Întreabă un inginer

Care este funcția unei supape de by-pass hidraulice?

Sunt mecanisme cruciale pentru controlul fluxului și presiunii lichidelor…

De Sarah Jensen

Ultimul lucru pe care îl doriți să se întâmple în mijlocul unei călătorii prin țară – sau în drum spre piața din cartier – este o scurgere de lichid de frână. Din fericire, autovehiculul dumneavoastră este echipat cu o supapă de bypass hidraulic care redirecționează lichidul de frână în cazul în care pierdeți presiune la frânele din față, permițându-vă să vă opriți în siguranță.

„Frânele din față efectuează cea mai mare parte a frânării, așa că, dacă o scurgere în sistemul de frânare provoacă o pierdere de presiune, ați putea pierde și toată puterea de frânare”, spune Amos Winter, cercetător asociat postdoctoral la Universitatea de Tehnologie și Design din Singapore-Centrul Internațional de Design MIT, care se va alătura Departamentului de Inginerie Mecanică în această vară. „Supapa de bypass hidraulic din sistemul care leagă frânele din față și din spate deviază lichidul de frână către frânele din spate în cazul în care există o pierdere de presiune, astfel încât să puteți opri în continuare mașina.”

Supapava de bypass este declanșată de un mecanism cu arc care se deschide atunci când presiunea fluidului devine prea mare sau prea mică, spune Winter. Atâta timp cât presiunea este aceeași atât pe partea de intrare, cât și pe partea de ieșire a arcului, comutatorul rămâne închis. Dar dacă presiunea crește prea mult pe o parte, arcul este comprimat, ceea ce determină deschiderea comutatorului.

Este același principiu ca și în cazul funcționării unui regulator pe o butelie de scufundare, spune Winter. „Când aspirați pentru a respira, scădeți presiunea în piesa bucală”, explică el. „Aceasta acționează asupra unei diafragme care deschide o supapă pentru a lăsa aerul să curgă din rezervor în plămâni. Când sufli, aceasta închide supapa și permite aerului să iasă în apă.”

Supapele de bypass sunt importante în orice sistem prin care se pompează apă sau ulei pentru a menține o presiune uniformă și pentru a menține sistemul în funcțiune. Echipamentele de construcții, în special, se bazează pe supapele de bypass pentru a ușura acumularea de presiune. „Dacă operați un încărcător cu cupă”, explică Winter, „deschideți o supapă care pompează ulei în brațul care ridică o bucată de beton. Închideți acea supapă când ați terminat, dar pompa este încă în funcțiune și încearcă să pompeze lichid într-o supapă închisă.” Neavând unde să curgă, uleiul ar putea crea o presiune prea mare, ceea ce ar duce la blocarea motorului – sau la o explozie. Dar înainte ca acest lucru să se întâmple, supapa de bypass se deschide pentru a evacua presiunea și a redirecționa uleiul înapoi în rezervorul pompei.

Domeniile de inginerie, cum ar fi proiectarea de mașini și aeronave și dinamica fluidelor, utilizează tehnologia supapelor de by-pass, la fel ca și concentrările de cercetare ale lui Winter, ajutoarele de mobilitate pentru utilizarea în medii dificile și tehnologiile de excavare subacvatică. „Supapele de by-pass au practic rolul de a evacua presiunea”, spune el. „Sistemele hidraulice funcționează la 2.000 de lire sterline pe centimetru pătrat și nu vrei ca așa ceva să explodeze.”

Mulțumim lui Matt Miller, în vârstă de 30 de ani, din Derby, Anglia, pentru această întrebare.

Postat: 27 martie 2012

• .