Artykuł sponsorowany
Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść artykułu i osobiste poglądy autora.
Praca wielu maszyn i urządzeń, polegająca na podnoszeniu ładunku o znacznym ciężarze nie byłaby możliwa bez zastosowania siłowników hydraulicznych. Elementy te potrafią wygenerować ilość mocy wprawiającą w ruch nawet kilkadziesiąt razy większe od siebie konstrukcje.
Sprawdź, jak działa siłownik hydrauliczny i gdzie znajduje on zastosowanie!
Siłowniki hydrauliczne (zwane również cylindrami hydraulicznymi) są to mechanizmy wykorzystujące ciśnienie znajdującej się wewnątrz cieczy roboczej do generowania energii i przeniesienia jej z tłoka na konkretny element urządzenia roboczego celem wprawienia go w ruch.
Istnieje wiele rodzajów siłowników hydraulicznych, różniących się między sobą nie tylko rozmiarem (mogą to być zarówno niewielkie siłowniki do drzwi i okien, jak i niezwykle potężne cylindry podporowe), ale również typem cieczy roboczej czy sposobem ich pracy. Mimo różnic konstrukcja i działanie siłowników hydraulicznych są w większości przypadków podobne.
Jak się okazuje, budowa typowego siłownika hydraulicznego nie jest skomplikowana i składa się z trzech głównych elementów konstrukcyjnych umieszczonych w cylindrycznej obudowie:
Zasada działania siłownika hydraulicznego również jest dosyć prosta i polega na zamianie ciśnienia cieczy w energię mechaniczną.
W praktyce jego praca wygląda tak, że specjalny olej o określonej gęstości wtłaczany jest i kompresowany we wnętrzu cylindra. W efekcie tego tworzy się wysokie ciśnienie, które oddziałuje na tłok (lub nurnik), odpychając go. Ten z kolei wywołuje ruch liniowy tłoczyska przytwierdzonego do innego urządzenia.
Tłok wraca do pozycji wyjściowej dzięki zastosowaniu sprężyny zwrotnej lub naprzemiennego wtłoczenia cieczy roboczej (w zależności od typu konstrukcji siłownika).
Siłowniki hydrauliczne posiadają wiele zalet jak np.:
Jako wady można natomiast wskazać wysoki koszt produkcji, straty energii wynikające z oporów czy objętość elementów.
Główny podział siłowników hydraulicznych przebiega ze względu na zasadę działania. Trudno jednak dokonać jednoznacznej klasyfikacji, z racji faktu, że ich różnorodność jest ogromna (rozmiary, nośność, typ cieczy roboczej, możliwość zastosowania itd.).
Są to siłowniki, które (jak wskazuje nazwa) wykonują suw roboczy jedynie w jednym kierunku. Powrót tłoka i usunięcie cieczy wymuszane jest za pomocą sprężyny ściskanej w trakcie pierwotnego ruchu bądź w wyniku masy własnej tłoczyska. Istnieją siłowniki jednostronne pchające i ciągnące.
Siłownik hydrauliczny jednostronnego działania używany jest głównie w pracach związanych z podnoszeniem ładunku, np. w podnośnikach.
Siłowniki dwustronne wykonują suw roboczy w obu kierunkach. Jest to wynikiem tego, że ciecz robocza wtłaczana jest naprzemiennie w dwie niezależne komory, powodując tym samym nacisk z tą samą siłą na obie strony tłoka. Dzięki tej technologii można precyzyjnie kontrolować ruch posuwisto zwrotny trzonu.
Dzięki siłownikom dwustronnego działania można z łatwością i precyzją manewrować, np. ramieniem pojazdu, stąd też znajdują one zastosowanie m.in. w koparkach i żurawiach samochodowych.
Szczególną grupą są siłowniki teleskopowe, które umożliwiają pracę tam, gdzie zwykły suw roboczy okazuje się niewystarczający.
Jego działanie opiera się o nacisk tłoka na stopniowo wysuwające się kolejne części, które podczas składania „chowają się” w siebie nawzajem, a ostatecznie mieszczą w tulei głównej. Największą zaletą tego typu siłowników hydraulicznych jest kompaktowość — zajmują znacznie mniej miejsca niż tradycyjny siłownik jednotłoczyskowy.
Siłowniki hydrauliczne teleskopowe mogą być zarówno jednostronnego, jak i dwustronnego działania. Zwielokrotniają suw roboczy nawet o kilkanaście metrów.
Siłowniki hydrauliczne znajdują zastosowanie zwłaszcza tam, gdzie zachodzi potrzeba wygenerowania sporej mocy niezbędnej do wprawienia w konkretny ruch maszyny lub urządzenia.
Wykorzystuje się je w większości gałęzi przemysłu, m.in. w maszynach rolniczych, przemysłowych i budowlanych, a także w warsztatach mechanicznych.
Jedne z najczęstszych przykładów wykorzystania siłowników hydraulicznych to:
Siłowniki hydrauliczne mają różne parametry. Należą do nich: wymiary tłoka i tłoczyska, ciśnienie robocze, właściwości użytej cieczy czy zakres skoku. Elementy te składają się na moc i udźwig danego siłownika.
Dobór siłownika hydraulicznego do maszyny nigdy nie może odbywać się przypadkowo i wymaga skrupulatnych obliczeń. Jest to kluczowe w zapewnieniu optymalnych warunków i bezpieczeństwa wykonywanej pracy.
Zdjęcie główne: ratmaner/elements.envato.com
