Princípio de funcionamento da hidráulica do caminhão. Princípios hidráulicos nos termos mais simples possíveis

Mecanismos, máquinas e máquinas-ferramentas modernas, apesar da estrutura aparentemente complexa, são um conjunto dos chamados máquinas simples– alavancas, parafusos, portões e similares. O princípio de funcionamento mesmo de dispositivos muito complexos baseia-se nas leis fundamentais da natureza, que são estudadas pela ciência da física. Consideremos, como exemplo, o projeto e o princípio de funcionamento de uma prensa hidráulica.

O que é uma prensa hidráulica

Uma prensa hidráulica é uma máquina que cria uma força que excede significativamente a aplicada inicialmente. O nome “pressionar” é bastante arbitrário: tais dispositivos são frequentemente usados ​​para compressão ou prensagem. Por exemplo, para obter óleo vegetal As sementes oleaginosas são prensadas firmemente, espremendo o óleo. Na indústria, as prensas hidráulicas são utilizadas para fabricar produtos por estampagem.

Mas o princípio da prensa hidráulica pode ser usado em outras áreas. O exemplo mais simples: um macaco hidráulico é um mecanismo que permite, com um esforço relativamente pequeno das mãos humanas, levantar cargas cuja massa excede obviamente as capacidades humanas. A operação de vários mecanismos é baseada no mesmo princípio - o uso de energia hidráulica:

• freio hidráulico;
• amortecedor hidráulico;
• acionamento hidráulico;
• bomba hidráulica.

A popularidade de mecanismos deste tipo na maioria áreas diferentes tecnologia se deve ao fato de que uma enorme energia pode ser transmitida usando bastante dispositivo simples consistindo em mangueiras finas e flexíveis. Prensas industriais de várias toneladas, lanças de guindastes e escavadeiras - tudo isso é insubstituível em mundo moderno As máquinas operam de forma eficiente graças à hidráulica. Além de dispositivos industriais de potência gigantesca, existem muitos mecanismos manuais, como macacos, pinças e pequenas prensas.

Como funciona uma prensa hidráulica?

Para entender como funciona esse mecanismo, é preciso lembrar o que são os vasos comunicantes. Este termo em física refere-se a vasos conectados entre si e preenchidos com um líquido homogêneo. A lei dos vasos comunicantes afirma que um fluido homogêneo em repouso nos vasos comunicantes está no mesmo nível.

Se perturbarmos o estado de repouso do líquido num dos recipientes, por exemplo, adicionando líquido, ou aplicando pressão na sua superfície, a fim de levar o sistema a um estado de equilíbrio, que qualquer sistema procura, o nível de o líquido nos vasos restantes que se comunicam com este vaso aumentará. Isso acontece com base em outra lei física, em homenagem ao cientista que a formulou - a lei de Pascal. A lei de Pascal é a seguinte: a pressão em um líquido ou gás é distribuída igualmente por todos os pontos.

Em que se baseia o princípio de funcionamento de qualquer mecanismo hidráulico? Por que uma pessoa consegue levantar facilmente um carro que pesa mais de uma tonelada para trocar um pneu?

Matematicamente, a lei de Pascal é assim:

A pressão P depende diretamente proporcional à força aplicada F. Isso é compreensível - quanto mais forte você pressiona, maior será a pressão. E inversamente proporcional à área da força aplicada.

Qualquer máquina hidráulica consiste em vasos comunicantes com pistões. O diagrama esquemático e a estrutura de uma prensa hidráulica são mostrados na foto.

Imagine que pressionamos um pistão em um recipiente maior. Pela lei de Pascal, a pressão começou a se espalhar no líquido do vaso, e pela lei dos vasos comunicantes, para compensar essa pressão, o pistão do pequeno vaso subiu. Além disso, se em uma embarcação grande o pistão se moveu uma distância, então em uma embarcação pequena essa distância será várias vezes maior.

Ao realizar um experimento, ou um cálculo matemático, é fácil perceber um padrão: a distância pela qual os pistões nos recipientes se movem diâmetros diferentes, dependem da proporção entre a área menor e a maior do pistão. O mesmo acontecerá se, pelo contrário, for aplicada força ao pistão menor.

De acordo com a lei de Pascal, se a pressão obtida pela ação de uma força aplicada a uma área unitária do pistão de um cilindro pequeno for distribuída igualmente em todas as direções, então a mesma pressão será exercida sobre o pistão grande, apenas aumentada tanto quanto a área do segundo pistão mais área menos.

Esta é a física e o design de uma prensa hidráulica: o ganho de resistência depende da proporção das áreas dos pistões. A propósito, um amortecedor hidráulico usa a proporção oposta: uma grande força é absorvida pelo sistema hidráulico do amortecedor.

O vídeo mostra o funcionamento de um modelo de prensa hidráulica, que ilustra claramente o funcionamento desse mecanismo.

O projeto e o funcionamento de uma prensa hidráulica obedecem à regra de ouro da mecânica: ganhando em força, perdemos em distância.

Da teoria à prática

Blaise Pascal, tendo pensado teoricamente no princípio de funcionamento de uma prensa hidráulica, chamou-a de “uma máquina para aumentar forças”. Mas desde o momento da pesquisa teórica até implementação prática Mais de cem anos se passaram. A razão para esse atraso não foi a inutilidade da invenção - os benefícios da máquina para aumentar a resistência são óbvios. Os designers fizeram inúmeras tentativas para construir este mecanismo. O problema era a dificuldade de criar uma junta de vedação que permitisse que o pistão se ajustasse perfeitamente às paredes do vaso e, ao mesmo tempo, deslizasse com facilidade, minimizando os custos de atrito - afinal, a borracha ainda não existia.

O problema foi resolvido apenas em 1795, quando Inventor inglês Joseph Brama patenteou um mecanismo chamado “prensa Brahma”. Mais tarde este dispositivo começou a ser chamado prensa hidráulica. O esquema de funcionamento do aparelho, teoricamente delineado por Pascal e concretizado na imprensa Brahma, não mudou em nada nos últimos séculos.

2015-11-15

Acionamento hidráulico(acionamento hidráulico volumétrico) é um conjunto de máquinas hidráulicas volumétricas, equipamentos hidráulicos e outros dispositivos projetados para transmitir energia mecânica e converter movimento através de fluido. (T.M Bashta Hidráulica, máquinas hidráulicas e acionamentos hidráulicos).

O acionamento hidráulico inclui um ou mais motores hidráulicos, fontes de energia fluidas, equipamentos de controle e linhas de conexão.

A operação do acionamento hidráulico é baseada no princípio

Vamos considerar o sistema.

Neste sistema, a força criada no pistão 2 pode ser determinada pela dependência:

Acontece que força depende da razão de área, quanto maior for a área do segundo pistão e quanto menor for a área do primeiro, maior será a diferença entre as forças F1 e F2. Graças ao princípio da alavanca hidráulica, você pode obter muita força com pouco esforço.

Ganhando esforço em uma alavanca hidráulica, você terá que sacrificar o movimento, tendo movido o pequeno pistão na quantidade l1, obtemos o movimento do pistão 2 na quantidade l2:

Considerando que a área do pistão S2 é maior que a área de S1, obtemos que o deslocamento l2 é menor que l1.

O acionamento hidráulico não seria tão útil se a perda de movimento não pudesse ser compensada, mas isso foi feito graças a especial dispositivos hidráulicos - .

Uma válvula de retenção é um dispositivo para bloquear o fluxo que se move em uma direção e permitir que o fluxo de retorno passe livremente.

Se no exemplo considerado instalar na saída da câmara com pistão 1 válvula de retenção, para que o líquido possa sair da câmara, mas não possa retornar. A segunda válvula deve ser instalada entre a câmara com pistão 1 e o tanque adicional com líquido, para que o líquido possa entrar na câmara e não possa fluir desta câmara de volta para o tanque.

O novo sistema ficará assim.

Aplicando uma força F1 ao pistão e movendo-o por uma distância l1, obtemos o movimento do pistão com uma força F2 a uma distância l2. Em seguida, movemos o pistão 1 para a distância inicial; o líquido não poderá retornar da câmara com o pistão 2 - a válvula de retenção não permitirá isso - o pistão 2 permanecerá no lugar. O líquido do tanque fluirá para a câmara com o pistão um. Então, você precisa aplicar novamente a força F1 ao pistão 1 e movê-lo para a distância l1, como resultado o pistão 2 se moverá novamente para a distância l2 com a força F2. E em relação à posição inicial, em dois ciclos o pistão 2 se moverá uma distância de 2*l2. Aumentando o número de ciclos é possível obter um maior deslocamento do pistão 2.

Foi a capacidade de aumentar o movimento aumentando o número de ciclos que permitiu à alavanca hidráulica ultrapassar a alavanca mecânica em termos da possível força desenvolvida.

Os acionamentos onde são necessárias forças enormes são geralmente hidráulicos.

Uma unidade com câmara e pistão 1, bem como com válvulas de retenção em hidráulica é chamada bombear. Pistão 2 com câmara - motor hidráulico, nesse caso - .

Distribuidor com acionamento hidráulico

O que fazer se no sistema em questão for necessário retornar o pistão 2 à sua posição inicial? Com a configuração atual do sistema isso é impossível. O líquido sob o pistão 2 não pode retornar - a válvula de retenção não permite isso, o que significa que é necessário um dispositivo que permita o envio do líquido para o tanque. Você pode usar um simples toque.

Mas na hidráulica existe um especial dispositivo para direcionar fluxos - distribuidor, permitindo direcionar os fluxos de fluido de acordo com a direção desejada.

Vamos conhecer o funcionamento do acionamento hidráulico resultante.

Dispositivos em acionamentos hidráulicos

Os acionamentos hidráulicos modernos são sistemas complexos que consistem em muitos elementos. O design não é simples. No exemplo apresentado não existem tais dispositivos, porque geralmente se destinam a alcançar características exigidas dirigir.

Os dispositivos hidráulicos mais comuns

• Válvulas de segurança
• Válvulas redutoras
• Reguladores de fluxo
• Estrangulamentos

Você pode obter informações sobre dispositivos hidráulicos em nosso site na seção -. Se você tiver alguma dúvida, pergunte nos comentários deste artigo.

Um sistema hidráulico é um dispositivo projetado para converter pequenas forças em grandes, usando um fluido para transmitir energia. Existem muitas variedades de nós operando de acordo com este princípio. A popularidade de sistemas deste tipo é explicada principalmente alta eficiência sua operação, confiabilidade e relativa simplicidade de design.

Escopo de uso

Este tipo de sistema é amplamente utilizado:

1. Na indústria. Muitas vezes, a hidráulica é um elemento do projeto de máquinas de corte de metal, equipamentos destinados ao transporte de produtos, carga/descarga, etc.
2. Na indústria aeroespacial. Sistemas semelhantes são usados ​​em vários tipos de controles e chassis.
3. Na agricultura. É por meio da hidráulica que normalmente são controlados os engates de tratores e escavadeiras.
4. Na área de transporte de cargas. Os carros são frequentemente equipados com sistemas hidráulicos
5. Em um navio, neste caso, ele é utilizado na direção e está incluído no projeto de turbinas.

Princípio de funcionamento

Qualquer sistema hidráulico funciona segundo o princípio de uma alavanca de fluido convencional. O meio de trabalho fornecido dentro de tal unidade (na maioria dos casos, óleo) cria a mesma pressão em todos os seus pontos. Isso significa que, ao aplicar uma pequena força em uma área pequena, você pode suportar uma carga significativa em uma área grande.

A seguir, consideraremos o princípio de funcionamento de tal dispositivo usando o exemplo de uma unidade hidráulica. O design desta última é bastante simples. Seu circuito inclui vários cheios de líquido e auxiliares). Todos esses elementos estão conectados entre si por tubos. Quando o motorista pressiona o pedal, o pistão no cilindro mestre se move. Com isso, o líquido começa a se movimentar pelos tubos e entra nos cilindros auxiliares localizados próximos às rodas. Depois disso, a frenagem é aplicada.

Projeto de sistemas industriais

O freio hidráulico de um carro - o design, como vocês podem ver, é bastante simples. Usado em máquinas e mecanismos industriais dispositivos líquidos mais complicado. Seu design pode ser diferente (dependendo do escopo de aplicação). No entanto diagrama de circuito o sistema hidráulico industrial é sempre o mesmo. Normalmente inclui os seguintes elementos:

1. Reservatório de líquido com gargalo e ventilador.
2. Filtro limpeza áspera. Este elemento foi projetado para remover vários tipos de impurezas mecânicas do líquido que entra no sistema.
3. Bombear.
4. Sistema de controle.
5. Cilindro de trabalho.
6. Dois filtros limpeza fina(nas linhas de abastecimento e retorno).
7. Válvula de distribuição. Este elemento estrutural é projetado para direcionar o fluido para o cilindro ou de volta para o tanque.
8. Válvulas de retenção e segurança.

Operação do sistema hidráulico equipamentos industriais também baseado no princípio da alavanca fluida. Sob a influência da gravidade, o óleo desse sistema entra na bomba. Em seguida, é direcionado para a válvula de controle e depois para o pistão do cilindro, criando pressão. A bomba em tais sistemas não foi projetada para sugar líquido, mas apenas para movimentar seu volume. Ou seja, a pressão é criada não como resultado do seu trabalho, mas sob a carga do pistão. Abaixo está um diagrama esquemático do sistema hidráulico.

Vantagens e desvantagens dos sistemas hidráulicos

As vantagens das unidades que operam com este princípio incluem:

• A capacidade de movimentar cargas grandes e pesadas com a máxima precisão.
• Faixa de velocidade praticamente ilimitada.
• Operação suave.
• Confiabilidade e longo prazo serviços. Todos os componentes desse equipamento podem ser facilmente protegidos contra sobrecargas com a instalação de válvulas limitadoras de pressão simples.
• Econômico em operação e pequeno em tamanho.

Além das vantagens, a hidráulica sistemas industriais, é claro, e certas desvantagens. Estes incluem:

• Aumento do risco de incêndio durante a operação. A maioria dos fluidos utilizados em sistemas hidráulicos são inflamáveis.
• Sensibilidade do equipamento à contaminação.
• A possibilidade de vazamentos de óleo e, portanto, a necessidade de eliminá-los.

Cálculo do sistema hidráulico

Ao projetar tais dispositivos, muitos dos fatores mais importantes são levados em consideração. vários fatores. Estes incluem, por exemplo, o fluido cinemático, sua densidade, o comprimento das tubulações, os diâmetros das hastes, etc.

Os principais objetivos da realização de cálculos para um dispositivo como um sistema hidráulico são, na maioria das vezes, determinar:

• Características da bomba.
• Os valores de curso das hastes.
• Pressão de trabalho.
• Características hidráulicas das linhas, demais elementos e de todo o sistema como um todo.

O sistema hidráulico é calculado usando vários tipos de fórmulas aritméticas. Por exemplo, as perdas de pressão em tubulações são determinadas da seguinte forma:

1. O comprimento estimado das rodovias é dividido pelo seu diâmetro.
2. O produto da densidade do líquido utilizado e o quadrado da vazão média é dividido por dois.
3. Multiplique os valores resultantes.
4. Multiplique o resultado pelo coeficiente de perda de viagem.

A fórmula em si é assim:

• ∆p i = λ x l i(p) : d x pV 2: 2.

Em geral, neste caso, o cálculo das perdas na rede é realizado aproximadamente de acordo com o mesmo princípio que em estruturas simples como os sistemas de aquecimento hidráulico. Outras fórmulas são usadas para determinar as características da bomba, curso do pistão, etc.

Tipos de sistemas hidráulicos

Todos esses dispositivos são divididos em dois grupos principais: abertos e tipo fechado. O diagrama esquemático do sistema hidráulico que consideramos acima pertence ao primeiro tipo. Dispositivos de baixa e média potência geralmente possuem um design aberto. Sistemas fechados mais complexos usam um motor hidráulico em vez de um cilindro. O líquido entra pela bomba e depois retorna para a linha principal.

Como é feito o reparo

Dado que o sistema hidráulico das máquinas e mecanismos desempenha um papel significativo, a sua manutenção é muitas vezes confiada a especialistas altamente qualificados de empresas que exercem este tipo específico de atividade. Essas empresas costumam fornecer uma gama completa de serviços relacionados ao reparo de equipamentos especiais e hidráulicos.

É claro que essas empresas possuem todos os equipamentos necessários para realizar esse trabalho. Os reparos no sistema hidráulico geralmente são realizados no local. Antes de realizá-lo, na maioria dos casos, devem ser realizados vários tipos de medidas diagnósticas. Para conseguir isso, as empresas de serviços hidráulicos usam instalações especiais. Os funcionários dessas empresas também costumam trazer os componentes necessários para solucionar problemas.

Sistemas pneumáticos

Além dos hidráulicos, dispositivos pneumáticos podem ser utilizados para acionar componentes de diversos tipos de mecanismos. Eles funcionam aproximadamente com o mesmo princípio. Porém, neste caso a energia é convertida em energia mecânica ar comprimido, não água. Tanto os sistemas hidráulicos quanto os pneumáticos cumprem sua tarefa de maneira bastante eficaz.

A vantagem dos dispositivos do segundo tipo é, em primeiro lugar, a ausência da necessidade de devolver o fluido de trabalho ao compressor. A vantagem dos sistemas hidráulicos em relação aos pneumáticos é que o ambiente neles não superaquece ou resfria demais e, portanto, não há necessidade de incluir quaisquer componentes ou peças adicionais no circuito.

As vantagens dos sistemas hidráulicos em comparação com outros métodos de transmissão de energia são:

• Simplicidade de design. Na maioria dos casos, vários componentes do sistema hidráulico em conjunto podem substituir ligações mecânicas mais complexas.
• Flexibilidade. Os componentes hidráulicos podem ser posicionados com considerável flexibilidade. Tubos e mangueiras em vez de elementos mecânicos eliminam quase completamente os problemas de localização.
• Suavidade. Os sistemas hidráulicos operam de forma suave e silenciosa. As vibrações são reduzidas ao mínimo.
• Controlar. O controle sobre uma ampla gama de velocidades e forças é bastante simples de implementar.
• Preço. Alto desempenho com perdas mínimas por atrito mantém o custo de transmissão de potência em um nível mínimo.
• Proteção contra sobrecarga. As válvulas automáticas protegem o sistema contra danos devido a sobrecarga.

A principal desvantagem do sistema hidráulico é manter as peças de precisão em em bom estado quando estão expostos a más condições climáticas e à poluição. Proteção contra ferrugem, corrosão, sujeira, óleo, desgaste e outras condições adversas ambienteé uma condição muito importante. Abaixo consideraremos vários tipos principais de sistemas hidráulicos.

Macaco hidráulico

Este sistema (Figura 1) é composto por um reservatório com líquido, um sistema de válvulas e hastes, e é uma alavanca hidráulica Pascal. Mover a haste pequena (bomba) para baixo faz com que a haste grande (cilindro de elevação) suba com a carga. Como a pressão sob as hastes pequenas e grandes é a mesma, e as áreas das hastes (sobre as quais essa pressão atua) são diferentes, então, de acordo com a lei de Pascal, com uma pequena força na haste da bomba, uma força significativamente maior é alcançado no cilindro de elevação.

A Figura 1 na parte superior mostra o curso de admissão. A válvula de retenção de saída fecha sob pressão de carga e a válvula de retenção de sucção abre para que o fluido do reservatório encha a câmara da bomba. No diagrama inferior da Figura 1, o êmbolo da bomba se move para baixo. A válvula de retenção de entrada fecha sob pressão e abre a válvula de saída. Uma massa de líquido é bombeada sob um grande pistão para levantá-lo. Para baixar a carga, o sistema está equipado com uma terceira válvula (válvula agulha). Quando abre, o volume de líquido sob o pistão grande se comunica com o reservatório. A carga empurra a grande haste de elevação para baixo e força o fluido de volta para o reservatório.

acima- curso de admissão e retenção de carga, abaixo- curso de liberação e elevação.

Figura 1 – Macaco hidráulico

Motor hidráulico reversível

As Figuras 2 e 3 mostram bomba hidráulica com acionamento mecânico e motor rotativo hidráulico reversível. A válvula de direção de fluxo (válvula de reversão) direciona o fluxo de fluido para ambos os lados do motor e de volta ao reservatório. Isto permite que o motor hidráulico opere em diferentes direções de rotação (reversibilidade) Válvula de segurança protege o sistema de sobrepressão e pode criar um desvio do fluxo de fluido da bomba de volta para o reservatório se a pressão subir muito.

Figura 2 – Motor hidráulico reversível

Figura 3 - Motor hidráulico reversível (continuação)

Sistema de centro aberto

Neste sistema, a válvula de distribuição de controle deve ser aberta no centro para permitir que o fluxo de óleo passe pela válvula e retorne ao reservatório. A Figura 4 mostra este sistema na posição neutra. Para operar diversas funções hidráulicas simultaneamente, o sistema com centro aberto deve ter as conexões corretas, que são discutidas abaixo. Um sistema de centro aberto é eficaz na execução de funções hidráulicas individuais e é limitado na execução de muitas funções.

Figura 4 - Sistema hidráulico de centro aberto.

(1) Conexão serial. A Figura 5 mostra um sistema de centro aberto com consumidores/distribuidores hidráulicos conectados em série. O fluxo de óleo da bomba é direcionado para três válvulas de controle em série. O centro de cada distribuidor está aberto na posição neutra para que o fluxo de óleo se mova livremente da bomba para o reservatório. A direção do fluxo de óleo é indicada por setas. O fluxo da saída da primeira válvula é direcionado para a entrada da segunda e assim por diante. Quando a válvula de controle opera, o óleo que entra entra no cilindro, que é controlado pela válvula de controle correspondente. O fluido de retorno do cilindro é direcionado através da linha de retorno e para a próxima válvula.

Figura 5 - Sistema hidráulico com centro aberto e conexão em série.

Este sistema só é eficaz se uma válvula de controle operar por vez. Quando isso ocorre, o fluxo total de óleo e a saída de pressão da bomba ficam disponíveis para esta função. No entanto, se mais de uma válvula de controle estiver operando, a quantidade total de pressão e vazão necessária para cada função não poderá exceder a configuração de reinicialização do sistema (configuração de reinicialização da válvula).

2) Conexão série-paralelo. A Figura 6 mostra a mudança em comparação com uma conexão serial. O óleo da bomba é direcionado através das válvulas de controle em série e também em paralelo. Às vezes, as válvulas são “empilhadas” para fornecer passagem de fluxo adicional. Na posição neutra, o fluido flui através das válvulas na sequência indicada pelas setas. Contudo, quando qualquer válvula de controle é acionada, a saída da válvula de operação é fechada, mas o fluxo de óleo fica disponível para todas as outras válvulas através de uma conexão paralela.

Figura 6 - Sistema hidráulico com centro aberto e conexão série-paralelo.

Quando duas ou mais válvulas operam simultaneamente, o cilindro que necessita de menor pressão operará primeiro, seguido pelo cilindro com a próxima pressão mais baixa e assim por diante. Esta capacidade de operar duas ou mais válvulas simultaneamente é uma vantagem em relação a uma conexão em série.

(3) Divisor de fluxo. A Figura 7 mostra um sistema de centro aberto com um divisor de fluxo. O divisor de fluxo recebe o volume de óleo da bomba e o divide entre as duas funções. Por exemplo, um divisor de fluxo poderia ser configurado para abrir primeiro o lado esquerdo neste caso se ambas as válvulas de controle fossem acionadas simultaneamente. Ou pode dividir o fluxo de óleo para ambos os lados, em igualmente ou em porcentagens diferentes. Para tal sistema com divisor de fluxo, a bomba deve ser potente o suficiente para controlar todas as funções simultaneamente. Deve também fornecer fluido à pressão máxima para as funções hidráulicas mais importantes. Isto significa que uma grande quantidade de potência é desperdiçada quando apenas uma válvula de controle está operando.

Figura 7 - Sistema hidráulico de centro aberto com divisor de fluxo.

Sistema de centro fechado

Neste sistema, a bomba pode ficar inativa (standby) quando o óleo não é necessário para uma função. Isso significa que a válvula de controle (distribuidor) está fechada no centro, interrompendo o fluxo de óleo da bomba. A Figura 8 mostra um diagrama esquemático de um sistema hidráulico de centro fechado durante a operação da função hidráulica. Para operar diversas funções simultaneamente, o sistema hidráulico de centro fechado possui as seguintes conexões:

Figura 8 - Sistema hidráulico de centro fechado.

(1) Bomba de fluxo constantee bateria. A Figura 9 mostra um sistema hidráulico de centro fechado com acumulador. Este sistema tem bomba pequena, mas carrega a bateria em um volume constante. Quando o acumulador é carregado até a pressão total, a válvula de descarga desvia o fluxo da bomba de volta para o reservatório. A válvula de retenção mantém o óleo sob pressão no circuito.

Figura 9 - Sistema hidráulico com centro fechado e acumulador.

Quando a válvula de controle opera, o acumulador descarrega seu óleo sob pressão e aciona o cilindro. À medida que a pressão começa a cair, a válvula de descarga abre e direciona o fluxo da bomba para o acumulador para recarregar o fluxo. Este sistema, utilizando uma bomba de pequeno volume, é eficaz nos casos em que o óleo é necessário apenas por um curto período de tempo. No entanto, quando uma função hidráulica requer muito óleo para funcionar durante longos períodos, o sistema de bateria pode não ser capaz de lidar com isso, a menos que a bateria seja muito grande.

(2) Bomba de fluxo variável. A Figura 10 mostra um sistema hidráulico de centro fechado com uma bomba de fluxo variável com a válvula de controle na posição neutra. Quando a válvula de controle está na posição neutra (centro fechado), o óleo é bombeado até que a pressão suba até o nível definido. A válvula de controle de pressão permite que a bomba desligue e mantenha essa pressão na válvula. A bomba está em modo de espera. O consumo de óleo da bomba está próximo de zero (seus próprios vazamentos na bomba são reabastecidos), a pressão é igual às configurações da válvula de pressão de espera da bomba.

Quando a válvula de controle é acionada (move-se para cima), o óleo é direcionado da bomba para o fundo da cavidade do cilindro. A queda de pressão causada pela comunicação entre a linha de pressão da bomba e a parte inferior do cilindro leva a bomba do modo de espera para o modo de operação para criar fluxo de óleo e pressão na parte inferior do pistão para levantar a carga.

Figura 10 - Sistema hidráulico de centro fechado com bomba de vazão variável.

Neste momento, a cavidade superior do cilindro é conectada à linha de retorno, o que permite que o óleo seja empurrado para fora do pistão para retornar ao reservatório ou bomba. Quando a válvula de controle retorna à posição neutra, o óleo fica bloqueado em ambos os lados do cilindro e o fluxo de pressão da bomba para o cilindro hidráulico é firmemente bloqueado. Após esta sequência, a bomba entra novamente em modo standby. Mover o carretel para a posição inferior direciona o óleo para o topo da cavidade do pistão e faz com que o peso se mova para baixo. O óleo da parte inferior do pistão é enviado por uma linha de retorno ao reservatório.

A Figura 11 mostra o mesmo sistema de centro fechado, mas com uma bomba auxiliar (bomba de carga) que transfere o óleo do reservatório para uma bomba de fluxo variável. Durante a operação da bomba de reposição, um pressão necessária para a bomba principal e a quantidade necessária de óleo para ela. Tudo isso torna a bomba de fluxo variável mais eficiente. O retorno do óleo das funções hidráulicas operacionais de todo o sistema hidráulico é direcionado diretamente para a entrada da bomba de fluxo variável.

Figura 11 - Sistema hidráulico com centro fechado e bomba de recalque.

Desde carros modernos precisa de mais energia hidráulica, o sistema hidráulico de centro fechado é mais vantajoso. Por exemplo, num trator, pode ser necessário óleo para direção hidráulica, freios hidráulicos, cilindros de roda, engate de três pontos, carregadeira e outros anexos. Na maioria dos casos, cada função requer quantidade diferenteóleos Em sistemas de centro fechado, a quantidade de óleo para cada função pode ser definida pela linha ou tamanho da válvula ou por estrangulamento, com menor geração de calor interno em comparação com o uso de divisores de fluxo em um sistema de centro aberto comparável. Outras vantagens de um sistema de centro fechado são:

• Não requer válvulas de descarga, pois a bomba simplesmente desliga sozinha quando a pressão de espera é atingida. Isto evita o acúmulo de calor, em comparação com sistemas onde a pressão de liberação é frequentemente atingida.
• Possui linhas, válvulas e cilindros que podem ser adaptados às necessidades de vazão de cada função.
• Reserva de fluxo de óleo para trabalho completo e velocidade do sistema hidráulico, disponível em baixas rotações do motor por minuto (rpm). Mais recursos pode ser ativado simultaneamente.

Maior eficiência em alguns casos. Por exemplo, funções hidráulicas como freios, que exigem força, mas muito pouco movimento do pistão. Ao manter a válvula aberta no modo de espera, a pressão é constantemente aplicada ao pistão do freio sem perda de eficiência à medida que a bomba retorna ao modo de espera.