> Cylinder hydrauliczny - budowa i zasady dzia艂ania - BudNews.pl - budownictwo i architektura

Cylinder hydrauliczny – budowa i zasady dzia艂ania

W jaki spos贸b ma艂e urz膮dzenia przemys艂owe przenosz膮 du偶e obci膮偶enia? Odpowied藕 na to pytanie daje hydraulika. Gdyby nie Jednym Cylindry hydrauliczne to zadziwiaj膮co wielofunkcyjne rozwi膮zania. Znajdziemy je zar贸wno w budownictwie, jak r贸wnie偶 przemy艣le, motoryzacji oraz budownictwie, a to jeszcze nie ca艂a lista zastosowa艅 tych element贸w. Co sprawia, 偶e te cylindry s膮 tak powszechnie u偶ywane?

Jak wygl膮da konstrukcja si艂ownika hydraulicznego?

Sk膮d w艂a艣ciwie wzi臋艂a si臋 nazwa 鈥渃ylinder鈥, skoro tak naprawd臋 jest to si艂ownik? Wynika to z kszta艂tu korpusu, wewn膮trz kt贸rego znajduje si臋 t艂ok, czyli element wykonawczy ca艂ego urz膮dzenia.

Dlaczego projektanci stosuj膮 taki korpus? Jego obecno艣膰 jest w pewnym sensie niezb臋dna do tego, by sam si艂ownik dzia艂a艂 prawid艂owo. W wi臋kszo艣ci wypadk贸w obudowa takiego podno艣nika oparta jest o stal chromowo-molibdenow膮 (najmocniejszy materia艂 na rynku), co nie tylko chroni element wykonawczy, ale przede wszystkim pozwala na utrzymanie odpowiedniego ci艣nienia w uk艂adzie.

Najpro艣ciej rzecz ujmuj膮c, rol膮 si艂ownika jest zamiana energii powstaj膮cej z cieczy roboczej na energi臋 mechaniczn膮. W rezultacie, t艂ok wykonuje ruch posuwisty. Same ciecze to najcz臋艣ciej oleje o okre艣lonej g臋sto艣ci, kt贸re, odpowiednio skompresowane, tworz膮 ci艣nienie, nast臋pnie zamieniane na energi臋. Co istotne, elementem roboczym wcale nie musi by膰 t艂ok. Mo偶e to by膰 r贸wnie dobrze nurnik, ale tak偶e membrana, kt贸ra odkszta艂ca si臋 pod wp艂ywem cieczy roboczej.

Mamy ju偶 cylinder oraz mamy element roboczy – czy si艂ownik zawiera jeszcze jakie艣 elementy? Tak – warto wspomnie膰, 偶e w si艂ownikach hydraulicznych znajduj膮 si臋 r贸wnie偶:

  • T艂oczyska
  • Spr臋偶yny
  • Komora robocza

Do czego s艂u偶膮 poszczeg贸lne cz臋艣ci? Warto wiedzie膰, 偶e przestrze艅 robocza (komora) wype艂niona jest ciecz膮 hydrauliczn膮. 脫w czynnik przesuwany jest do wn臋trza cylindra za pomoc膮, gdzie kumuluje si臋 i tworzy ci艣nienie. W rezultacie, na t艂ok oddzia艂uje ci艣nienie, kt贸re z kolei wywo艂uje ruch liniowy t艂oczyska. Ten ostatni element ma za zadanie swoiste 鈥溑沜i艣ni臋cie鈥 powierzchni spr臋偶yny.

Rodzaje si艂ownik贸w hydraulicznych i spos贸b dzia艂ania

Na podstawie zasady dzia艂ania, cylindry hydrauliczne dzielimy na dwie grupy:

  • Dzia艂ania jednostronnego
  • Dzia艂ania dwustronnego

Jak sama nazwa wskazuje, w przypadku cylindr贸w hydraulicznych jednostronnego dzia艂ania ruch elementu roboczego odbywa si臋 wy艂膮cznie w jednym kierunku. Ruch realizowany jest za pomoc膮 spr臋偶yny, kt贸ra nie tylko pozwala t艂okowi porusza膰 si臋, ale r贸wnie偶 umo偶liwia jego powr贸t po wykonanej pracy. W rezultacie takiego dzia艂ania z komory usuwana jest ciecz.

Produkty z tej grupy mo偶na dodatkowo podzieli膰 na kolejne podkategorie:

  • Cylindry typu HAS/HHA
  • Cylindry typu HSS
  • Cylindry typu HHS

Co w艂a艣ciwie oznaczaj膮 te nazwy? Si艂owniki typu HAS to urz膮dzenia o no艣no艣ci od 32 do 110 ton. Ich maksymalne ci艣nienie robocze wynosi 700 bar. Ze wzgl臋du na swoje parametry, takie si艂owniki s膮 bardzo popularne przede wszystkim w bran偶y przemys艂owej – w szczeg贸lno艣ci w stoczniach i elektrowniach.

Z kolei cylindry typu HSS to wyj膮tkowo uniwersalne propozycje, kt贸re s膮 bardzo popularne zar贸wno w produkcji, jak i w budownictwie, ale tak偶e energetyce, hutnictwie czy g贸rnictwie. O wszechstronno艣ci tych element贸w 艣wiadczy przede wszystkim szeroki zakres ich no艣no艣ci – od 4,5 do 109 ton.

Cylindry typu HHS to si艂owniki jednostronnego dzia艂ania, kt贸re szczeg贸lnie dobrze sprawdz膮 si臋 we wszelkiego rodzaju zastosowaniach zwi膮zanych z podnoszeniem, naci膮ganiem czy te偶 konserwacj膮. W si艂ownikach tego rodzaju t艂oki posiadaj膮 specjalne wydr膮偶enia, kt贸re pozwalaj膮 na poprowadzenie kabli lub pr臋t贸w.

Czym s膮 si艂owniki hydrauliczne dwustronnego dzia艂ania? W ramach tej technologii, ruch elementu odbywa si臋 w dw贸ch przeciwstawnych kierunkach. Na wyst膮pienie tego ruchu wp艂yw ma ci艣nienie cieczy wewn膮trz komory roboczej, a nie jak w przypadku si艂ownik贸w jednostronnego dzia艂ania, obci膮偶enie zewn臋trzne.

Gdzie u偶ywa si臋 si艂ownik贸w dwustronnego dzia艂ania? Te cz臋艣ci s膮 stosowane szczeg贸lnie tam, gdzie potrzebny jest maksymalnie szybki ruch t艂oka w kierunku powrotnym. Dodatkowo, r贸偶nica w stosunku do cylindr贸w jednostronnego dzia艂ania polega na tym, 偶e w tych si艂ownikach ruch powrotny t艂oka realizowany jest za pomoc膮 hydrauliki, przez otw贸r zasilaj膮cy olejem. Mo偶liwo艣ci ud藕wigu takich element贸w s膮 naprawd臋 spore – od niewielkiej, zdawa艂oby si臋, warto艣ci wynosz膮cej zaledwie 5 ton do nawet 1100 ton 艂adowno艣ci.

W jaki sytuacjach stosuje si臋 si艂owniki hydrauliczne dwustronnego dzia艂ania? To przede wszystkim przemys艂 maszynowy, stalowy, ale tak偶e budownictwo – na przyk艂ad budowa most贸w czy fundament贸w du偶ych konstrukcji.

Wy偶ej wymienione rodzaje si艂ownik贸w to oczywi艣cie nie wszystkie przyk艂ady urz膮dze艅 tego rodzaju. Opr贸cz nich, na rynku dost臋pne s膮 tak偶e si艂owniki teleskopowe (znane cho膰by jako elementy podtrzymuj膮ce klapy baga偶nik贸w w samochodach osobowych), ale tak偶e si艂owniki nurnikowe czy hydrauliczne typu obrotowego (pe艂ny lub ograniczony obr贸t).

Jakie parametry maj膮 znaczenie?

Na jakie cechy si艂ownika nale偶y zwr贸ci膰 uwag臋? Przede wszystkim ci艣nienie nominalne. Ta cecha okre艣la, jak wielkie warto艣ci ci艣nienia jest w stanie znie艣膰 si艂ownik w trakcie pracy. Dodatkowo, istotna jest r贸wnie偶 艣rednica powierzchni t艂oka.

Znaj膮c te parametry jeste艣my w stanie obliczy膰 jak wielk膮 energi臋 wytwarzaj膮 takie si艂owniki. Wynik takiego obliczenia 艂atwo uzyska膰 opieraj膮c si臋 o prawo Pascala. Wystarczy wykona膰 dzia艂anie mno偶enia powierzchni t艂oka oraz ci艣nienia cieczy, kt贸ra kr膮偶y w uk艂adzie. Innym, r贸wnie wa偶nym czynnikiem jest parametr skoku si艂ownika oraz pr臋dko艣膰 wysuwu t艂oka.

Cylindry hydrauliczne – gdzie je spotkamy?

Jak ju偶 wielokrotnie wspominali艣my w poprzednich akapitach, cylindry hydrauliczne maj膮 zaskakuj膮co wiele zastosowa艅. Jest to mo偶liwe dzi臋ki ogromnej mocy jak膮 te urz膮dzenia s膮 w stanie wyprodukowa膰. Dzi臋ki temu, cylindry hydrauliczne mog膮 nieprzerwanie pracowa膰 nawet w bardzo trudnych warunkach.

Opr贸cz wskazanych w powy偶szych akapitach zastosowa艅, cylindry dwustronnego dzia艂ania s膮 bardzo powszechnie stosowane jako cz臋艣ci urz膮dze艅 s艂u偶膮cych do unoszenia i opuszczania element贸w. R贸wnie cz臋sto spotka膰 je mo偶na w uk艂adach nap臋dowych pras hydraulicznych.

A si艂owniki jednostronnego dzia艂ania? Te z kolei s膮 cz臋sto stosowane jako elementy pomocnicze, pozwalaj膮ce na szybkie uruchamianie/wy艂膮czanie r贸偶nych proces贸w na ta艣mach produkcyjnych.