Aplicación de la hidráulica y la neumática en la industria
Desde tiempos inmemoriales, la gente ha tratado de utilizar las propiedades de los líquidos y gases para acumular, almacenar y transferir energía mecánica desde su fuente a algún mecanismo que realice un trabajo útil.
Las primeras máquinas de este tipo fueron los molinos. El agua y los molinos de viento trabajaban en presas capaces de almacenar agua, almacenando su energía potencial, para que luego el hombre pudiera utilizar esta energía para sus necesidades. Podemos recordar las prensas de vino hidráulicas: máquinas para producir materia prima de vino a partir de racimos de uva.
La primera revolución industrial fue sobre la acción bajo presión. Al mismo tiempo, la máquina de vapor requería la transmisión de la energía del vapor a varios mecanismos, como máquinas cortadoras de metales, telares, etc. Las primeras transmisiones eran mecánicas: engranajes, palancas y correas largas mostraban poca eficiencia, mientras que eran difíciles de manejar. control.
Un poco más tarde, las estructuras voluminosas comenzaron a ser reemplazadas por transmisiones hidráulicas y neumáticas menos voluminosas y más seguras en términos de lesiones, con la ayuda de las cuales se puede transmitir energía a los órganos ejecutivos de las máquinas mediante la exposición a un líquido o gas comprimible bajo tremendos presión.
Esta transición marca el comienzo de un enfoque más eficiente y flexible para controlar el movimiento de los mecanismos. Se hizo posible cambiar suavemente su velocidad, posicionar las herramientas con mayor precisión, etc., sin tener que sacarlas para ajustar los pares y las fuerzas de trabajo.
La ventaja más importante del accionamiento hidráulico es la capacidad de alcanzar densidades de potencia muy altas. Esto se refiere a la potencia por unidad de peso de la máquina. Los dispositivos hidráulicos más modernos ahora incluyen control electrónico, lo que permite ampliar la funcionalidad y aumentar la potencia, por lo que los factores de amplificación hoy ya alcanzan alrededor de 100.000.
El campo de aplicación industrial de la hidráulica y la neumática en el mundo moderno es muy amplio y diverso. Aquí puede encontrar producción metalúrgica, construcción, equipos médicos y mucho, mucho más. Veamos solo algunos ejemplos de la implementación actual de la tecnología, tan simple como parece a primera vista.
La producción metalúrgica se basa enteramente en la hidráulica. Aquí se utilizan en todas partes elevadores hidráulicos, unidades rotativas, grúas, manipuladores, mesas elevadoras y basculantes, tolvas, sistemas de control de rodillos de molinos de rodillos, dispositivos de transporte y clasificación.
La hidráulica junto con la neumática son un atributo esencial máquinas de corte de metales… El accionamiento hidráulico permite operaciones de máquina precisas y de alta potencia. Proporciona un alto rendimiento con pequeñas dimensiones y un peso óptimo.
No se puede prescindir del accionamiento hidráulico en potentes mecanismos de forja y prensado. La prensa de forja, por ejemplo, utiliza en su trabajo una fuerza de compresión de hasta 120.000 kgf, que es simplemente inalcanzable sin el uso de la hidráulica.
Las carrocerías de automóviles viejos se prensan en paquetes y se cortan con un dispositivo hidráulico especial. Aquí, la carga, la compresión vertical y horizontal, el empuje de un transportador y la carga de paquetes terminados se realizan solo gracias a dispositivos hidráulicos.
Los productos de plástico: botellas, estuches para dispositivos móviles y electrodomésticos, diversos artículos de interior, etc., se crean por miles solo gracias al moldeo por inyección, que solo es posible con la ayuda de un accionamiento hidráulico.
Es imposible no mencionar los equipos de construcción modernos. La alta densidad de potencia requerida aquí solo se logra con el sistema hidráulico. Un ejemplo vívido de tal técnica es una excavadora hidráulica.
Las grúas utilizadas en el comportamiento de manipulación de las obras de construcción y especialmente en los puertos deben realizar todas las operaciones con mucha rapidez y precisión. Estas grúas utilizan sistemas hidráulicos, lo que da como resultado una alta movilidad de la pluma y una velocidad de rotación adecuada del bastidor principal capaz de levantar rápidamente.
Robots industriales — un campo especial de aplicación del accionamiento hidráulico. Estos robots realizan con éxito trabajos de pintura y soldadura, por ejemplo, durante el montaje automatizado de automóviles.En las fábricas, estos robots sirven para prensas, máquinas cortadoras de metales, martillos de forja, etc.
La neumática debe destacarse por separado. Su aplicabilidad industrial es muy diversa, ya que la energía del aire comprimido se muestra indispensable en algunos casos en los que se requiere accionar muy rápidamente los cuerpos de trabajo de máquinas y mecanismos, especialmente en producción automatizada.
Solo el actuador neumático puede realizar algunas de las operaciones de impacto. Es él quien trabaja en los sistemas de frenado de ferrocarriles y vehículos pesados. La ventaja de la neumática en comparación con la hidráulica es que el suministro del fluido de trabajo es ilimitado.
Además, no es necesaria la descarga de aire comprimido. Además, el gas es fácil de transportar, a menudo no hay peligro de incendio. Son los dispositivos neumáticos los que a menudo son los únicos aceptables en las industrias de minería, gas y carpintería.
Las ventajas de las unidades neumáticas se manifiestan claramente en los sistemas mecánicos automatizados donde existe la necesidad de realizar rápidamente operaciones tan repetitivas como fijación y sujeción, marcado y soldadura por puntos, embalaje, transporte y control de las dimensiones lineales de las piezas. Además, los manipuladores neumáticos son los más utilizados en la actualidad como parte de los sistemas robóticos de carga y descarga.
Según las estadísticas alemanas, la neumática en muchos equipos de automatización ha atraído recientemente más y más inversiones de capital.Los expertos coinciden en que es el accionamiento neumático en la automatización de la producción el que proporciona la combinación óptima de bajos costos operativos con electrónica de control inteligente: la base sistemas mecatrónicos del futuro… De hecho, aunque ya se han resuelto muchas tareas utilizando la neumática y la hidráulica, aún quedan muchos desafíos tecnológicos por delante para los ingenieros y desarrolladores.
Ver también: Dispositivos neumáticos de sistemas mecatrónicos.