Hydraulika siłowa

Firma AMET z ponad 25 letnim doświadczeniem zawodowym od początku swej działalności oprócz obsługi obszaru pneumatyki prowadzi również swoją działalność w pokrewnej branży tj. hydraulice siłowej.

Na skróty:
1. Informacje ogólne
2. Cechy układów hydraulicznych
3. Elementy układów hydrauliki siłowej
4. Uruchomienie produkcji zasilaczy hydraulicznych
5. Stanowiska dydaktyczne i prezentacyjne

Hydraulika w ogóle jest nauką o praktycznych zastosowaniach cieczy a w szczególności wykorzystywaniu ich ruchu (przepływu). Jest powiązana z mechaniką płynów, która stanowi jej teoretyczną podbudowę.

Obecnie największe znaczenie ma tzw. hydraulika siłowa, która zajmuje się głównie opracowywaniem i wykorzystaniem układów hydraulicznych. Układem hydraulicznym jest zespół wzajemnie połączonych części, których zadaniem jest przekazywanie energii lub sterowanie za pośrednictwem cieczy hydraulicznej pod ciśnieniem, w układzie zamkniętym. Działanie układu hydraulicznego opiera się na wymuszonym i sterowanym przepływie cieczy hydraulicznej, która wykonuje pracę. Ruch cieczy jest tu wymuszany przez pompę, natomiast energia jest odbierana przez siłowniki hydrauliczne (albo cylindry hydrauliczne - zmieniające energię strumienia cieczy w ruch prostoliniowy albo silniki hydrauliczne, zmieniające energię strumienia cieczy na ruch obrotowy).

Podstawowe części większości układów hydraulicznych to m.in.:

  • zbiornik z cieczą hydrauliczną
  • pompa hydrauliczna
  • filtry
  • zawór regulujący dopływ cieczy hydraulicznej do silnika hydraulicznego
  • silnik hydrauliczny
  • zawór regulujący dopływ cieczy hydraulicznej do siłownika hydraulicznego
  • zawór zwrotny
  • siłownik hydrauliczny

Systemy hydrauliczne są bardzo ważnym źródłem przekazywania energii m.in. w nowoczesnych samolotach (hamulce, wypuszczane podwozie), samochodach (układ kierowniczy, ciężarówki wywrotki) oraz w budowie i sterowaniu różnego rodzaju maszyn i urządzeń. Najprostszym przykładem wykorzystania systemu hydraulicznego może być prasa hydrauliczna.

hydraulika silowa przyklad dzialania 
Rysunek 1. Prasa hydrauliczna

W prasie hydraulicznej wykorzystywane jest prawo Pascala. Przyłożenie siły do małego tłoka (pompy, znajdującego się w małym cylindrze) przekazuje nacisk do dużego cylindra, który zwielokrotnia przyłożoną siłę. Zwielokrotnienie siły równe jest stosunkowi powierzchni tłoka dużego - tzw. tłoka roboczego do powierzchni małego tłoka - pompy.

Hydrauliczne układy napędowe umożliwiają uzyskiwanie następujących postaci ruchu: a) ruch liniowy b) ruch obrotowy c) ruch wahliwy

postaci ruchu hydraulicznych ukladow napedowych

Cechy układów hydraulicznych:

Pozytywne 1) lekkie i małogabarytowe elementy mogące realizować znaczne siły, 2) szybka, precyzyjna i bezstopniowa zmiana prędkości silników i siłowników, 3) proste zabezpieczenie przed przeciążeniem zaworami ograniczającymi ciśnienie,

Negatywne 1) lepkość olejów hydraulicznych zależy od temperatury, 2) przecieki oleju powodują straty mocy, 4) straty związane z przepływem zmieniają się w ciepło, 5) tendencja do drgań i hałasu.

Systemy hydrauliczne wraz z odpowiednim elektronicznym sterowaniem stanowią ważną część układów mechatronicznych i są niezastąpione w przypadku konieczności stosowania dużych sił i momentów.

ELEMENTY UKŁADÓW HYDRAULIKI SIŁOWEJ to głównie:

  • Pompy (zębate, tłokowe, tłokowo-osiowe, łopatkowe, ręczne, gerotorowe)
  • Rozdzielacze (ręczne, elektro-hydrauliczne, pojedyncze, blokowe)
  • Filtry
  • Silniki hydrauliczne (zębate, tłokowo-osiowe)
  • Zawory (dławiące, odcinające, przelewowe, zwrotne, serwozawory)
  • Złącza, przyłącza i przewody / węże hydrauliczne
  • Cylindry hydrauliczne
  • Zasilacze hydrauliczne ( typowe i kompaktowe )- zasilające stacje hydrauliczne

Wszystkie w/w elementy są w ofercie firmy AMET w obszarze hydrauliki siłowej. Bazujemy na dostawach od znanych producentach z tej branży tak w kraju jak i z zagranicy.

Najważniejszym zespołem w układach hydraulicznych jest hydrauliczna stacja zasilająca zwana popularnie zasilaczem.

schemat budowy zasilajacej stacji olejowej

Schemat budowy zasilającej stacji olejowej

widok ogolny stacji zasilajacej

 

Widok ogólny stacji zasilającej

 

Uruchomienie produkcji zasilaczy hydraulicznych (hydraulicznych stacji zasilających)

Zasilacze hydrauliczne zwane inaczej hydraulicznymi stacjami zasilającymi jak podano wyżej, służą jako układy zasilające elementy wyposażenia / siłowniki, silniki hydrauliczne /obrabiarek, pras, maszyn budowlanych, maszyn rolniczych, dźwigów i innych urządzeń. Zadaniem ich jest jak wspomniano, zasilanie odbiorników hydraulicznych cieczą roboczą ( olejem ) o wymaganych parametrach ; ciśnienie i wydatek.

zasilacz hydrauliczny firmy amet

Obserwując kierunki rozwoju światowej techniki można zauważyć, że jednym z głównych jej kierunków jest energooszczędność, materiałooszczędność oraz ekologiczność konstrukcji. Trend ten dotyka również hydraulicznych układów napędowych, co wymusza na producentach elementów hydrauliki siłowej intensywnych działań w tym kierunku.

Wychodząc naprzeciw tym tendencjom firma AMET postanowiła uruchomić produkcję zasilaczy hydraulicznych z uwzględnieniem wyżej wymienionych kierunków poprzez zastosowanie tzw. hydrauliki nabojowej.

Hydraulika nabojowa pozwala optymalnie wykorzystać przestrzeń do zabudowy na bloku hydraulicznym oraz wokół niego, dając możliwość ustawienia gniazd przyłączeniowych w sposób uporządkowany. Jest to wykorzystanie do budowy układów hydraulicznych wymagających rozmieszczenia na niewielkich przestrzeniach ograniczanych zewnętrzną budową urządzeń odbiorczych. Czynnikiem wpływającym na funkcjonalność hydrauliki nabojowej jest jednolity standard gniazd przyłączeniowych przyjęty dla wszystkich elementów występujących w danej wielkości nominalnej. Gniazda podstawowe można poszerzać o kolejny stopień tworząc kolejne odmiany. W tym rozwiązaniu stosować można bloki hydrauliczne wielogniazdowe, dając odbiorcy możliwość wykorzystania tylko wybranych gniazd w danej chwili oraz wykorzystania ich przy rozbudowie układu w przyszłości.

A. Główne założenia projektu
1.W krótkim terminie dostarczyć klientowi oczekiwany produkt w oparciu o opracowany typoszereg tych produktów
2.Optymalnie zmniejszyć gabaryty zasilaczy poprzez wykorzystanie techniki nabojowej.Hydraulika nabojowa pozwala optymalnie wykorzystać przestrzeń do zabudowy na bloku hydraulicznym oraz wokół bloku i rozmieszczenia na niewielkich przestrzeniach ograniczonych zewnętrzną architekturą urządzeń odbiorczych.
3.Maksymalnie ograniczyć stosowania do wykonania zasilaczy drogich materiałów wykonanych ze stali, zastępując je znacznie tańszymi materiami w postaci aluminium i plastiku.
4.Poprawić funkcjonalność zasilaczy hydraulicznych. Czynnikiem wpływającym na funkcjonalność hydrauliki nabojowej jest jednolity standard gniazd przyłączeniowych przyjęty dla wszystkich elementów występujących w danej wielkości nominalnej. Wykonując standardowe bloki można je wykorzystywać do budowy układów hydraulicznych, które można dowolnie konfigurować
5.Oferować klientom produkt ekologiczny dla środowiska. Hydraulika nabojowa pozwala na całkowitą eliminację śrub mocujących, które były główną przyczyną występujących zewnętrznych przecieków instalacji powodując zanieczyszczenie środowiska pracy.
6.Wykorzystać w maksymalnym stopniu do produkcji zasilaczy elementy zasilaczy wytwarzane przez dolnośląskich lub krajowych dostawców.
7.Oferować klientowi produkt po konkurencyjnej cenie. Powinno to być możliwe uwzględniając fakt, że zastosowanie hydrauliki nabojowej pozwala wyeliminować śruby mocujące występujące w układach płytowych, zmniejszyć gabaryty elementów układu oraz zastosować tańsze materiały.

B. Na czym polega innowacyjność projektu
Innowacyjność projektu polega na tym, że :

  • na terenie Dolnego Śląska żadna firma nie oferuje klientom produktu o podobnych walorach użytkowych i ochrony środowiska jak podano wyżej
  • planujemy bazować w produkcji na elementach regionalnych dostawców lub co najwyżej krajowych
  • zamierzamy oferować klientowi produktów o możliwości rozszerzenia jego funkcjonalności poprzez „dołożenie" do wykonanego wcześniej gniazda innych elementów sterowania bez konieczności przebudowy całego układu
  • zamierzamy oferować klientom produkty ze znakiem CE. Większość producentów tych wyrobów oferuje swoje produkty z Deklaracją na zgodność i dokumentację techniczną.
  • zamierzamy oferować klientom ekologiczne dla środowiska produkty

C. Technologia zastosowana w projekcie
Technologia zastosowana w projekcie polegać ma na montażu kompletnego zasilacza z poszczególnych elementów zakupionych u podwykonawców regionalnych. Jako etap przejściowy , przed uruchomieniem samodzielnego wykonania zasilaczy hydraulicznych, we współpracy z firma produkcyjną, wykonane zostało stanowisko prezentacyjne, będące układem hydraulicznym z wykorzystaniem stacji zasilającej w postaci zasilacza kompaktowego

widok ukladu pokazowego z zasilaczem

Widok układu pokazowego z zasilaczem ZH620-1-00

wykaz elementów układu pokazowego

Jak widać z powyższego zestawienia stanowisko pokazowe jako układ hydrauliczny posiada na swoim wyposażeniu większość podstawowych elementów hydrauliki siłowej.

Kolejne stanowisko pokazowe wykonane w podobny sposób co poprzednie, to stanowisko z bazujące na zasilaczu w formie tradycyjnej z wykorzystaniem już elementów nabojowych, które będą celem podstawowym inwestycji docelowej firmy AMET.

hydraulika silowa widok ukladu pokazowego ZH672

Widok układu pokazowego ZH672

 

Główne zespoły stanowiska prezentacyjnego to :
1. Zasilacz hydrauliczny z nabojowymi elementami sterowania
2. Zawór ręcznego sterowania prędkością ruchu siłownika
3. Siłownik hydrauliczny
5. Płyta podstawy stanowiska
6. Skrzynka sterująca

 

Materiał przygotował:
Zenon Wawrzyniak
Konsultant Techniczny
Hydrauliki Siłowej

 

Stanowiska dydaktyczne hydrauliki siłowej

Firma AMET podjęła się wykonawstwa dla celów dydaktycznych specjalnych stanowisk prezentacyjnych z wykorzystaniem elementów napędowo-sterujących hydrauliki siłowej. Stanowiska takie mogą służyć jako : stanowiska pokazowe na organizowanych targach i wystawach, jako stanowiska dydaktyczne dla nowo-przyjmowanych pracowników technicznych i utrzymania ruchu w firmach produkcyjnych czy też jako typowe stanowisko dydaktyczne dla uczniów szkół technicznych średniego i wyższego szczebla. Są wyposażone w podstawowe elementy hydrauliki siłowej takie jak : stacje zasilające, układy napędowe, zawory sterujące przepływu i ciśnienia czy też bezpośrednie elementy wykonawcze takie jak cylindry hydrauliczne. Szkolący się mogą w sposób praktyczny zobaczyć pracę urządzenia z wykorzystaniem hydrauliki siłowej jak również praktycznie sterować takim układem. Do stanowiska dołączony jest schemat hydrauliczny całego układu wraz z instrukcją obsługi opisującą pracę poszczególnych jej elementów. Stanowisko prezentacyjne z wykorzystaniem stacji zasilającej tzw. kompaktowej zostało wykonane dla potrzeb prezentacyjno-szkoleniowych firmy GKN Driveline Oleśnica, firmy produkującej elementy napędowe dla motoryzacji ( zdjęcie poniżej ).

stanowisko-szkoleniowo-dydaktyczne-hydraulika siowa

Stanowisko prezentacyjno - szkoleniowe hydrauliki siłowej

Kolejne stanowisko ( zdjęcie poniżej ) wykonane zostało dla celów własnych jako ekspozycja targowa. W tym przypadku stanowisko wyposażone jest w :

- konwencjonalny napęd hydrauliczny - zasilacz hydrauliczny do zasilania odbiorników hydraulicznych
- blok zaworowy przystosowany do montażu elementów hydrauliki nabojowej
- nabojowych elementów regulacyjno- sterujących stanowiska
- odbiornika hydraulicznego – siłownika imitującego pracę prasy hydraulicznej

Do jego wyposażenia wykorzystano nowe trendy w hydraulice siłowej - elementy hydrauliki nabojowej.

stanowisko-hydraulika siowa 1

Stanowisko prezentacyjne hydrauliki siłowej przeznaczone do celów ekspozycji targowych

Obecnie prowadzona jest akcja informacyjno-rozpoznawcza skierowana do wytypowanych firm, szkół zawodowych jak również uczelni technicznych w celu zainteresowania ich tym nowym produktem.