Systemy hydrauliczne znajdują dziś zastosowanie w wielu branżach przemysłowych – od małych procesów montażowych po zintegrowane systemy w stalowniach i papierniach. Hydraulika umożliwia operatorowi podnoszenie ciężkich ładunków, obracanie wału czy wiercenie precyzyjnych otworów, przy minimalnym nakładzie sił.
Hydraulika siłowa – jak to działa?
Podnosząc samochód na podnośniku i wykonując inne prace siłowe, korzystamy z prawa Pascala, które głosi, że ciśnienie zewnętrzne wywierane na gaz lub ciecz rozchodzi się jednakowo we wszystkie strony. Ta właściwość sprawia, że siła nacisku może zostać zwielokrotniona i wykorzystana w konstrukcji systemów hydraulicznych.
Zasada prawa Pascala jest realizowana w układzie hydraulicznym przez płyn hydrauliczny używany do przesyłania energii z jednego punktu do drugiego. Ponieważ płyn hydrauliczny jest prawie nieściśliwy, jest w stanie natychmiastowo przenosić moc. Głównymi elementami składowymi układu hydraulicznego są zbiornik, pompa, zawór (zawory) i siłownik. Jeżeli jeden element ulegnie zużyciu, może zostać poddany regeneracji, np. w serwisie Krzysztofa Górala, i wrócić do pełnej sprawności użytkowej.
Główne elementy układu hydraulicznego – zbiornik i pompa
Zadaniem zbiornika hydraulicznego jest utrzymywanie określonej objętości płynu, przenoszenie ciepła z układu, umożliwienie osadzania się stałych zanieczyszczeń oraz ułatwienie uwalniania powietrza i wilgoci z płynu. Pompa hydrauliczna konwertuje natomiast energię mechaniczną na energię hydrauliczną – odbywa się to poprzez ruch płynu, który jest medium transmisyjnym. Istnieje kilka typów pomp hydraulicznych, w tym zębate, łopatkowe i tłokowe. Wszystkie te pompy mają różne podtypy przeznaczone do określonych zastosowań, jednak wszystkie działają na tej samej zasadzie, która polega na przemieszczaniu objętości płynu pod wpływem opornego obciążenia lub ciśnienia.
Zawory i siłowniki
Zawory hydrauliczne są używane w systemie do uruchamiania, zatrzymywania i kierowania przepływem płynu; składają się z grzybków lub suwaków i mogą być uruchamiane za pomocą środków pneumatycznych, hydraulicznych, elektrycznych, ręcznych lub mechanicznych.
Siłowniki hydrauliczne są zaś zwieńczeniem praktycznego zastosowania prawa Pascala – dzięki nim energia hydrauliczna jest z powrotem przekształcana w energię mechaniczną. Można to zrobić za pomocą siłownika hydraulicznego, który przekształca energię hydrauliczną w ruch liniowy i pracę, lub silnika hydraulicznego, który przekształca energię hydrauliczną w ruch obrotowy i pracę. Podobnie jak w przypadku pomp hydraulicznych, cylindry i silniki mają kilka różnych podtypów, z których każdy jest przeznaczony do określonych zastosowań projektowych.