Jak działają podnośniki?

  • hydrauliczne podnośniki
    hydrauliczne podnośniki
  • dźwigi wynajem
    dźwigi wynajem

Od dawna łuparki do ogromne maszyny, które można zobaczyć na budowach. W urządzeniach hydraulicznych niesamowita jest ich siła oraz sprawność! Na praktycznie każdej budowie widać maszyny sterowanie hydraulicznie w postaci spycharek, wywrotek, dźwigów, żurawi i podnośników.

Urządzenia hydrauliczne znajdziesz także częściach sterujących samolotami, wiele wind posiada tą samą technologię. Nawet hamulce w samochodach sa hydrauliczne!

W tym artykule poznasz podstawowe zasady, które systemy hydrauliczne używają w swojej pracy, a następnie będziemy badać kilka różnych rodzajów maszyn hydraulicznych które spotkać można na budowie. Będziesz zaskoczony mocą i wszechstronnością możliwą do osiągnięcia przy pomocy hydrauliki.

Podstawowe założenie


Podstawowa idea każdego hydraulicznego systemu jest bardzo prosta: siła, które jest stosowana w jednym punkcie jest przekazywana do innego punktu za pomocą cieczy która nie poddaje się uciskowi. Płyn jest prawie zawsze w postaci pewnego rodzaju oleju. Siłę można prawie zawsze pomnożyć w tym procesie. Zdjęcie poniżej przedstawia najprostszy możliwy układ hydrauliczny:

Prosty system hydrauliczny, składający się z dwóch tłoków i olejowej rury łączącej je.

Na tym rysunku, dwa tłoki (czerwony) pasuje do dwóch cylindrów szklanych wypełnionych olejem (światło niebieskie) i połączonych ze sobą rur olejowych. Jeśli zastosujemy w siłę przesuwając jeden tłok w dół (ten po lewej stronie na rysunku), siła jest przekazywana do drugiego tłoka przez olej w rurze. Ponieważ olej nie jest podatny na ucisk, wydajność jest bardzo dobra - prawie zastosowana siła zostaje przeniesiona na drugi tłok. Wielką sprawą w urządzeniach hydraulicznych jest to, że się rura łącząca dwa cylindry może mieć praktycznie każdą długość i kształt, co pozwala na poprowadzenie węża przez wszelkiego rodzaju elementy oddzielające te dwa tłoki. Rury można również rozgałęziać, tak, że jedna pompa hamulcowa może prowadzić to więcej niż jednego siłownika - jeśli to potrzebne.

Dobrą rzeczą odnośnie urządzeń hydraulicznych jest to, że bardzo łatwo jest dołożyć siłę oraz odjąć z tłoków. Jeśli przeczytałeś ten artykuł, to wiesz, że transfer siły na odległość jest bardzo często stosowany w systemach mechanicznych. W układzie hydraulicznym wszystko co się robić to zmiana rozmiaru jednego tłoka w stosunku do drugiego, jak pokazano na zdjęciu.

Hydrauliczne powielania sił. Tłok po prawej stronie ma objętość dziewięć razy większą niż tłok po lewej stronie. Gdy siła jest przykładana do lewego tłoka, przeniesie dziewięć jednostek dla każdej jednostki prawego poruszanego tłoka, a siła jest mnożona przez dziewięć po prawej stronie tłoka.


Hamulce w samochodzie są dobrym przykładem podstawowe tłokowe napędzane systemu hydraulicznego. Gdy naciskasz pedał hamulca w samochodzie, to naciska na tłok w pompie hamulcowej. Cztery tłoki w hamulcach (po jednym w każdym kole) uruchamiają tłoki przenoszące nacisk na klocki hamulcowe co powoduje zatrzymanie samochodu. (Faktycznie, w niemal wszystkich samochodach jest więcej cylindrów. W ten sposób, jeśli jeden główny ma problem lub przeciek, można nadal zatrzymać samochód.)

W większości innych systemów hydraulicznych cylindrów i tłoków są połączone za pomocą zaworów do pompy dostarczanie wysokiego ciśnienia oleju.


Inną rzeczą, którą można określić jest czas cyklu pracy tłoka. Aby przesunąć tłok 4-calowy o średnicy 24 cm, trzeba 3,14 * 22 * 24 = 301 sześciennych cali oleju. Galonów ropy naftowej jest około 231 cali sześciennych, więc trzeba pompować prawie 1,5 litrów oleju wrzucić tłok 24 cali w jednym kierunku! W przypadku naszego podziału maksymalny przepływ wynosi 11 litrów na minutę.

Widać więc, że aby wypełnić cylinder olejem, trzeba co najmniej 1,5 litrów oleju hydraulicznego w obiegu. Widać też, że z jednej strony butli ma większą pojemność niż po drugiej stronie, bo z jednej strony ma wał tłoka, a zajmowana przestrzeń jest spora. W związku z tym opisane rozwiązanie zwykle mają duże maszyny hydrauliczne:

Duży apetyt na olej hydrauliczny (100 litrów nie jest rzadkością, jeśli sześć lub osiem dużych hydraulicznych siłowników służy do obsługi maszyny).
Duże zewnętrzne zbiorniki do przechowywania różnicy w ilośći oleju.

Teraz, gdy znamy podstawy prostego systemu hydraulicznego, możemy spojrzeć na niektóre naprawdę ciekawe urządzenia!
Duże maszyny hydrauliczne

Jednym z najlepszych miejsc aby znaleźć się blisko dużych maszyn hydraulicznych jest w budowa. To, co najbardziej zadziwiające w tych urządzeniach to ich wielkość.

Koparka waży nieco ponad 28 ton, ale jest dość szybka w swoim działaniu. Łyżka koparki ma więcej niż 1m3 - 1 do 1,5 tony piasku może przenieść. Poruszanie nią przez jedną osobę jest banalne.

Do tego rodzaju zwinność, ta akurat koparka ma 8.3-litrowy silnik Diesla, zdolny do wytwarzania mocy 340 koni mechanicznych. Aparat jest podłączony do pary pompy, które mogą generować 140 litrów na minutę przy 4500 psi. Ponadto istnieje jeden silnik hydrauliczny dla każdego toru i silnik hydrauliczny, który można obracać kabiny i ramię w 11 obr. / min.

Ramię ma parę tłoków działających równolegle, a następnie do obracania na zbiorniku.

Ładowarki

Inny sprzęt spotykany praktycznie na każdej budowie to miniładowarki, (znany także ogólnie jako "Bobcat" bo to nazwa nadana przez producenta, który po raz pierwszy wyprodukował jedną z ich):

Ładowarki posiadają trzy pary tłoków:

Pierwsza para podnosi i obniża łyżkę.
Druga para obraca wiadro do zrzutu jego zawartość.
Trzecia para dzieli łyżkę, więc można schwycić i pociągnąć).

Istnieją również silniki hydrauliczne napędzane na cztery koła.

    

Wywrotki


Wywrotka nie są bardziej skomplikowane niż pozostałe maszyny, którą omawialiśmy wcześniej. Wywrotki mają zazwyczaj jedną butlę lub parę cylindrów, które podnieść z poziomu leżącego. Unikalną sprawą jest to, że mają one także teleskop dając im duży zasięg ruchu.