Applicazione dell'idraulica e della pneumatica nell'industria

Da tempo immemorabile, le persone hanno cercato di utilizzare le proprietà di liquidi e gas per accumulare, immagazzinare e trasferire energia meccanica dalla sua fonte a qualche meccanismo che avrebbe svolto un lavoro utile.

Le prime macchine del genere furono i mulini. Acqua e mulini a vento lavoravano su dighe capaci di immagazzinare acqua, immagazzinandone l'energia potenziale, in modo che poi l'uomo potesse utilizzare questa energia per i suoi bisogni. Possiamo ricordare i torchi idraulici, macchine per la produzione di materiale di partenza del vino dai grappoli d'uva.

La prima rivoluzione industriale riguardava l'azione sotto pressione. Allo stesso tempo, la macchina a vapore richiedeva la trasmissione dell'energia del vapore a vari meccanismi, come macchine per il taglio dei metalli, macchine per tessere, ecc. Le prime trasmissioni erano meccaniche: ingranaggi, leve e cinghie lunghe mostravano poca efficienza, mentre erano difficili da controllo.

Poco dopo, le strutture ingombranti iniziarono a essere sostituite da meno ingombranti e più sicure in termini di lesioni, trasmissioni idrauliche e pneumatiche, con l'aiuto delle quali l'energia può essere trasmessa agli organi esecutivi delle macchine mediante esposizione a un liquido o gas comprimibile sotto tremende pressione.

Questa transizione segna l'inizio di un approccio più efficiente e flessibile al controllo del movimento dei meccanismi. È diventato possibile cambiare agevolmente la loro velocità, posizionare gli utensili in modo più preciso, ecc., senza estrarli per regolare le coppie e le forze di lavoro.

Il vantaggio più importante dell'azionamento idraulico è la capacità di raggiungere densità di potenza molto elevate. Si riferisce alla potenza per unità di peso della macchina. I dispositivi idraulici più moderni ora includono il controllo elettronico, che consente di espandere la funzionalità e aumentare la potenza, in modo che i fattori di amplificazione oggi raggiungano già circa 100.000.

Il campo dell'applicazione industriale dell'idraulica e della pneumatica nel mondo moderno è molto ampio e diversificato. Qui puoi trovare produzione metallurgica, edilizia, attrezzature mediche e molto altro ancora. Diamo un'occhiata solo ad alcuni esempi dell'attuale implementazione della tecnologia, così semplice come sembra a prima vista.

La produzione metallurgica si basa interamente sull'idraulica. Ovunque vengono utilizzati elevatori idraulici, unità rotanti, gru, manipolatori, piattaforme elevatrici e oscillanti, scivoli, sistemi di controllo dei rulli dei laminatoi, dispositivi di trasporto e smistamento.

L'idraulica insieme alla pneumatica sono un attributo essenziale macchine per il taglio dei metalli… L'azionamento idraulico consente operazioni della macchina precise e ad alta potenza. Offre alte prestazioni con dimensioni ridotte e peso ottimale.

Non puoi fare a meno dell'azionamento idraulico nei potenti meccanismi di forgiatura e pressatura. La pressa per forgiatura, ad esempio, utilizza nel suo lavoro una forza di compressione fino a 120.000 kgf, che è semplicemente irraggiungibile senza l'uso dell'idraulica.

Le vecchie carrozzerie vengono pressate in pacchi e tagliate utilizzando uno speciale dispositivo idraulico. Qui il carico, la compressione verticale e orizzontale, la spinta su un trasportatore e il carico dei colli finiti vengono effettuati solo grazie a dispositivi idraulici.

Prodotti in plastica: bottiglie, custodie per gadget mobili ed elettrodomestici, vari oggetti per interni, ecc., Vengono creati a migliaia solo grazie allo stampaggio ad iniezione, possibile solo con l'ausilio della trasmissione idraulica.

È impossibile non menzionare le moderne attrezzature da costruzione. L'elevata densità di potenza richiesta qui si ottiene solo con l'idraulica. Un vivido esempio di tale tecnica è un escavatore idraulico.

Le gru utilizzate nel comportamento di movimentazione dei cantieri e soprattutto nei porti devono eseguire tutte le operazioni in modo molto rapido e preciso. Queste gru utilizzano l'idraulica, con conseguente elevata mobilità del braccio e un'adeguata velocità di rotazione del telaio principale in grado di sollevare rapidamente.

Robot industriali — uno speciale campo di applicazione dell'azionamento idraulico. Questi robot eseguono con successo verniciatura e saldatura, ad esempio, durante l'assemblaggio automatizzato di automobili.Nelle fabbriche, tali robot servono presse, macchine per il taglio dei metalli, martelli per forgiatura, ecc.

La pneumatica dovrebbe essere evidenziata separatamente. La sua applicabilità industriale è estremamente varia, in quanto l'energia dell'aria compressa si rivela indispensabile in alcuni casi in cui è necessario azionare in tempi molto rapidi organi di lavoro di macchine e meccanismi, in particolare nella produzione automatizzata.

Solo l'attuatore pneumatico può eseguire alcune delle operazioni di impatto. È lui che lavora negli impianti frenanti delle ferrovie e dei mezzi pesanti. Il vantaggio della pneumatica rispetto all'idraulica è che la fornitura del fluido di lavoro è illimitata.

Inoltre non è necessario lo scarico di aria compressa. Inoltre il gas è facile da trasportare, spesso non c'è pericolo di incendio. Sono i dispositivi pneumatici che sono spesso gli unici accettabili nelle industrie minerarie, del gas e della lavorazione del legno.

I vantaggi delle unità pneumatiche si manifestano chiaramente nei sistemi meccanici automatizzati in cui è necessario eseguire rapidamente operazioni ripetitive come il fissaggio e il bloccaggio, la marcatura e la saldatura a punti, l'imballaggio, il trasporto e il controllo delle dimensioni lineari delle parti. Inoltre, i manipolatori pneumatici sono oggi i più utilizzati come parte dei sistemi robotici di carico e scarico.

Secondo le statistiche tedesche, la pneumatica in molte apparecchiature di automazione ha recentemente attirato sempre più investimenti di capitale.Gli esperti concordano sul fatto che è l'azionamento pneumatico nell'automazione della produzione a fornire la combinazione ottimale di bassi costi operativi con un'elettronica di controllo intelligente: la base sistemi meccatronici del futuro… In effetti, sebbene molti compiti siano già stati risolti utilizzando la pneumatica e l'idraulica, ci sono ancora molte sfide tecnologiche davanti a ingegneri e sviluppatori.

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