Czym jest hydraulika siłowa i jakie jest jej zastosowanie?

Trudno wyobrazić sobie współczesny przemysł, transport i rolnictwo bez specjalistycznych maszyn. To one pozwalają na wykonywanie różnego rodzaju prac. Tym, na czym bazują wykorzystywane dzisiaj urządzenia jest hydraulika siłowa. Pompa hydrauliczna pompująca olej poprzez zawory hydrauliczne po sam rozdzielacz hydrauliczny, gdzie w zależności od konstrukcji, medium dociera gdzie siłownik hydrauliczny lub silnik hydrauliczny wykonuje odpowiednią pracę. Ten cykl jest w gruncie rzeczy taki sam i jego podstawowym zadaniem jest zapewnienie różnego rodzaju urządzeniom energii, bez której ich praca byłaby po prostu niemożliwa. Terminem tym określa się grupę części, która połączono tak, aby stworzyć układ zamknięty, lub otwarty wykorzystujący odpowiednio dobrany olej.

Hydraulika siłowa wykorzystywana jest obecnie powszechnie, w każdym urządzeniu, w którym ważne są parametry udźwigu lub momentu obrotowego. Okazuje się, że układy hydrauliczne mają wiele zalet; Ich sterowanie nie stanowi większego problemu, do tego pozwalają one na naprawdę precyzyjne wykonywanie wielu prac. Co więcej, w ich przypadku możliwa jest błyskawiczna reakcja. Stawiając na siłownik hydrauliczny, można uzyskać naprawdę duży zakres sił, bez których wykonanie konkretnych zadań nie byłoby możliwe. Fachowcy wskazują, że może to być nawet kilka tysięcy ton. Obecnie nie ma rozwiązań, które mają tak duże możliwości w tym względzie.

Wszystko to sprawia, że hydraulika siłowa jest powszechnie wykorzystywana przez przemysł. Po osprzęt hydrauliczny sięga motoryzacja, budownictwo, górnictwo. Trudno bez niego wyobrazić sobie nawet współczesne rolnictwo. To oczywiście jedynie niewielki wycinek branż, które trudno sobie wyobrazić bez hydrauliki siłowej. Warto dodać, że bardzo często stanowi ona alternatywę dla układów o charakterze elektronicznym oraz mechanicznym, sprawdzając się naprawdę świetnie.

Co składa się na hydraulikę siłową?

Układy hydrauliki siłowej mogą być zbudowane z różnych elementów. Co ważne, każdy z nich spełnia naprawdę ogromną rolę. Hydraulika siłowa to między innymi:

• pompy hydrauliczne;
• silnik hydrauliczny;
• wąż hydrauliczny.
• Akumulator hydrauliczny
• Zawór hydrauliczny
• Rozdzielacz hydrauliczny
• Agregat hydrauliczny
• Przewód sztywny hydrauliczny
• Siłownik hydrauliczny

Do tego dochodzą takie elementy, jak filtr hydrauliczny oraz zawór hydrauliczny. Jeśli chodzi o rolę, jaką wymienione elementy pełnią w układzie hydraulicznym, to jest ona różna. Tak na przykład pompa hydrauliczna ma za zadanie wprawiać ciecz w ruch. To również ona odpowiedzialna jest za sterowanie przepływem cieczy. Z kolei wąż hydrauliczny to specjalistyczny przewód, który niezbędny jest do tego, aby transportować ciecz bądź parę. Jego cechą charakterystyczną jest to, że wykonany jest z materiałów charakteryzujących się dużą elastycznością oraz wytrzymałością

Jednostki w hydraulice siłowej

Aspektem sprawiającym największy problem eksploatującym jest podanie ciśnienia w jednostkach zawartych w DTR. Poniższe informacje pomogą w sposób obrazowy rozpoznawać różnice między jednostkami

 "legalnych", wziętych z układu SI, paskalach (Pa) i pochodnych megapaskalach (MPa); 1 Pa = 1 N/m2 ; Ø barach (bar), z których każdy równy jest 100 000 Pa czyli 0,1 MPa Ø "starych" atmosferach (atm); jedna atmosfera to ciśnienie wywierane przez słup rtęci o wysokości 760 mm w temperaturze 273,16 K (0 stop. C) przy normalnym przyspieszeniu ziemskim (1 atm = 0,101325 MPa); Ø anglosaskich funtach na cal kwadratowy (psi; 1 atm = 14,696 psi) Ø atmosfera techniczna (at; 1 at = 0,0980665 MPa = 1 kG/cm2); Ø tor (Tr), odpowiadający ciśnieniu 1 mm słupa rtęci: 1 Tr = 1/760 atm = 133,322 Pa 1 kilogram, = 2.2046 lbs. 1 lb = 0,4536 kg

Zjawiska niekorzystne w pracy urządzeń o napędzie hydrostatycznym.

Przepływ czynnika przez zawór w zależności od rodzaju i parametrów medium może powodować zjawiska oddziałujące negatywnie na środowisko jak również wpływające destrukcyjnie na trwałość wyrobu. Do zjawisk szkodliwych związanych z przepływem należy zaliczyć następujące czynniki:

• hałas,
• kawitacja,
• odparowanie (flashing),
• przepływ dławiony
• bifurkacje

Podstawowe pojęcia

1. Ciśnienie; jest to wielkość decydująca o sile lub momencie wytworzonym przez napęd hydrauliczny. Ponieważ ciśnienie w cieczy, podobnie jak i w gazach, rozchodzi się równomiernie we wszystkich kierunkach, zatem w każdym punkcie naczynia będzie ono w przybliżeniu jednakowe. Ciśnieniem nazywa się stosunek siły działającej na ciecz do wielkości
2. Natężenie przepływu; nazywa się ilość jednostek objętości (lub masy) przepływających w jednostce czasu przez rozpatrywany przekrój poprzeczny układu. Na przykład: Jeżeli naczynie o pojemności 10 cm3 zostaje napełnione cieczą wypływającą z rurki w sposób jednostajny w czasie 1 sekundy (s) , to natężenie przepływu w rurce wyniesie 10 cm3 /s. Wielkość natężenia przepływu decyduje o prędkości ruchów. Jednostki : l/min; l/s; m3 /s; kg/h i inne. Natężenie w pompach nazywamy wydajnością pompy natomiast w silnikach i siłownikach będących odbiorcami nazywamy chłonnością - jest to zdolność do pobierania jednostek objętości cieczy w jednostce czasu

powierzchni, na którą ta siła działa, PRAWO PASCALA Ciśnienie rozchodzi się równomiernie w całym obszarze ( objętości ) cieczy

3. Prędkością przepływu nazywa się średnią prędkość, z jaką poruszają się strugi cieczy w przewodach lub kanałach. Prędkość oznacza się symbolem v i jednostką prędkości jest m/s v = s / t [m/s]

Przy przepływie cieczy w szczelinach, kanałach czy przewodach występuje opór. Ponieważ opór ten wzrasta w miarę wzrostu prędkości, dlatego więc dla uniknięcia nadmiernych strat ogranicza się prędkości przepływu. W przewodach łączących elementy układu hydraulicznego ze względu na wielkość oporów ogranicza się prędkości przepływu do v = 6÷10 m/s. W przewodach ssawnych pomp stosuje się prędkości znacznie mniejsze, bo rzędu v = 1÷2 m/s

4. Straty ciśnienia (opory przepływu) Przy ruchu cieczy w przewodach i kanałach powstaje tarcie. Wielkość tego tarcia jest zależna m.in. od kształtu kanałów, gładkich przewodów, wielkości powierzchni przepływowej itp. Cząsteczki cieczy stykające się ze ściankami są zatrzymywane przez nierówności. Ciśnienie potrzebne do pokonania tych oporów nazywa się stratami ciśnienia lub oporami przepływu Wielkość strat ciśnienia jest zależna od natężenia przepływu i pola powierzchni przez które cała ciecz musi przepłynąć. Rozróżnia się dwa rodzaje oporów: - liniowy (w przewodach, których długość jest wielokrotnie większa od średnicy), - miejscowy (zawory, dysze, złączki, kolanka, rozgałęzienia).
5. Sprawność jest to stosunek energii dostarczonej do urządzenia do energii przez niego oddanej. Mocą nazywa się zdolność do wykonania pracy w jednostce czasu. Pracą określa się iloczyn siły i drogi. Na sprawność układu hydraulicznego wpływ mają następujące czynniki:
6. a) straty mechaniczne – tarcie,
7. b) straty hydrauliczne – opory przepływu,
8. c) straty objętościowe – nieszczelności.

Sprawność objętościowa pomp i silników hydraulicznych w zależności od wykonania i rozwiązania konstrukcyjnego wynosi hv = 0,89 ÷ 0,99 Sprawność całkowita pomp i silników ( mechaniczna i objętościowa ) zawiera się w granicach hc = 0,92 ÷ 0,96 W najczęściej spotykanych układach, złożonych z dobrze dobranych elementów

.

Jakie elementy oferuje sklep sprzedający hydraulikę siłową?

Jak już wspomnieliśmy, hydraulika siłowa jest wykorzystywana powszechnie. Nie ma więc nic dziwnego w tym, że elementy hydrauliki siłowej można dzisiaj kupić bez zbędnych problemów. Niezależnie od tego, czy interesuje Cię pręt tłoczyskowy, czy specjalistyczna rura cylindrowa, ucho do siłownika kupisz to, co jest Ci aktualnie potrzebne. Co ważne, producenci doskonale zdają sobie sprawę z ciążącej na nich odpowiedzialności i oferują elementy naprawdę wysokiej jakości. To oznacza, że każdy silnik hydrauliczny naprawdę dobrze spełni swoją rolę. Podobnie jest, jeśli chodzi o uszczelnienia techniczne oraz różnego rodzaju szybkozłącze.