Właściwości i zastosowanie cylindrów mechanicznych

Cylindry to elementy konstrukcji mechanicznej, w których poruszają się tłoki. Cylinder w każdym rozwiązaniu spełnia jednocześnie kilka zadań: ogranicza ruchy tłoka, co jest zjawiskiem pozytywnym, ponieważ tłok musi się poruszać ruchem posuwisto-zwrotnym (poza jednym wyjątkiem – tłoka i cylindra w silniku Wankla), zapewnia obudowę, która zabezpiecza utrzymanie właściwego ciśnienia w przestrzeni roboczej, ochrania tłok przed czynnikami zewnętrznymi i zapewnia właściwą gospodarkę termiczną w układzie. Układ tłoka i cylindra ma szerokie zastosowanie w technice. Znajdziemy go nie tylko w silniku tłokowym i wspomnianym silniku Wankla, ale także w pompach i sprężarkach tłokowych, siłownikach hydraulicznych i... strzykawkach medycznych. Obudowę strzykawki medycznej również możemy nazwać cylindrem. W naszym artykule skoncentrujemy się jednak na siłownikach hydraulicznych, które jako całość także mogą być nazywane cylindrami hydraulicznymi lub mechanicznymi.

Cylindry to elementy konstrukcji mechanicznej, w których poruszają się tłoki. Cylinder w każdym rozwiązaniu spełnia jednocześnie kilka zadań: ogranicza ruchy tłoka, co jest zjawiskiem pozytywnym, ponieważ tłok musi się poruszać ruchem posuwisto-zwrotnym (poza jednym wyjątkiem – tłoka i cylindra w silniku Wankla), zapewnia obudowę, która zabezpiecza utrzymanie właściwego ciśnienia w przestrzeni roboczej, ochrania tłok przed czynnikami zewnętrznymi i zapewnia właściwą gospodarkę termiczną w układzie. Układ tłoka i cylindra ma szerokie zastosowanie w technice. Znajdziemy go nie tylko w silniku tłokowym i wspomnianym silniku Wankla, ale także w pompach i sprężarkach tłokowych, siłownikach hydraulicznych i... strzykawkach medycznych. Obudowę strzykawki medycznej również możemy nazwać cylindrem. W naszym artykule skoncentrujemy się jednak na siłownikach hydraulicznych, które jako całość także mogą być nazywane cylindrami hydraulicznymi lub mechanicznymi.

Siłowniki hydrauliczne, czyli cylindry mechaniczne

Wszystkie siłowniki hydrauliczne pracują w oparciu o tę samą zasadę fizyki – to najprostsze silniki hydrostatyczne o ruchu posuwistym. Organ roboczy to nie zawsze tłok, w siłowniku może znajdować się także nurnik albo membrana – zawsze jednak organ roboczy znajduje się w cylindrycznym korpusie. W przestrzeni roboczej znajduje się ciecz (olej), która przesuwa tłok, nurnik lub odkształca membranę, co powoduje posuwisty ruch tłoczyska. Siłowniki hydrauliczne dzielimy na te, w których suw roboczy odbywa się w jednym kierunku (siłowniki jednostronnego działania) i na te, w których suwy robocze odbywają się w obu przeciwstawnych do siebie kierunkach (siłowniki dwustronnego działania). Te pierwsze wymagają wymuszenia powrotu tłoka do pozycji wyjściowej i usunięcia z cylindra cieczy, np. za pomocą sprężyny, która jest ściskana w czasie suwu roboczego. Sprężyna zapewnia powrót tłoka. Siłowników hydraulicznych nie należy mylić z siłownikami pneumatycznymi – te napędzane są gazowym czynnikiem roboczym, najczęściej po prostu powietrzem.

Zastosowanie siłowników hydraulicznych

Siłowniki hydrauliczne mają bardzo szerokie zastosowanie – mówi nam przedstawiciel dystrybutora i producenta narzędzi hydraulicznych, firmy Mechanizacja z Katowic. Nie ma w zasadzie takiej dziedziny, w której nie byłoby dla nich miejsca. Siłowniki są wykorzystywane wszędzie tam, gdzie potrzebujemy wyjątkowej siły, ponieważ charakteryzuje je nieporównywalna z innymi typami moc. Urządzenia są konstruowane w taki sposób, by móc pracować w warunkach przemysłowych. Nie są oczywiście niezniszczalne i wymagają konserwacji oraz napraw, jednak ich producenci wychodzą naprzeciw oczekiwaniom swoich klientów i tworzą siłowniki hydrauliczne coraz bardziej wytrzymałe i trwałe.