Jak działa siłownik hydrauliczny?

Siłowniki hydrauliczne są elementami, które pomagają w generowaniu mocy, potrzebnej do działania wielu maszyn i urządzeń. Nazywa się je także cylindrami hydraulicznymi, ze względu na kształt korpusu obudowy, który nie jest przypadkowy. Siłowniki są wykorzystywane tam, gdzie dochodzi do znacznych obciążeń, utrzymujących się przez długi czas, np. w: budownictwie, motoryzacji, rolnictwie, górnictwie oraz przemyśle. W niniejszym artykule skoncentrujemy się na działaniu poszczególnych rodzajów siłowników hydraulicznych.

PODZIAŁ I BUDOWA SIŁOWNIKÓW HYDRAULICZNYCH

Szczegółowa budowa siłowników hydraulicznych została już omówiona w innym artykule. Dla przypomnienia siłownik składa się z trzech podstawowych części: trzonu (którym mogą być: tłok, membrana lub nurnik), tłoczyska, przytwierdzonego do trzonu oraz cylindrycznego, stalowego korpusu roboczego (w skład którego wchodzi komora robocza, w której znajduje się wtłaczana pod ciśnieniem ciecz).

 Najpopularniejszy jest podział siłowników hydraulicznych ze względu na sposób działania urządzenia na:

• jednostronne, w których ruch odbywa się w jednym kierunku;
• dwustronne, które generują ruch dwukierunkowy, w dwóch przeciwległych kierunkach.

SPOSÓB DZIAŁANIA JEDNOSTRONNYCH I DWUSTRONNYCH SIŁOWNIKÓW HYDRAULICZNYCH

Sposób działania siłowników hydraulicznych polega w uproszczeniu na zamianie energii ciśnienia cieczy na energię mechaniczną. Wykorzystanie cieczy (oleju lub wody) do uzyskania energii, warunkuje zastosowanie w pełni szczelnej konstrukcji urządzenia. W zależności od rodzaju siłownika mechanizm wygląda nieco inaczej.

W przypadku jednostronnych siłowników hydraulicznych trzon porusza się tylko w jednym kierunku. Potrzebuje on więc elementu (obciążenia zewnętrznego), który będzie powodował jego powrót na miejsce. Najczęściej jest nim sprężyna. Ciecz robocza pod ciśnieniem dostaje się do wnętrza komory roboczej cylindra i wymusza ruch trzonu (najczęściej tłoka), a wraz z nim także liniowe posuwanie tłoczyska i ściśnięcie sprężyny. Następnie, kiedy ciśnienie już nie wzrasta (zostaje niejako odłączone) razem z odkształcaniem sprężyny i powrotem tłoka na miejsce, z komory zostaje usunięta ciecz.

Siłowniki o ruchu dwustronnym nie mają w swojej budowie sprężyny. Są one wyposażone w dwie komory robocze. Na powstanie ruchu wpływa ciśnienie cieczy wewnątrz komór cylindra. Powrotny ruch tłoka odbywa się ze wsparciem hydrauliki otworu zasilającego olejem. Ciecz jest doprowadzana i odprowadzana z komory z pomocą rozdzielacza. Siłowniki dwustronnego działania wykorzystuje się przede wszystkim przy budowie mostów i w ciężkim budownictwie maszynowym.