Zalety i wady układów hydraulicznych

Układy hydrauliczne bazują na teorii Pascala. Pozwalają wygenerować dużą moc przy użyciu względnie małej siły. Hydraulika siłowa, której zadaniem jest badanie zamiany energii cieczy będącej pod ciśnieniem w energię mechaniczną, ciągle rozwija się i wynajduje nowe zastosowania dla napędów hydraulicznych. Chcesz dowiedzieć się, jak działa napęd hydrauliczny i gdzie znajduje on zastosowanie?

Prawo Pascala

Zasada działania napędów hydraulicznych oparta jest na działaniu prawa Pascala, które zostało sformułowane przez Blaise’a Pascala w połowie XVII wieku. Dotyczy ono ciśnienia cieczy, które rozchodzi się z jednakową siłą we wszystkich kierunkach. Poprzez wywieranie ciśnienia zewnętrznego na substancję ciekłą znajdującą się w zbiorniku zamkniętym, zmienia się jej ciśnienie wewnętrzne, co powoduje ruch cząsteczek płynu oraz przemieszczanie się energii.

Jak działa napęd hydrauliczny?

Napędem hydraulicznym jest urządzenie służące do przenoszenia energii mechanicznej pomiędzy pompą a odbiornikiem. Czynnikiem roboczym w tym układzie jest ciecz, której obieg może odbywać się w układzie otwartym lub zamkniętym.

Układ hydrauliczny otwarty charakteryzuje się tym, że ciecz, która jest nośnikiem energii, pobierana jest bezpośrednio ze zbiornika, po czym trafia do odbiornika, gdzie jest konwertowana na energię mechaniczną. Po czym ciecz z silnika hydraulicznego wraca do zbiornika, skąd zasysana jest ponownie przez pompę.

Obieg substancji hydraulicznej wukładzie hydraulicznym zamkniętym z kolei odbywa się pomiędzy pompą a odbiornikiem, którym może być np. silnik, nie wraca jednak do zbiornika, lecz trafia bezpośrednio do pompy hydraulicznej.

Rodzaje cieczy w napędach hydraulicznych

Napędy hydrauliczne pracują dzięki substancji hydraulicznej, którą może być:

• olej mineralny, pochodzący z produktów destylacji ropy naftowej, który ze względu na negatywny wpływ na środowisko jest coraz rzadziej stosowany,
• olej hydrauliczny lub emulsja oleju z wodą.

Czym są napędy hydrauliczne?

Napędy hydrauliczne przekształcają pozyskaną energię z nośników w różnego rodzaju ruch urządzeń. Wyróżnić można dwa podstawowe typy napędów hydraulicznych.

Napędy hydrostatyczne wykorzystują głównie zmiany ciśnienia cieczy roboczej.

Napędy hydrokinetyczne z kolei wykorzystują energię kinetyczną substancji roboczej. Urządzenia wykorzystujące napęd hydrokinetyczny:

• sprzęgła hydrokinetyczne,
• przekładnie hydrokinetyczne,
• przemienniki hydrokinetyczne,
• przemienniki momentu obrotowego.

Zalety napędów hydraulicznych

Napędy hydrauliczne ze względu na swoje unikatowe właściwości są wykorzystywane w niemal każdej dziedzinie przemysłu m.in. w przemyśle wydobywczym, hutniczym, górniczym, stoczniowym, samochodowym, lotniczym, kolejowym, a także w rolnictwie. Sporą zaletą napędów przenoszących energię za pomocą cieczy jest możliwość osiągnięcia dużych mocy przy kompaktowych gabarytach urządzenia, za przykład może nam posłużyć hydrauliczny podnośnik samochodowy.

Ważną rzeczą jest również precyzja obsługi urządzeń, jaką zapewnia napęd hydrauliczny. Napędy hydrauliczne nie mają zbyt skomplikowanej konstrukcji, dzięki czemu nie są podatne na uszkodzenia. Kolejną ich zaletą jest możliwość zdalnego sterowania oraz możność wprowadzenia daleko posuniętej mechanizacji i automatyzacji ruchów. A także stosunkowo niskie koszty konserwacji ze względu na samoczynne smarowanie wewnętrznych części ruchomych.

Wady napędów hydraulicznych

Części ruchome napędów hydraulicznych trudno jest uszczelnić, co przekłada się na ich żywotność. Istnieje również spore ryzyko związane z przedostaniem się powietrza do obiegu, czego rezultatem mogą być niewymuszone drgania oraz korozja wewnętrznych części.

Sprawdź dostępne w naszym sklepie uszczelnienia do siłowników hydraulicznych.

Naprawa i konserwacja urządzeń z napędem hydraulicznym również nie jest prosta, gdyż wiąże się z koniecznością skorzystania z usług wyspecjalizowanego serwisu.

Z czego składa się układ hydrauliczny?

W skład właściwego układu hydraulicznego wchodzi pompa hydrauliczna, która jest źródłem energii w układach hydraulicznych, silniki hydrauliczne lub siłowniki, których zadaniem jest zamiana dostarczonej energii na energię mechaniczną oraz zawory, które regulują przepływ cieczy w układzie napędu hydraulicznego. Ponadto należy wymienić również elementy pomocnicze takie jak: przewody łączące, zbiorniki, filtry, akumulatory hydrauliczne, chłodnice lub podgrzewacze czy też przyrządy do pomiaru ciśnienia.

Podsumowanie

Układy hydrauliczne wykorzystywane są przeważnie w pracach, wymagających użycia sporej mocy. Dzięki swym zaletom oraz prostej i solidnej konstrukcji są idealnym rozwiązanie w niemal każdej branży. Mają szerokie zastosowanie w wielu typach maszyn i pojazdów, chociażby w prasach hydraulicznych, obrabiarkach, maszynach rolniczych i budowlanych, samolotach oraz statkach żeglugi wodnej.