Aplikácia hydrauliky a pneumatiky v priemysle

Už od nepamäti sa ľudia snažili využiť vlastnosti kvapalín a plynov na akumuláciu, uskladnenie a prenos mechanickej energie z jej zdroja do nejakého mechanizmu, ktorý by vykonával užitočnú prácu.

Prvými takýmito strojmi boli mlyny. Vodné a veterné mlyny fungovali na priehradách schopných zadržiavať vodu, ukladať jej potenciálnu energiu, aby potom človek túto energiu mohol využiť pre svoje potreby. Spomeňme si hydraulické lisy na víno — stroje na výrobu vínnej vstupnej suroviny zo strapcov hrozna.

Prvá priemyselná revolúcia bola o konaní pod tlakom. Parný stroj zároveň vyžadoval prenos energie pary do rôznych mechanizmov, ako sú kovoobrábacie stroje, tkáčske stroje atď. Prvé prevody boli mechanické: ozubené kolesá, páky a dlhé remene vykazovali malú účinnosť, pričom sa dali len ťažko ovládanie.

O niečo neskôr sa objemné konštrukcie začali nahrádzať menej objemnými a bezpečnejšími z hľadiska zranenia, hydraulickými a pneumatickými prevodmi, pomocou ktorých je možné prenášať energiu do výkonných orgánov strojov vystavením stlačiteľnej kvapaline alebo plynu pod obrovským tlak.

Tento prechod znamená začiatok efektívnejšieho a flexibilnejšieho prístupu k riadeniu pohybu mechanizmov. Bolo možné plynulo meniť ich rýchlosť, presnejšie polohovať nástroje atď., bez toho, aby ste ich vyťahovali kvôli nastavovaniu krútiaceho momentu a pracovných síl.

Najdôležitejšou výhodou hydraulického pohonu je schopnosť dosiahnuť veľmi vysoké hustoty výkonu. Vzťahuje sa na výkon na jednotku hmotnosti stroja. Modernejšie hydraulické zariadenia už obsahujú elektronické ovládanie, ktoré umožňuje rozšírenie funkčnosti a zvýšenie výkonu tak, že zosilňovacie faktory dnes už dosahujú okolo 100 000.

Oblasť priemyselného využitia hydrauliky a pneumatiky v modernom svete je veľmi široká a rôznorodá. Nájdete tu hutnícku výrobu, stavebníctvo, zdravotnícku techniku ​​a mnoho, oveľa viac. Pozrime sa len na niekoľko príkladov súčasnej implementácie technológie, ktorá je taká jednoduchá, ako sa na prvý pohľad zdá.

Hutnícka výroba je založená výlučne na hydraulike. Všade sa tu využívajú hydraulické výťahy, rotačné agregáty, žeriavy, manipulátory, zdvíhacie a hojdacie stoly, sklzy, systémy riadenia valcov valcových mlynov, transportné a triediace zariadenia.

Hydraulika spolu s pneumatikou sú základným atribútom stroje na rezanie kovov… Hydraulický pohon umožňuje presné a výkonné strojové operácie. Poskytuje vysoký výkon pri malých rozmeroch a optimálnej hmotnosti.

Vo výkonných kovacích a lisovacích mechanizmoch sa bez hydraulického pohonu nezaobídete. Kovací lis napríklad využíva pri svojej práci lisovaciu silu až 120 000 kgf, čo je bez použitia hydrauliky jednoducho nedosiahnuteľné.

Staré karosérie sa lisujú do balíkov a režú pomocou špeciálneho hydraulického zariadenia. Tu sa nakladanie, vertikálne a horizontálne stláčanie, tlačenie na dopravník a nakladanie hotových balíkov vykonáva len vďaka hydraulickým zariadeniam.

Plastové výrobky: fľaše, puzdrá na mobilné prístroje a domáce spotrebiče, rôzne interiérové ​​predmety atď., sa vyrábajú po tisícoch len vďaka vstrekovaniu, ktoré je možné len pomocou hydraulického pohonu.

Nemožno nespomenúť moderné stavebné zariadenia. Tu potrebná vysoká hustota výkonu sa dosiahne iba pomocou hydrauliky. Živým príkladom takejto techniky je hydraulické rýpadlo.

Žeriavy používané pri manipulácii na staveniskách a najmä v prístavoch musia vykonávať všetky operácie veľmi rýchlo a presne. Tieto žeriavy využívajú hydrauliku, čo má za následok vysokú pohyblivosť výložníka a správnu rýchlosť otáčania hlavného rámu, ktorá je schopná rýchleho zdvihu.

Priemyselné roboty — špeciálna oblasť použitia hydraulického pohonu. Tieto roboty úspešne vykonávajú lakovanie a zváranie napríklad pri automatizovanej montáži automobilov.V továrňach takéto roboty slúžia lisom, strojom na rezanie kovov, kovacím kladivám atď.

Samostatne by sa mala vyzdvihnúť pneumatika. Jeho priemyselná využiteľnosť je mimoriadne rôznorodá, pretože energia stlačeného vzduchu sa ukazuje ako nepostrádateľná v niektorých prípadoch, keď je potrebné veľmi rýchlo uviesť do činnosti pracovné orgány strojov a mechanizmov, najmä v automatizovanej výrobe.

Iba pneumatický pohon môže vykonávať niektoré nárazové operácie. Je to on, kto pracuje v brzdových systémoch železníc a ťažkých vozidiel. Výhodou pneumatiky oproti hydraulike je neobmedzený prísun pracovnej tekutiny.

Okrem toho nie je potrebné vypúšťanie stlačeného vzduchu. Plyn sa navyše ľahko prepravuje, často nehrozí nebezpečenstvo požiaru. Práve pneumatické zariadenia sú často jediné prijateľné v ťažobnom, plynárenskom a drevospracujúcom priemysle.

Výhody pneumatických jednotiek sa zreteľne prejavujú v automatizovaných mechanických systémoch, kde je potrebné rýchlo vykonávať také opakujúce sa operácie, ako je upevňovanie a upínanie, označovanie a bodové zváranie, balenie, preprava a kontrola lineárnych rozmerov dielov. Taktiež pneumatické manipulátory sú dnes najpoužívanejšie ako súčasť nakladacích a vykladacích robotických systémov.

Podľa nemeckých štatistík priťahuje pneumatika v mnohých automatizačných zariadeniach v poslednom čase čoraz viac kapitálových investícií.Odborníci sa zhodujú, že práve pneumatický pohon v automatizácii výroby poskytuje optimálnu kombináciu nízkych prevádzkových nákladov s inteligentnou riadiacou elektronikou — základom mechatronické systémy budúcnosti... V skutočnosti, aj keď sa už mnohé úlohy vyriešili pomocou pneumatiky a hydrauliky, inžinierov a vývojárov čaká ešte veľa technologických výziev.

Pozri tiež: Pneumatické zariadenia mechatronických systémov