Cómo funciona la transmisión hidráulica
La transmisión hidráulica utiliza líquido como medio de trabajo y transfiere energía con su energía potencial de presión. La fuerza se transfiere según la ley de Pascal (ley de transferencia de presión estática).
Para un líquido estacionario en un recipiente sellado, cuando la presión p0 en el límite cambia, por ejemplo, al aumentar Δp, la presión en cualquier punto del recipiente aumentará en el mismo valor Δp, es decir , cuando la presión en el recipiente sellado es La presión en cualquier punto de un líquido estacionario se transmitirá a todos los puntos del líquido con el mismo valor. Este es el principio de Pascal o el principio de transferencia de presión estática.
Figura 8-1 Principio de funcionamiento de la transmisión hidráulica
Según el principio de Pascal y las características de la presión estática (en el sistema de transmisión hidráulica, la presión en cada punto dentro del líquido estático es iguales en todas partes), transmisión hidráulica No solo puede transmitir fuerza, sino también amplificar la fuerza y cambiar la dirección de la fuerza. La Figura 8-1 muestra un ejemplo de aplicación del principio de Pascal para derivar la relación entre presión y carga. En la figura, el área de la sección transversal del cilindro hidráulico vertical (cilindro de carga) es A1, el área de la sección transversal del cilindro hidráulico horizontal es A2 y las fuerzas externas sobre los dos pistones son F1 y F2. respectivamente, entonces las presiones en el cilindro son p1=F1/A1, p2 respectivamente =F2/A2. Dado que los dos cilindros están llenos de líquido y conectados entre sí, según el principio de Pascal, p1 = p2. Por lo tanto:
Diseño y uso de una plataforma de perforación con cabezal hidráulico.
La fórmula anterior muestra que siempre que A1/A2 sea lo suficientemente grande, una fuerza pequeña F1 puede producir una fuerza grande. F2. Los gatos hidráulicos y las prensas hidráulicas se fabrican según este principio.
Si no hay carga sobre el pistón del cilindro hidráulico vertical, es decir, F1 = 0, entonces cuando se omiten la masa del pistón y otras resistencias, no importa qué tan duro sea el pistón del cilindro hidráulico horizontal Cuando se empuja, no se puede formar presión en el líquido. Esto muestra que la presión en el sistema hidráulico está determinada por la carga externa, que es un concepto básico de la transmisión hidráulica.
La velocidad o velocidad de rotación se transmite según el principio de "cambios de volumen iguales" (también llamado transmisión de desplazamiento positivo).
Supongamos que la velocidad de movimiento del pistón pequeño en la Figura 8-1 es v2 y el área es A2, entonces el espacio desplazado por el movimiento del pistón pequeño dentro de Δt es el volumen de líquido descargado
Diseño y uso de la plataforma de perforación con cabezal hidráulico
El volumen de espacio liberado por el movimiento del pistón grande en Δt tiempo es el volumen de líquido que ingresa
Diseño y uso de la plataforma de perforación con cabezal hidráulico.
En la fórmula: v1 es la velocidad de movimiento del pistón grande; A1 es el área del pistón grande ignorando la pérdida de líquido;
Existe
potencia hidráulica Diseño y uso de la plataforma de perforación con cabezal hidráulico.
Entonces
Diseño y uso del cabezal hidráulico Plataforma de perforación con núcleo
O
Diseño y uso de la plataforma de perforación con cabezal de potencia hidráulica
Considerando que en mecánica de fluidos, el volumen de fluido que fluye por unidad de tiempo se llama flujo, luego el caudal
Diseño y uso de una plataforma de perforación con cabezal hidráulico
Entonces la ecuación anterior se convierte en
Entonces
De esto se pueden extraer las siguientes conclusiones:
(1) La velocidad del movimiento del pistón es proporcional al caudal que ingresa, no tiene nada que ver con la carga. Este es un concepto básico de transmisión hidráulica. La velocidad de movimiento del pistón se puede ajustar cambiando el caudal Q.
(2) La velocidad del movimiento del pistón es inversamente proporcional al área del pistón, es decir, la velocidad del movimiento del pistón se puede controlar ajustando el área del pistón. Por ejemplo, la relación de velocidad alternativa de un cilindro hidráulico de dos vías se puede controlar cambiando el espesor del vástago del pistón.