Hydrauliikan ja pneumatiikan käyttö teollisuudessa

Muinaisista ajoista lähtien ihmiset ovat yrittäneet käyttää nesteiden ja kaasujen ominaisuuksia keräämään, varastoimaan ja siirtämään mekaanista energiaa lähteestään johonkin mekanismiin, joka tekisi hyödyllistä työtä.

Ensimmäiset tällaiset koneet olivat tehtaita. Vesi ja tuulimyllyt työskentelivät patojen päällä, jotka pystyivät varastoimaan vettä, varastoimaan sen potentiaalista energiaa, jotta ihminen voisi käyttää tätä energiaa tarpeisiinsa. Voimme muistaa hydrauliset viinipuristimet - koneet, joilla valmistetaan viinin lähtöainetta rypäleterttuja.

Ensimmäinen teollinen vallankumous koski toimintaa paineen alaisena. Samanaikaisesti höyrykone vaati höyryenergian siirtämistä erilaisiin mekanismeihin, kuten metallinleikkauskoneisiin, kutomakoneisiin jne. Ensimmäiset voimansiirrot olivat mekaanisia: vaihteet, vivut ja pitkät hihnat osoittivat vähän tehoa, kun taas niitä oli vaikea siirtää. ohjata.

Hieman myöhemmin tilaa vieviä rakenteita alettiin korvata vähemmän tilaa vievillä ja loukkaantumisen kannalta turvallisemmilla, hydraulisilla ja pneumaattisilla voimansiirroilla, joiden avulla energiaa voidaan siirtää koneiden toimeenpanoelimiin altistamalla kokoonpuristuvalle nesteelle tai kaasulle valtavan paineen alla. paine.

Tämä siirtymä merkitsee alkua tehokkaammalle ja joustavammalle lähestymistavalle mekanismien liikkeen hallintaan. Tuli mahdolliseksi muuttaa niiden nopeutta sujuvasti, sijoittaa työkaluja tarkemmin jne. vetämättä niitä ulos vääntömomenttien ja työvoimien säätämiseksi.

Hydraulisen käytön tärkein etu on kyky saavuttaa erittäin suuria tehotiheyksiä. Tämä viittaa tehoon koneen painoyksikköä kohti. Nykyaikaisemmissa hydraulisissa laitteissa on nyt elektroninen ohjaus, joka mahdollistaa toiminnallisuuden laajentamisen ja tehon lisäämisen niin, että vahvistuskertoimet ovat nykyään jo noin 100 000.

Hydrauliikan ja pneumatiikan teollinen sovellusala nykymaailmassa on erittäin laaja ja monipuolinen. Täältä löydät metallurgisen tuotannon, rakentamisen, lääketieteelliset laitteet ja paljon muuta. Katsotaanpa vain muutamia esimerkkejä tekniikan nykyisestä toteutuksesta, niin yksinkertaiselta kuin se näyttää ensi silmäyksellä.

Metallurginen tuotanto perustuu kokonaan hydrauliikkaan. Hydraulisia hissejä, pyöriviä yksiköitä, nostureita, manipulaattoreita, nosto- ja keinupöytiä, kouruja, telamyllyjen rullanohjausjärjestelmiä, kuljetus- ja lajittelulaitteita käytetään täällä kaikkialla.

Hydrauliikka yhdessä pneumatiikan kanssa ovat olennainen ominaisuus metallinleikkauskoneet… Hydraulinen käyttö mahdollistaa tarkan ja tehokkaan koneen käytön. Se tarjoaa korkean suorituskyvyn pienillä mitoilla ja optimaalisella painolla.

Et voi tulla toimeen ilman hydraulikäyttöä tehokkaissa taonta- ja puristusmekanismeissa. Esimerkiksi taontapuristin käyttää työssään jopa 120 000 kgf puristusvoimaa, joka on yksinkertaisesti saavuttamaton ilman hydrauliikkaa.

Vanhat auton rungot puristetaan pakkauksiin ja leikataan erityisellä hydraulilaitteella. Täällä lastaus, pysty- ja vaakapuristus, työntäminen kuljettimella ja valmiiden pakkausten lastaus suoritetaan vain hydraulilaitteiden ansiosta.

Muovituotteet: pullot, kotelot mobiililaitteille ja kodinkoneille, erilaisia ​​sisustustavaroita jne. syntyvät tuhansittain vain ruiskupuristuksen ansiosta, joka on mahdollista vain hydraulisen käyttövoiman avulla.

On mahdotonta puhua nykyaikaisista rakennusvälineistä. Tässä vaadittu suuri tehotiheys saavutetaan vain hydrauliikan avulla. Elävä esimerkki tällaisesta tekniikasta on hydraulinen kaivinkone.

Rakennustyömailla ja erityisesti satamissa käytettävien nostureiden on suoritettava kaikki toiminnot erittäin nopeasti ja tarkasti. Nämä nosturit käyttävät hydrauliikkaa, mikä johtaa korkeaan puomin liikkuvuuteen ja oikeaan päärungon pyörimisnopeuteen, joka pystyy nostamaan nopeasti.

Teollisuusrobotit — hydraulikäytön erityinen käyttöalue. Nämä robotit suorittavat onnistuneesti maalauksen ja hitsauksen esimerkiksi autojen automatisoidun kokoonpanon yhteydessä.Tehtaissa tällaiset robotit palvelevat puristimia, metallinleikkauskoneita, taontavasaroita jne.

Pneumatiikka on korostettava erikseen. Sen teollinen sovellettavuus on erittäin monipuolinen, sillä paineilman energia osoittautuu välttämättömäksi joissakin tapauksissa, joissa vaaditaan koneiden ja mekanismien työkappaleiden erittäin nopeaa toimintaa, erityisesti automatisoidussa tuotannossa.

Vain pneumaattinen toimilaite voi suorittaa osan iskutoimista. Hän työskentelee rautateiden ja raskaiden ajoneuvojen jarrujärjestelmissä. Pneumatiikan etuna hydrauliikkaan verrattuna on, että käyttönesteen syöttö on rajoittamaton.

Lisäksi paineilman poisto ei ole välttämätöntä. Lisäksi kaasu on helppo kuljettaa, usein palovaaraa ei ole. Pneumaattiset laitteet ovat usein ainoita hyväksyttäviä kaivos-, kaasu- ja puunjalostusteollisuudessa.

Pneumaattisten yksiköiden edut näkyvät selkeästi automatisoiduissa mekaanisissa järjestelmissä, joissa on tarpeen suorittaa nopeasti sellaisia ​​toistuvia toimenpiteitä kuin kiinnitys ja kiinnitys, merkintä ja pistehitsaus, pakkaus, kuljetus ja osien lineaaristen mittojen hallinta. Myös pneumaattiset manipulaattorit ovat nykyään laajimmin käytetty osana lastaus- ja purkurobottijärjestelmiä.

Saksan tilastojen mukaan monien automaatiolaitteiden pneumatiikka on viime aikoina houkutellut yhä enemmän pääomasijoituksia.Asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että tuotantoautomaation pneumaattinen käyttö tarjoaa optimaalisen yhdistelmän alhaiset käyttökustannukset älykkääseen ohjauselektroniikkaan – perusta tulevaisuuden mekatroniset järjestelmät… Itse asiassa, vaikka monet tehtävät on jo ratkaistu pneumatiikan ja hydrauliikan avulla, insinööreillä ja kehittäjillä on vielä monia teknologisia haasteita.

Katso myös: Mekatronisten järjestelmien pneumaattiset laitteet