Siłowniki hydrauliczne to urządzenia, które możemy spotkać w większości gałęzi przemysłu oraz w maszynach rolniczych, warsztatach, budownictwie, a coraz częściej także w gospodarstwach domowych. Ich różnorodność jest ogromna – rozpoczynając od niewielkich konstrukcji, przez średnie wymiary, aż po niezwykle potężne cylindry podporowe. Działanie każdego z nich możliwe jest dzięki obecności cieczy roboczej wprawiającej w ruch jego organ roboczy, jakim jest tłok wykonujący ruch posuwisto-zwrotny. Jaka jest zasada działania siłownika hydraulicznego?
Siłownik hydrauliczny – co to?
Siłownik hydrauliczny to urządzenie niezbędne w działaniu koparek, dźwigów, koparko-ładowarek oraz wywrotek. Składa się on z membrany, tłoka oraz nurnika. Co więcej, cylinder wyposażony jest w zawór dławiący, dzięki czemu siłownik działa płynniej. Działanie siłowników hydraulicznych polega na przetworzeniu energii przy użyciu cieczy.
Rodzaje siłowników hydraulicznych
Podział siłowników jest bardzo rozbudowany. Podstawowy podział to jednak siłowniki dwustronnego działania oraz jednostronnego działania.
- Siłowniki jednostronnego działania – mają one jedną komorę roboczą, a tłok pracy wraca pod wpływem działania sprężyny, sił zewnętrznych lub ciężaru tłoka.
- Siłowniki dwustronnego działania – mają dwie lub więcej komór roboczych, które są przeciwstawne i mają dwa oddzielne przyłącza. Dzięki temu ich przenoszenie siły możliwe jest w obu kierunkach.
Zasada działania siłowników hydraulicznych
Podstawą działania siłownika hydraulicznego jest wcześniej wspomniana ciecz robocza, która wytwarza odpowiednie ciśnienie. Pręt tłoczący tłok z wodzikiem oraz posuwisto-zwrotne ruchy tłoka generują siłę siłownika hydraulicznego. Łącznik tłoka dotyczy strony tłoczyszkowej siłownika hydraulicznego.
W przypadku, kiedy mamy do czynienia z siłownikiem hydraulicznym jednostronnego działania, ciecz robocza wtłaczana jest do siłownika z jednego zbiornika hydraulicznego. Tam napiera na tłok wyłącznie z jednej strony. Takie działanie wywołuje suw powrotny pręta, a to przekłada się na ruch posuwisto-zwrotny. Następnie, sprężyna powrotna wywołuje skok do przodu. Tłok wraca do pozycji wyjściowej za pomocą sprężyny ściskanej podczas suwu roboczego, ciężaru tłoczyska, urządzenia roboczego lub obciążenia, które pochodzi z zewnątrz.
Nieco inaczej sytuacja wygląda w przypadku siłownika dwustronnego działania. Nie znajdziemy tam bowiem sprężyny zwrotnej – jej rolę pełni duży zbiornik hydrauliczny. Element wytwarza ciśnienie poprzez napieranie na tłok od drugiej strony. W ten sposób powstaje ruch prostoliniowy postępowo-zwrotny mechanizmu. Taki siłownik znajdziemy np. w koparkach oraz żurawiach samochodowych.
W zdecydowanej większości przypadków siłowników hydraulicznych teleskopowych ich wielkość zmniejsza się podczas wsuwania. Zwiększa się z kolei ich długość skoku podczas wsuwania. W ten właśnie sposób powstaje rozwiązanie konstrukcyjne, które przypomina teleskop, a każdy włożony siłownik stanowi pręt dla drugiego.