La conception du système hydraulique de la machine à cintrer

Le machine à plier appartient à une sorte de machines de forgeage. C'est un rôle majeur dans l'industrie de transformation des métaux.Les produits sont largement appliqués à : l'industrie légère, l'aviation, le transport maritime, la métallurgie, les instruments, les appareils électriques, l'acier inoxydable. produits en acier, construction de structures en acier et industries de décoration.

Le système hydraulique utilise une pompe à piston de compensation de pression pour fournir de l'huile, la commande d'accélérateur de retour d'huile, une utilisation rationnelle de l'énergie.Le vérin hydraulique vertical utilise des mesures d'équilibrage et de verrouillage, ce qui lui permet de fonctionner de manière sûre et fiable.Au En même temps, les vérins hydrauliques, car la mise en œuvre des composants, ont une grande force de serrage et une grande force de cisaillement.Lorsque le matériau de la plaque de cisaillement du système, ses performances sont bonnes.

La conception des systèmes de presse, du système de cisaillement de tôle et du système de stations de pompage hydraulique comprend la conception et la structure du circuit de la station de pompage, la disposition et la conception de certains composants non standard.Dans le processus de conception, il permet d'obtenir une structure compacte, une disposition rationnelle et une fabrication simple.

Présentation du système hydraulique

Tout milieu (liquide ou gaz) qui s'écoule naturellement ou peut être forcé de s'écouler pourrait être utilisé pour transmettre de l'énergie dans un système d'énergie fluidique.Le premier fluide utilisé était l’eau, c’est pourquoi le nom d’hydraulique a été appliqué aux systèmes utilisant des liquides.Dans Dans la terminologie moderne, l'hydraulique implique un circuit utilisant de l'huile minérale.La figure 1-1 montre une unité de puissance de base pour un système hydraulique. (Notez que l'eau fait un retour en force à la fin des années 90 ; et certains systèmes de transmission hydraulique aujourd'hui même fonctionnent à l’eau de mer.) L’autre fluide courant dans les circuits hydrauliques est l’air comprimé.Comme l'indique la figure 1-2, l'air atmosphérique -- comprimé 7 à 10 fois -- est facilement disponible et circule facilement à travers des tuyaux, des tubes ou des tuyaux pour atteindre transmettre de l'énergie pour effectuer un travail.D'autres gaz, comme l'azote ou l'argon, pourraient être utilisés mais ils sont coûteux à produire et à traiter.

Le pouvoir est le moins bien compris par l’industrie en général.Dans la plupart des usines, peu de personnes sont directement responsables de la conception ou de la maintenance des circuits fluidiques.Souvent, les mécaniciens généraux entretiennent des circuits hydrauliques qui étaient à l'origine conçu par un vendeur de distributeurs de fluides.Dans la plupart des installations, la responsabilité des systèmes hydrauliques fait partie de la description de poste des ingénieurs en mécanique.Le problème est que les ingénieurs en mécanique reçoivent normalement peu si aucune formation en énergie fluidique au collège, ils sont donc mal équipés pour accomplir cette tâche.Avec une formation modeste en matière de transmission hydraulique et un travail plus que suffisant à gérer, l'ingénieur dépend souvent de l'expertise d'un distributeur de transmission fluidique.

Pour obtenir une commande, le vendeur du distributeur se fait un plaisir de concevoir le circuit et assiste souvent à l'installation et au démarrage.Cet arrangement fonctionne raisonnablement bien, mais à mesure que d'autres technologies progressent, l'énergie fluidique est réduite. de nombreuses fonctions de la machine.Il y a toujours une tendance à utiliser l’équipement le mieux compris par les personnes impliquées.

Les vérins et moteurs hydrauliques sont compacts et ont un potentiel énergétique élevé.Ils s’intègrent dans les petits espaces et n’encombrent pas la machine.Ces dispositifs peuvent être bloqués pendant des périodes prolongées, sont instantanément réversibles et fonctionnent à l'infini. vitesse variable et remplacent souvent les liaisons mécaniques à un coût bien inférieur.Avec une bonne conception de circuit, la source d’alimentation, les vannes et les actionneurs fonctionneront avec peu d’entretien pendant des durées prolongées.Les principaux inconvénients sont le manque de compréhension de l’équipement et mauvaise conception des circuits, ce qui peut entraîner des surchauffes et des fuites.La surchauffe se produit lorsque la machine consomme moins d’énergie que celle fournie par le bloc d’alimentation.(La surchauffe est généralement facile à concevoir à partir d'un circuit.) Le contrôle des fuites consiste à utiliser des raccords à joint torique à filetage droit pour réaliser des connexions de tubes ou des raccords de tuyaux et de brides SAE avec des tuyaux de plus grande taille.La conception du circuit pour un choc minimal et un fonctionnement à froid réduit également des fuites.

Une règle générale à utiliser pour choisir entre les systèmes hydrauliques et pneumatiques pour les vérins est la suivante : si la force spécifiée nécessite un alésage du vérin pneumatique de 4 ou 5 pouces ou plus, choisissez le système hydraulique.La plupart des circuits pneumatiques ont une puissance inférieure à 3 CV car le l'efficacité de la compression de l'air est faible.Un système qui nécessite 10 ch pour le système hydraulique utiliserait environ 30 à 50 ch de compresseur d'air.Les circuits d'air sont moins coûteux à construire car un moteur principal séparé n'est pas nécessaire, mais les coûts d'exploitation sont beaucoup plus élevés et peuvent rapidement compenser les faibles dépenses en composants.Situations où un 20 pouces.Le cylindre pneumatique à alésage pourrait être économique s'il ne fonctionnait que quelques fois par jour ou s'il était utilisé pour maintenir la tension et ne fonctionnait jamais.

Les circuits pneumatiques et hydrauliques sont capables de fonctionner dans des zones dangereuses lorsqu'ils sont utilisés avec des commandes logiques pneumatiques ou des commandes électriques antidéflagrantes.Avec certaines précautions, les vérins et les moteurs des deux types peuvent fonctionner dans des conditions très humides. ambiances...ou même sous l'eau.

Lors de l’utilisation d’énergie hydraulique à proximité d’aliments ou de fournitures médicales, il est préférable de canaliser les sorties d’air en dehors de la zone propre et d’utiliser un fluide à base végétale pour les circuits hydrauliques.

Certaines applications nécessitent la rigidité des liquides, il peut donc sembler nécessaire d'utiliser l'hydraulique dans ces cas, même avec de faibles besoins en puissance.Pour ces systèmes, utilisez une combinaison d'air pour le

Source d'alimentation et huile comme fluide de travail pour réduire les coûts tout en conservant un contrôle sans fente avec des options d'arrêt et de maintien précis.Systèmes de réservoirs air-huile, systèmes de cylindres tandem, cylindres avec commandes intégrées et les intensificateurs sont quelques-uns des composants disponibles.

La raison pour laquelle les fluides peuvent transmettre de l'énergie lorsqu'ils sont contenus est mieux expliquée par un homme du XVIIe siècle nommé Blaise Pascal.La loi de Pascal est l'une des lois fondamentales de la puissance des fluides.Cette loi dit : La pression dans un corps confiné de fluide agit également dans toutes les directions et perpendiculairement aux surfaces contenantes.Une autre façon de dire ceci est : si je perce un trou dans un récipient ou une conduite sous pression, j'obtiendrai du PSO.PSO signifie pression jaillissant et perforant un la conduite de liquide sous pression vous mouillera.La figure 1-3 montre le fonctionnement de cette loi dans une application de cylindre.L'huile d'une pompe s'écoule dans un cylindre qui soulève une charge.La résistance de la charge provoque une augmentation de la pression à l'intérieur du cylindre jusqu'à ce que la charge commence à bouger.Pendant que la charge est en mouvement, la pression dans tout le circuit reste presque constante.L'huile sous pression tente de s'échapper de la pompe, du tuyau et du cylindre, mais ces mécanismes sont suffisamment puissants pour contenir le fluide. Lorsque la pression contre la zone du piston devient suffisamment élevée pour surmonter la résistance de la charge, l'huile force la charge à se déplacer vers le haut.Comprendre la loi de Pascal permet de voir facilement comment tous les circuits hydrauliques et pneumatiques fonction.

Notez deux choses importantes dans cet exemple.Premièrement, la pompe ne produisait pas de pression ;cela ne produisait que du flux.Les pompes ne font jamais de pression.Ils ne font que donner du flux.La résistance au débit de la pompe provoque une pression.C'est l'un des principes fondamentaux de la puissance fluidique qui est primordiale pour le dépannage des circuits hydrauliques.Supposons qu'une machine avec la pompe en marche indique presque 0 psi sur son manomètre.Cela signifie-t-il que la pompe est défectueuse ?Sans débitmètre en sortie de pompe, les mécaniciens pourraient changer la pompe, car beaucoup d'entre eux pensent que les pompes produisent de la pression.Le problème avec ce circuit pourrait simplement être une vanne ouverte qui permet à tout le débit de la pompe d'aller directement au réservoir.Parce que le débit de sortie de la pompe ne voit aucun résistance, un manomètre indique peu ou pas de pression.Avec un débitmètre installé, il serait évident que la pompe fonctionnait bien et d'autres causes, telles qu'un chemin ouvert vers le réservoir, devaient être trouvées et corrigées.

Un autre domaine qui montre l'effet de la loi de Pascal est la comparaison des leviers hydrauliques et mécaniques.La figure 1-4 montre le fonctionnement de ces deux systèmes.Dans les deux cas, une force importante est compensée par une force beaucoup plus faible en raison de la différence de longueur du bras de levier ou de zone de piston. Notez que le levier hydraulique n'est pas limité à une certaine distance, hauteur ou emplacement physique comme l'est le levier mécanique.Il s'agit là d'un avantage certain pour de nombreux mécanismes, car la plupart les conceptions utilisant la puissance fluidique prennent moins de place et ne sont pas limitées par des considérations de position.Un cylindre, un actionneur rotatif ou un moteur fluide avec une force ou un couple presque illimité peut directement pousser ou faire tourner l'élément de la machine.Ces actions il suffit de conduire des conduites d'écoulement vers et depuis l'actionneur et les dispositifs de rétroaction pour indiquer la position.Le principal avantage de l’actionnement par liaison est le positionnement précis et la capacité de contrôle sans retour d’information.

À première vue, il peut sembler qu'un levier mécanique ou hydraulique est capable d'économiser de l'énergie. Par exemple : 40 000 lb sont maintenus en place par 10 000 lb dans la figure 1-4.Cependant, notez que le rapport entre les bras de levier et les surfaces du piston est 4:1.Cela signifie qu'en ajoutant une force supplémentaire, par exemple au côté de 10 000 lb, il s'abaisse et le côté de 40 000 lb monte.Lorsque le poids de 10 000 lb descend d'une distance de 10 pouces, le poids de 40 000 lb ne monte que de 2,5 pouces.

Le travail est la mesure d’une force parcourant une distance.(Travail = Force X Distance.) Le travail est généralement exprimé en pieds-livres et, comme l'indique la formule, il s'agit du produit de la force en livres par la distance en pieds.Lorsqu'un cylindre soulève une charge de 20 000 lb sur une distance de 10 pieds, le cylindre effectue 200 000 lb-pi de travail.Cette action peut se produire en trois secondes, trois minutes ou trois heures sans modifier la quantité de travail.

Lorsque le travail est effectué dans un certain temps, on parle de puissance.{Puissance = (Force X Distance) / Temps.}Une mesure courante de la puissance est la puissance - un terme emprunté aux premiers jours où la plupart des gens pouvaient s'identifier à la force d'un cheval.Cela a permis au personne moyenne à évaluer de nouveaux moyens d'énergie, tels que la machine à vapeur.La puissance est le rythme d’exécution du travail.Un cheval-vapeur est défini comme le poids en livres (force) qu'un cheval pourrait soulever un pied (distance) en une seconde (temps).Pour le cheval moyen, cela s'est avéré peser 550 livres.un pied en une seconde.En changeant le temps à 60 secondes (une minute), il est normalement indiqué comme 33 000 pieds-livres par minute.

Aucune considération de compressibilité n’est nécessaire dans la plupart des circuits hydrauliques car l’huile ne peut être comprimée qu’en très petite quantité.Normalement, les liquides sont considérés comme incompressible, mais presque tous les systèmes hydrauliques contiennent de l'air emprisonné.Les bulles d'air sont si petites que même les personnes ayant une bonne vue ne peuvent pas les voir, mais ces bulles permettent une compressibilité d'environ 0,5 % par 1 000 psi.

Les applications où cette petite quantité de compressibilité a un effet négatif comprennent : air-huile à un seul coup intensificateurs;des systèmes qui fonctionnent à des cadences très élevées ;des systèmes d'asservissement qui maintiennent un positionnement ou des pressions dans des tolérances proches ;et les circuits contenant de grands volumes de fluide.Dans ce livre, en présentant des circuits où la compressibilité est un facteur, elle sera soulignée ainsi que les moyens de la réduire ou de la permettre.

Une autre situation qui donne l’impression qu’il y a plus de compressibilité qu’indiqué précédemment est celle si les tuyaux, les flexibles et les tubes de cylindre se dilatent lorsqu’ils sont sous pression.Cela nécessite plus de volume de fluide pour créer de la pression et effectuer le travail souhaité.

De plus, lorsque les cylindres poussent contre une charge, les éléments de la machine résistant à cette force peuvent s'étirer, ce qui nécessite à nouveau qu'une plus grande quantité de fluide pénètre dans le cylindre avant que le cycle puisse se terminer.

Comme chacun le sait, les gaz sont très compressibles.Certaines applications utilisent cette fonctionnalité.Dans la plupart des circuits fluidiques, la compressibilité n’est pas avantageuse ;dans beaucoup d’entre eux, c’est un désavantage.Cela signifie qu'il est préférable d'éliminer tout air emprisonné dans un circuit hydraulique pour permettre des temps de cycle plus rapides et rendre le système plus rigide.