Aplikace hydrauliky a pneumatiky v průmyslu

Od nepaměti se lidé snažili využít vlastností kapalin a plynů k akumulaci, skladování a přenosu mechanické energie z jejího zdroje do nějakého mechanismu, který by vykonával užitečnou práci.

Prvními takovými stroji byly mlýny. Vodní a větrné mlýny fungovaly na přehradách schopných vodu zadržovat, ukládat její potenciální energii, aby pak člověk tuto energii mohl využít pro své potřeby. Vzpomeňme hydraulické lisy na víno — stroje na výrobu vinné suroviny z hroznů.

První průmyslová revoluce byla o akci pod tlakem. Parní stroj přitom vyžadoval přenos energie páry do různých mechanizmů, jako byly řezačky kovů, tkalcovské stroje atd. První převody byly mechanické: ozubená kola, páky a dlouhé řemeny vykazovaly malou účinnost, přitom byly obtížně zpracovatelné. řízení.

O něco později začaly být objemné konstrukce nahrazovány méně objemnými a z hlediska zranění bezpečnějšími, hydraulickými a pneumatickými převody, s jejichž pomocí lze přenášet energii do výkonných orgánů strojů vystavením stlačitelné kapalině nebo plynu pod ohromným tlak.

Tento přechod znamená začátek účinnějšího a flexibilnějšího přístupu k řízení pohybu mechanismů. Bylo možné plynule měnit jejich rychlost, přesněji polohovat nástroje atd., aniž by bylo nutné je vytahovat a nastavovat krouticí momenty a pracovní síly.

Nejdůležitější výhodou hydraulického pohonu je schopnost dosahovat velmi vysokých výkonových hustot. To se týká výkonu na jednotku hmotnosti stroje. Modernější hydraulická zařízení již obsahují elektronické ovládání, které umožňuje rozšíření funkčnosti a zvýšení výkonu tak, že zesilovací faktory dnes již dosahují cca 100 000.

Oblast průmyslové aplikace hydrauliky a pneumatiky v moderním světě je velmi široká a rozmanitá. Najdete zde hutní výrobu, stavebnictví, zdravotnickou techniku ​​a mnoho, mnoho dalšího. Podívejme se jen na pár příkladů současné implementace technologie, tak jednoduché, jak se na první pohled zdá.

Hutní výroba je založena výhradně na hydraulice. Všude se zde uplatňují hydraulické výtahy, rotační agregáty, jeřáby, manipulátory, zvedací a houpací stoly, skluzy, systémy řízení válců válcových stolic, dopravní a třídicí zařízení.

Hydraulika je spolu s pneumatikou nezbytným atributem stroje na řezání kovů… Hydraulický pohon umožňuje přesné, vysoce výkonné operace stroje. Poskytuje vysoký výkon s malými rozměry a optimální hmotností.

U výkonných kovacích a lisovacích mechanismů se bez hydraulického pohonu neobejdete. Kovací lis například využívá při své práci lisovací sílu až 120 000 kgf, což je bez použití hydrauliky prostě nedosažitelné.

Staré karoserie jsou lisovány do balíků a řezány pomocí speciálního hydraulického zařízení. Zde se nakládání, vertikální a horizontální stlačování, tlačení na dopravník a nakládání hotových balíků provádí pouze díky hydraulickým zařízením.

Plastové výrobky: lahve, pouzdra na mobilní zařízení a domácí spotřebiče, různé interiérové ​​předměty atd., vznikají po tisících pouze díky vstřikování, které je možné pouze s pomocí hydraulického pohonu.

Nelze nezmínit moderní stavební zařízení. Zde potřebné vysoké hustoty výkonu lze dosáhnout pouze pomocí hydrauliky. Živým příkladem takové techniky je hydraulické rypadlo.

Jeřáby používané při manipulaci na staveništích a zejména v přístavech musí provádět všechny operace velmi rychle a přesně. Tyto jeřáby využívají hydrauliku, což má za následek vysokou pohyblivost výložníku a správnou rychlost otáčení hlavního rámu umožňující rychlé zvedání.

Průmyslové roboty — speciální oblast použití hydraulického pohonu. Tyto roboty úspěšně provádějí lakování a svařování například při automatizované montáži automobilů.V továrnách takové roboty obsluhují lisy, obráběcí stroje, kovací kladiva atd.

Samostatně by měla být zvýrazněna pneumatika. Jeho průmyslová využitelnost je mimořádně rozmanitá, protože energie stlačeného vzduchu se ukazuje jako nepostradatelná v některých případech, kdy je potřeba velmi rychle uvést do činnosti pracovní orgány strojů a mechanismů, zejména v automatizované výrobě.

Některé rázové operace může provádět pouze pneumatický pohon. Je to on, kdo pracuje v brzdových systémech železnic a těžkých vozidel. Výhodou pneumatiky oproti hydraulice je neomezený přívod pracovní kapaliny.

Navíc není nutné vypouštění stlačeného vzduchu. Plyn se navíc snadno přepravuje, často nehrozí požár. Právě pneumatická zařízení jsou často jediná akceptovatelná v těžebním, plynárenském a dřevozpracujícím průmyslu.

Výhody pneumatických jednotek se jasně projevují v automatizovaných mechanických systémech, kde je potřeba rychle provádět takové opakující se operace, jako je fixace a upínání, značení a bodové svařování, balení, přeprava a kontrola lineárních rozměrů dílů. Také pneumatické manipulátory jsou dnes nejpoužívanější jako součást nakládacích a vykládacích robotických systémů.

Podle německých statistik přitahuje pneumatika v mnoha automatizačních zařízeních v poslední době stále více kapitálových investic.Odborníci se shodují, že právě pneumatický pohon v automatizaci výroby poskytuje optimální kombinaci nízkých provozních nákladů s inteligentní řídicí elektronikou — základ mechatronické systémy budoucnosti… Ve skutečnosti, ačkoli mnoho úkolů již bylo vyřešeno pomocí pneumatiky a hydrauliky, před inženýry a vývojáři je stále mnoho technologických výzev.

Viz také: Pneumatická zařízení mechatronických systémů