Studiu de caz 1 

1.1 Definiția problemei: Dispozitiv de ridicare a pachetelor 

Figura 5.8.1 Schema unui sistem de ridicare a pachetelor pentru televizoare cu LED  

Pentru o stație de expediție a unei case de producție TV LED, proiectați un dispozitiv de ridicare a pachetelor care conțin televizoare LED de 21” până la 51” de la transportorul de inspecție la transportorul de expediere. Desenați schema circuitului hidraulic. Enumerați componentele. Cititorii sunt solicitați să-și asume date adecvate.

1.2 Soluție 

Prin aplicarea principiului hidraulicii și după studierea diverșilor senzori, pompe, supape și actuatoare hidraulice, circuitul hidraulic propus este prezentat în figura 5.8.1. Componentele necesare sunt enumerate în tabelul 5.8.1. 

Tabelul 5.8.1 Lista componentelor 

1.3 Circuitul hidraulic propus și funcționarea acestuia 

Figura 5.8.2 Schema circuitului hidraulic pentru dispozitivul de ridicare a pachetelor 

Figura 5.8.2 prezintă proiectarea circuitului dispozitivului de ridicare a pachetelor. Motorul hidraulic cu două direcții este acționat cu ajutorul unui bloc hidraulic. Supapele necesare și senzorii de presiune sunt de asemenea incluși pentru acțiunea de control dorită. Cititorilor li se cere să citească cu atenție circuitul și să-l înțeleagă. 

După ce circuitul hidraulic a fost montat și verificat, supapa 1V1 și supapa de descărcare a presiunii 1V2 pot fi acționate în secvență pentru a obține mișcarea rotativă a motorului hidraulic în direcția necesară (în sens orar/în sens antiorar). Această mișcare rotativă poate să fie convertită, ulterior, în mișcare liniară prin utilizarea unui mecanism convertor de mișcare adecvat, adică, mecanismul cremalieră și pinion. Mișcarea liniară este utilizată pentru ridicarea pachetelor. Este necesar să se dezvolte un controller bazat pe PID pentru a controla operarea supapelor. Pentru a monitoriza continuu operarea, sunt utilizate manometru și senzor de debit. 

Studiu de caz 2 

2.1 Definiția problemei: Controlul ușii cuptorului  

Proiectați un circuit hidraulic pentru ca ușa cuptorului să fie deschisă și închisă. Figura 5.8.3 prezintă schema cuptorului și ușa lui care trebuie controlată. Propuneți o tehnologie hidraulică adecvată. Enumerați componentele. Desenați schema circuitului hidraulic. Calcula vitezele cursei și timpii de cursă, presupunând date adecvate.  

Figura 5.8.3 Cuptorul și ușa acestuia  

2.2 Soluție 

Un cilindru cu acțiune dublă poate fi utilizat pentru a controla mișcările ușii cuptorului. Cilindrul trebuie să fie activat de o supapă 4/2-căi cu arc de revenire. Acest lucru va asigura că ușa se va deschide numai când supapa este acționată. Când maneta de acționare a supapei este eliberată, ușa se închide din nou. Tabelul 5.8.2 prezintă componentele hidraulice și mecanice necesare.  Figura 5.8.4 prezintă circuitul hidraulic propus. 

Tabelul 5.8.2 Lista componentelor  

2.3 Calcule  

Să presupunem următoarele date necesare pentru calcule:

Aria pistonului, APN = 200 mm2

Aria circulară a pistonului, APR = 120 mm2

Lungimea cursei, S = 200 mm 

Puterea pompei, Q = 3,333 × 104 mm3/ sec

Acum, 

Raportul ariilor,  α = APN/APR

Viteza cursei de avans, Vadv = Q/APN = 166,665 mm/sec 

Viteza cursei de întoarcere, Vret = 277,775 mm/sec 

Timpul cursei de avans, Tadv = S/Vadv = 1,2 sec 

Timpul de revenire, Tret = S/Vret = 0,72 sec 

Raportul vitezei de deplasare, Vadv/Vret = 0,6 

Raportul timpului de deplasare, Tadv/Tret = 1,667 

2.4 Circuitul hidraulic propus și operarea acestuia 

Figura 5.8.4 Circuit hidraulic pentru controlul ușii cuptorului 

Figura 5.8.4 prezintă circuitul hidraulic pentru controlul ușii cuptorului. Odată ce circuitul a fost montat și verificat, trebuie să fie pornit blocul hidraulic, iar presiunea sistemului să fie reglată pe supapa de descărcare a presiunii 0V la o valoare presetată. Prin operarea manetei supapei 1V deschiderea și închiderea cuptorului pot fi realizate cu ușurință. Când este acționată această supapă 4/2-căi, tija pistonului cilindrului va avansa până când se eliberează maneta sau tija pistonului se oprește. Când se eliberează maneta, tija pistonului va reveni imediat în poziția finală retrasă. Maneta de mână poate fi de asemenea acționată de la distanță prin utilizarea unui mecanism adecvat. Senzorii de presiune trebuie folosiți pentru a măsura presiunea de deplasare și contrapresiunea.