Jak działają siłowniki hydrauliczne

Siłowniki hydrauliczne, w których działanie następuje jednostronnie wymagają wymuszenia powrotu tłoka do pozycji wyjściowej oraz usunięcia z komory roboczej cieczy. Zwykle następuje to dzięki pomocy sprężyny ściskanej w czasie suwu roboczego, która w momencie gdy siłownik pozostaje w spoczynku zapewnia powrót tłoka. Zdarza się, że ciężar tłoczyska, urządzenia roboczego lub zewnętrznego obciążenia wystarcza do wykonania tej pracy.

Długość tłoczyska ogranicza zasięg suwu roboczego siłownika hydraulicznego. Ze względu na niebezpieczeństwo długość ta jest ograniczona. Ale często stosowane są siłowniki teleskopowe, które pozwalają na zwiększenia zasięgu suwu roboczego. W niektórych zastosowaniach bywa konieczne łagodne zakończenie suwu roboczego. Wtedy też w siłowniku instaluje się hamulec końca suwu, którym jest zazwyczaj zawór dławiący. Uruchamia się go przy końcu suwu siłownika

 

Zastosowanie siłowników dwustronnego działania

W typowych siłownikach dwustronnego działania zostaje wytworzona nieco większa siła przy wysuwaniu tłoczyska niż przy wciąganiu, gdy podawane zostaje takie samo ciśnienie na każdą stronę tłoka. Jest to efektem różnicy wielkości powierzchni efektywnych po obu stronach tłoka. Od strony tłoczyska powierzchnia jest mniejsza niż od strony przeciwnej i zgodnie z prawem Pascala siła przy wciąganiu tłoczyska jest również mniejsza. W siłowniku z dwustronnym tłoczyskiem powierzchnie tłoka z obydwu stron jest jednakowej wielkości i nie występuje w nich różnica sił przy wysuwaniu i wciąganiu tłoczyska.

 

Zastosowanie siłowników ze wzmocnionym tłoczyskiem

Kolejnym popularnym rodzajem siłowników hydraulicznych są siłowniki specjalne ze wzmocnionym tłoczyskiem. Tłoczysko to ma średnicę o wielkości, która jest zbliżona do średnicy cylindrycznego korpusu siłownika. Tłok siłownika został połączony z tłoczyskiem, które wykonane zostało ze stali o wysokiej wytrzymałości. Drugi koniec tłoczyska może mieć również różne zakończenia, jak np. z gwintem zewnętrznym (jak pokazano na rysunku), wewnętrznym lub inne, według życzenia odbiorcy. Powierzchniowo utwardzone lub chromowane tłoczyska z bardzo gładką powierzchnią to podstawa trwałości uszczelnienia. Średnica zewnętrzna tłoka powinna dokładnie pasować do średnicy wewnętrznej cylindrycznego korpusu siłownika. Zarówno tłok, jak i korpus powinny mieć kształt cylindryczny z bardzo dobrze wygładzonymi brzegami, które pozwalają zapewnić płynny ruch tłoczyska.

Wzmocniona konstrukcja tłoczyska nie pozwala na jego zginaniu się przy dużym skoku w położeniu poziomym lub wyboczeniu przy sporym obciążeniu w pozycji pionowej, jakie na przykład występuje przy używaniu w różnego rodzaju prasach.

 

Innowacyjne zastosowanie

Ostatnio hydrauliczne siłowniki do zastosowań przemysłowych mogą być wyposażone w czujnik położenia (sprzężenie zwrotne) i serwozawór elektrohydrauliczny, które ułatwia im regulację prędkości i położenia tłoczyska i obsługiwanego nim obciążenia – a nie tylko przesuwanie tego obciążającego przedmiotu na odległość pełnego skoku. Zakres zastosowań siłowników hydraulicznych jest bardzo szeroki. Można je stosować począwszy od przemysłu obrabiarkowego i prac manipulacyjnych związanych z przemieszczaniem różnych przedmiotów, do napędu walcarek w przemyśle hutniczym, przy sterowaniu urządzeniami w elektrowniach atomowych oraz w windach osobowych i towarowych.