mult de 2000 de ori.

Anul 1905 este considerat începutul hidraulicii cu ulei, când Williams şi Janney au folosit pentru prima dată uleiul mineral ca mediu de transmisie pentru un angrenaj hidrostatic în modul de construcţie cu piston axial.

Prima servodirecţie a fost dezvoltată de Harry VickersVickers Limited a fost un concern britanic important pentru utilaje de construcţii şi armament fondat în 1828. În anul 2004 BAE Systems a achiziţionat Grupul Albis şi a adus Alvis Vickers în sectorul său militar BAE Land Systems. (în jurul anului 1925); prima supapă de refulare cu comandă preliminară a dezvoltat-o în 1936.

Astfel au fost create bazele pentru tehnica hidraulică din zilele noastre.

 

Variantele transmisiei puterii hidraulice

Pot fi diferenţiate trei variante ale transmisiei puterii hidraulice:

  1. . transmisia hidrodinamică
  2. . cuplajul vâscos
  3. . transmisia hidrostatică

 

Sistemele hidraulice la utilajele de construcţii

La utilajele de construcţii este folosită primar transmisia hidrostatică pentru transmisia puterii hidraulice. Transmisiile hidrostatice transformă puterea mecanică a unei maşini de acţionare prin intermediul unei pompe în putere hidraulică. Ele constituie într-atât soluţia optimă pentru utilajele de construcţii, deoarece permit o reglare fără trepte a vitezei de pe partea transmisiei.

La angrenajele hidrostatice partea pompeor şi motorului sunt foarte asemănătoare. Construcţia este de cele mai multe ori o pompă cu piston tip deget (pompă cu piston axial). Axial către arborele de acţionare al pompei este dispusă carcasa pompei. În interior se află un inel cu alezaje ale cilindrilor dispuse circular, în care sunt folosite în aceeaşi ordine pistoane tip deget. Motoarele cu piston axial sunt folosite atât în utilizările industriale (de exemplu construcţiile de utilaj greu) cât şi la utilajele mobile de lucru. De cele mai multe ori este vorba despre o formă constructivă a motoarelor hidraulice. Ele pot avea un volum de absorbţie constant sau variabil.

Pentru a genera o mişcare liniară, sunt folosiţi cilindri hidraulici.

Pe de altă parte mişcările de rotaţie sunt efectuate prin intermediul motoarelor hidraulice resp. hidromotoarelor.

Aceste sisteme hidraulice necesită întotdeauna un circuit al fluidului (ulei mineral, ulei hidraulic, esteri, glicoli sau amestecuri de apă speciale). Deoarece compresia acestor fluide hidraulice este redusă, pot fi transmise forţe mari foarte uniform şi exact.

 

Principiul funcţionării unei pompe hidraulice

Principiul de funcţionare al pompei hidraulice

Avantajul de bază al acestor sisteme hidraulice se află în modul de construcţie separat. Astfel hidraulica poate fi adaptată optim la maşină prin conducte şi furtunuri liber montabile. Acest lucru este efectuat de asemenea prin intermediul puterii mari a elementelor de construcţie comparabile mai mici.

Dincolo de aceasta, aceste sisteme oferă alte avantaje:

  • reglarea fără trepte a vitezei transmisiei în limite foarte largi,
  • întoarcerea simplă a direcţiei de deplasare
  • generarea simplă de forţe foarte mari şi momente de rotaţie
  • protecţie pentru suprasarcină sigură şi cu efect rapid prin intermediul ventilului de limitare a presiuniiRealizarea de elemente de transmisie translatorii sau rotative care lucrează în paralel (cilindri hidraulici sau motoare hidraulice) cu o parte primară (pompă) într-un sistem comun, rezultând acţiunea unui diferenţial fără alt efort.
  • durată mare de viaţă, deoarece fluidul este cu autolubrifiere şi serveşte ca mediu de răcire concepte simple de reglare pentru valorificarea optimă a motorului de acţionare în cazul cerinţelor puternic variabile a maşinii de lucru.
  • precizie înaltă de reglare
  • afişare simplă a sarcinii cu ajutorul manometrelor
  • APornirea din stare oprită la sarcină maximă
  • Protecţie anticorozivă prin intermediul lichidului hidraulic (cu excepţia apei)

 

Dezavantajele la sistemele hidraulice sunt, după cum arată experienţa practică:

  • cererea mare pentru filtrarea lichidului hidraulic
  • Pierderile de ulei prin scurgere
  • Pierderi mari de curent în interiorul fluidelor hidraulice, care sunt transformate în căldură şi care încălzesc instalaţia. (pierderea de energie - are loc mai ales la pompele şi motoarele mai vechi)

 

Datorită avantajelor şi dezavantajelor lor specifice, transmisiile hidraulice sunt utilizate frecvent la maşini mobile de lucru cum ar fi utilaje de construcţii sau utilaje agricole. Aici are loc ridicarea şi coborârea sarcinilor mai ales prin intermediul cilindrilor hidraulici deplasabili liniar.

Alte exemple tipice de utilizare sunt:

  • excavatoare cu deplasare pe două căi
  • Agricultură la tractoare, pentru a ridica, deplasa sau comanda echipamentele accesorii
  • Excavator: transmisie hidraulică a tuturor echipamentelor de lucru inclusiv mecanismul de rotire şi de rulare
  • Macarale mobile: transmisie hidraulică a braţelor telescopice, mecanism de ridicat şi troliu, mecanism de rotire, sprijinire, ghidare precum şi mecanism de rulare parţial
  • Utilaje forestiere: Mecanisme hidrostatice de lucru şi de rulare

 

Alte informaţii privind hidraulica:

Volum de absorbţie

Prin volum de absorbţie sau cantitate de absorbţie se înţelege în tehnica fluidelor la motoarele hidraulice acea cantitate de lichid hidraulic, pe care o consumă motorul hidraulic pe rotaţie. La motoarele hidraulice reglabile volumul de absorbţie este variabil. Puterea cedată de către un motor hidraulic este direct proporţională cu volumul de absorbţie V, cu turaţi n şi cu scăderea de presiune Δp. Produsul din debitul volumic introdus Q şi volumul de absorbţie rezultă turaţia. Scăderea de presiune constituie diferenţa dintre presiunea lichidului hidraulic de aflux (de cele mai multe ori presiunea pompei) şi presiunea lichidului hidraulic de curgere (de cele mai multe ori presiunea rezervorului).

 

Pompă de angrenaj

Pompa cu roţi dinţate Schiţă a funcţionăriiPompa cu roată dinţată este o maşină pentru transportul fluidelor precum şi pentru transmisia forţei motoarelor hidraulice. Ea este o subcategorie a pompei volumetrice. O pompă cu roţi dinţate transportă uniform (cu excepţia pulsaţiei condiţionate hidrostatic) mediul de pompat şi poate suporta presiuni medii de până la 300 bar. Presiunea se reglează ca în fiecare sistem hidraulic prin transportul mediului împotriva unei sarcini. Dacă sarcina creşte, atunci creşte şi presiunea. Mijloace de antrenare pentru convertori hidraulici de putere la utilaje de construcţii, tractoare şi la artizanat şi industrie, mai ales construcţia de vehicule.

 

 

(Indicarea sursei: Wikipedia / diverse lexicoane tehnice / lucrări proprii)

Companie certificată EN ISO 9001