Podstawy hydrauliki

Prawo Pascala

Ciśnienie przyłożone w dowolnym miejscu cieczy zamkniętej w naczyniu rozchodzi się bez strat we wszystkich kierunkach jednakowo (Rys. 1).

Oznacza to, że w przypadku zastosowania więcej niż jednego siłownika, tłok w każdym siłowniku wysuwa się z inną prędkością, zależnie od siły wymaganej do przesunięcia ciężaru w danym punkcie (Rys. 2)
W przypadku siłowników o jednakowym udźwigu, najpierw wysuwa się tłok z siłownika obciążonego najmniejszym ciężarem, a tłok najbardziej obciążonego siłownika wysunie się jako ostatni (ciężar A).

W celu zapewnienia równoczesnego działania wszystkich siłowników, aby ciężar był podnoszony w każdym punkcie z tą samą prędkością (ciężar B), należy włączyć do układu hydraulicznego albo zawory sterujące (zawory sterujące) albo zestaw do podnoszenia synchronicznego (zintegrowane rozwiązania).

 

Siła

Wielkość siły, jaką może wytworzyć siłownik hydrauliczny jest równa iloczynowi ciśnienia hydraulicznego i „powierzchni roboczej” siłownika.
Tabele wyboru cylindrów).

Siła (F) = Robocze ciśnienie hydrauliczne (P) x Powierzchnia robocza siłownika (A)

Powyższy wzór można stosować do wyznaczania siły, ciśnienia lub powierzchni roboczej jeśli pozostałe dwie zmienne są znane.

 

Przykład 1
Jaką siłę generuje cylinder RC106 o powierzchni roboczej 14,5 cm2 pracujący pod ciśnieniem 700 bar?
Siła = 7000 N/cm2 x 14,5 cm2 = 101500 N = 101,5 kN

Przykład 2
Pod jakim ciśnieniem musi pracować cylinder RC106 podnoszący ciężar o masie 7000 kg?
Ciśnienie = 7000 x 9,8 N ÷ 14,5 cm2 = 4731,0 N/cm2 = 473 bar.

Przykład 3
Do zapewnienia siły 190.000 N zastosowano cylinder RC256. Pod jakim ciśnieniem musi on pracować?
Ciśnienie = 190 000 N ÷ 33,2 cm2 = 5722,9 N/cm2 = 572 bar.

Przykład 4
Do zapewnienia siły 800.000 N zastosowano cztery cylindry RC308. Pod jakim ciśnieniem muszą one pracować?
Ciśnienie = 800 000 N ÷ (4 x 42,1 cm2) = 4750,6 N/cm2 = 476 bar.
Należy pamiętać, że jeśli wykorzystywanych jest jednocześnie kilka siłowników, to powierzchnię roboczą jednego siłownika należy pomnożyć przez ilość użytych siłowników.

Przykład 5
Cylinder HCL2506 ma być zastosowany w układzie, zapewniającym ciśnienie do 500 bar. Jaka jest maksymalna teoretyczna siła, jaką może zapewnić ten cylinder?
Siła = 5000 N/cm2 x 363,1 cm2 = 1.815.500 N = 1815 kN.

Objętość oleju w siłowniku

Objętość oleju, jaka jest potrzebna dla danego siłownika (objętość oleju w siłowniku) jest równa iloczynowi powierzchni roboczej siłownika i skoku*.

Objętość oleju w siłowniku = Powierzchnia robocza siłownika x Skok siłownika

*Uwaga: Powyższe przykłady są teoretyczne i nie uwzględniają kompresji oleju pod wysokim ciśnieniem.

Przykład 1:
Jaka objętość oleju jest potrzebna w siłowniku RC158 o powierzchni roboczej 20,3 cm2i skoku 200 mm?
Objętość oleju = 20,3 cm2 x 20 cm = 406 cm3

Przykład 2:
Siłownik RC5013 ma powierzchnię roboczą 71,2 cm2 i skok 320 mm. Jaka objętość oleju jest potrzebna do jego pracy?
Objętość oleju = 71,2 cm2 x 32 cm = 2278,4 cm3

Przykład 3:
Siłownik RC10010 ma powierzchnię roboczą 133,3 cm2 i skok 260 mm. Jaka objętość oleju jest potrzebna do jego pracy?
Objętość oleju = 133,3 cm2 x 26 cm = 3466 cm3

Przykład 4:
Przewiduje się zastosowanie czterech siłowników RC308, z których każdy ma powierzchnię roboczą 42,1 cm2 i skok 209 mm. Jaka objętość oleju będzie potrzebna?
Objętość oleju = 42,1 cm2 x 20,9 cm = 880 cm3 dla jednego siłownika
Potrzebną objętość oblicza się mnożąc uzyskany wynik przez cztery: 3520 cm3