Dołącz do czytelników
Brak wyników

Eksploatacja

6 kwietnia 2021

NR 2 (Marzec 2021)

Vademecum hydrauliki siłowej. Część 6.3 – elementy przetwarzające energię oleju pod ciśnieniem na pracę

0 87

Zgodnie z zapowiedzią w najnowszym artykule zajmiemy się siłownikami hydraulicznymi dwustronnego działania. Gdyby spojrzeć na procentowy udział tego typu siłowników w ogólnej liczbie użytkowanych siłowników, wynik prawdopodobnie oscylowałby w granicach 80%. Jak z tego wynika, jest to najbardziej uniwersalne urządzenie przetwarzające energię oleju pod ciśnieniem na pracę.

Siłownik dwustronnego działania chyba najbardziej przypomina w działaniu mięśnie ludzkiego ciała. W tym należy chyba upatrywać przyczynę jego powstania i mnogość zastosowań. Na rys. 1. pokazane są mięśnie poruszające ramieniem i przedramieniem ręki człowieka. Na rys. 2. takie same ruchy realizowane są przez dwa siłowniki dwustronnego działania. Od razu przyznaję, że jest to bardzo uproszczona paralela i przepraszam wszystkich specjalistów od narządu ruchu, ale do naszych potrzeb wystarczy taka ruchomość stawów. Ekscentryczne (rozkurczanie) działanie mięśnia do złudzenia przypomina ruch wysuwania tłoczyska w siłowniku, natomiast koncentryczne (skurcz) działanie przypomina wciąganie tłoczyska siłownika. Użyłem takiego porównania, aby uzmysłowić wszystkim możliwe zastosowania siłowników dwustronnego działania. Większość z nas, będąc dzieckiem, bawiąc się w piaskownicy, naśladowała ręką pracę ramienia koparki lub dźwigu widzianego gdzieś na budowie. Pokazuje to, że nawet dzieci intuicyjnie wiedzą, jak działają siłowniki hydrauliczne dwustronnego działania mimo braku świadomości ich istnienia. W pewien sposób wyjaśnia to również popularność takiego napędu w maszynach i urządzeniach.

Działanie mięśni w ręce człowieka; źródło: 
https://epodreczniki.pl
Ramię mechaniczne napędzane siłownikami

To tyle, jeżeli chodzi o rozważanie, skąd mogła wziąć się idea siłownika hydraulicznego dwustronnego działania. Przejdziemy teraz do omówienia budowy takich siłowników i możliwych odmian. Na początek należałoby ustalić nazewnictwo poszczególnych elementów składowych siłownika, aby uniknąć sformułowań typu „tłok” w znaczeniu całego siłownika czy „manszeta” czytana przez „rz” lub „ż" określająca uszczelnienie dławnicowe i tym podobne nazwy. Co do ścisłości tłok to element składowy siłownika, a manszeta to rodzaj harmonijkowej osłony z gumy chroniący np. połączenie półosi z kołem w samochodzie (rys. 3.).

Manszeta; źródło: www.Allegro.pl

Elementy siłownika

Najbardziej typowy siłownik hydrauliczny dwustronnego działania został pokazany na rys. 4. W budowie siłownika można wyróżnić kilka podstawowych elementów występujących w każdej jego odmianie:

  • Ucho z dnem. Możemy spotkać siłowniki z płaskim dnem bez ucha, ale wówczas mają one inny sposób mocowania.
  • Łożysko ucha. Może być to łożysko wahliwe typu GE lub panewka. W bardzo prostych rozwiązaniach może być to tylko otwór.
  • Nabka, czyli nagwintowana wewnątrz tulejka przyspawana do cylindra, która stanowi port przyłączeniowy do zasilenia siłownika strumieniem oleju.
  • Pakiet tłokowy lub uszczelka tłokowa w zależności od zastosowanego typu tłoka. Tu możemy spotkać uszczelnienia typu: TPL, TPM, TPS, GER. W starszych siłownikach spotyka się po prostu uszczelnienia typu U1, U2, UT głównie przy tłokach wykonanych z żeliwa. Najwyższym stopniem „wtajemniczenia” w uszczelnieniach tłoka są uszczelnienia PDP i PDH.
  • Tłok. Może być wykonany ze stali lub z żeliwa, bardzo rzadko z metali kolorowych.
  • Tłoczysko. Wykonane z pręta chromowanego. W zależności od potrzeb może to być pręt utwardzony powierzchniowo i pochromowany. Chrom ma dwa zadania. Po pierwsze, stanowi powłokę antykorozyjną, a po drugie – w tłoczyskach nieutwardzanych stanowi warstwę odporną na ścieranie. Dostępny jako półfabrykat.
  • Cylinder. Najczęściej wykonany z rury ze szwem lub bezszwowej przeciąganej na wymiar lub honowanej. Dostępny jako półfabrykat.
  • Uszczelnienie dławnicy względem cylindra. Najczęściej O-ring, kwadring lub X-ring. Często spotyka się O-ring z pierścieniem przeciwwyciskowym.
  • Uszczelka dławnicowa. Tu występują różne typy uszczelnień. W starszych typach spotkamy uszczelki: U1, U2, U6 i pakiety DT. W nowszych rozwiązaniach uszczelki TTI, TTU, TTL, GIR oraz specjalne uszczelnienia dławnicowe stosowane przez niektórych producentów siłowników. 
  • Dławnica. Element zamykający cylinder siłownika od strony tłoczyska, który stanowi jednocześnie podparcie dla tłoczyska. Dławnica może być wykonana ze stali lub żeliwa, przy mikrosiłownikach możemy spotkać dławnice z metali kolorowych lub z aluminium. Dławnica może być elementem wkręcanym lub wciskanym mocowanym zabezpieczeniem z drutu sprężynowego. W ciężej pracujących siłownikach do mocowania stosuje się półpierścienie ze względu na odporność na większe obciążenia. W przypadku dławnic stalowych do ślizgowego prowadzenia tłoczyska wykorzystywane są panewki z metali kolorowych lub plastikowe pierścienie prowadzące.
  • Zgarniacz. Pierścień gumowy typu Z lub poliuretanowy GHK lub gumowo-metalowy ZZ. Jego zadaniem jest usuwanie zanieczyszczeń z chowającego się tłoczyska i zabezpieczanie wnętrza dławnicy przed korozją. Spotykane są rozwiązania typu GHW, gdzie zgarniacz stanowi również uszczelnienie dławnicowe.
  • Ucho siłownika. Występują dwa podstawowe rozwiązania, czyli spawane do tłoczyska lub nakręcane. Ucho może też mieć formę strzemienia. Tak jak ucho dna może być wyposażone w różne rodzaje łożysk.
Rysunek założeniowy siłownika hydraulicznego dwustronnego działania z jednym tłoczyskiem

W taki sposób przebrnęliśmy przez nazewnictwo części składowych siłownika. Oczywiście w zależności od typu siłownika możemy spotkać różnego rodzaju dodatkowy osprzęt lub elementy. Na przykład w siłownikach przemysłowych czy starych siłownikach radzieckich spotkamy szpilki jako element spinający...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy