miten hydraulisylinteri toimii? Kuten olemme kirjoittaneet ensimmäisessä blogissamme, hydraulisylinteri on yksi hydraulisen järjestelmän neljästä pääkomponentista: mekaaninen toimilaite, joka luo lineaarista liikettä ja toimii koneen lihaksena.
mutta miten hydraulisylinteri oikeastaan toimii? Hydraulisylinteri muodostaa voimansa paineistetusta nesteestä aloittaakseen alusta. Yleisimmin käytetty neste on mineraaliöljy. Lue tästä blogikirjoituksestamme, miten Hydrauliikka toimii. Hydraulisylinterin toiminta perustuu Pascalin periaatteeseen.
Pascalin periaatteen mukaan paine on yhtä suuri kuin voima jaettuna sillä alueella, johon se vaikuttaa. Männässä käytettävä paine saa aikaan yhtä suuren paineen nousun järjestelmän toiseen mäntään. Jos pinta-ala on 10 kertaa ensimmäinen pinta-ala, toiseen mäntään kohdistuva voima on 10 kertaa suurempi, jopa paine on sama koko sylinterissä. Hydraulipuristin luo tämän efektin Pascalin periaatteen mukaisesti. Pascal havaitsi myös, että paine jossakin nesteessä levossa on sama kaikissa suunnissa; paine olisi sama kaikilla tietyn pisteen kautta kulkevilla tasoilla.
painetaanpa vielä vähän lisää. Alla olevassa esimerkissä pieneen alueen A1 mäntään kohdistettu pieni voima F1 aiheuttaa nesteen paineen nousun. Pascalin periaatteen mukaan tämä kasvu välittyy suurempaan mäntään, jonka pinta-ala on A2, kohdistamalla tähän mäntään voiman F2.
paine on pinta-alaan kohdistettu voima; P = F/A >> F on käytetty voima ja A on pinta-ala.
säiliön kummallakin puolella on kaksi mäntää, ja säiliö on täytetty puristumattomalla nesteellä kuten öljyllä. Kohdistettu paine siirtyy tasaisesti ja heikentymättä järjestelmän kaikkiin osiin.
edellä esitettyjen seikkojen perusteella voidaan päätellä, että hydraulisylinterin tehotiheys on suuri; suuri voima voidaan luoda pienelläkin sylinterillä. Tiivisteet pitävät nesteen paikallaan, hydraulisylinterin sisällä. Männän tiiviste pitää paineistetun nesteen A-ja B-kammioissa. Kaksitoimisessa sylinterissä a-kammio luo työntövoiman ja B-kammio vetää. Yksitoimisessa sylinterissä on tyypillisesti vain sauvatiiviste, koska toista kammiota ei ole olemassa. Kerromme lisää kaksin-ja yksinäytöksisestä lieriöstä tulevissa blogeissamme.
esimerkki sylinterin rakenteesta: vaaleanvihreä kuvaa hydraulinestettä kammiossa A, keltainen kuvaa mäntää, kammio B on oikealla männästä, sininen on sauva. Sylinterin pohja on vasemmalla ja sauvasilmä oikealla.
(kuvitettu) sylinteri on kiinnitetty sovellukseensa sylinterin pohjalla ja sauvasilmällä. Liike syntyy näiden kahden pisteen välille. Paineistettu öljy liikuttaa mäntää, joka sitten liikuttaa tankoa. Vastaliike syntyy, kun öljyä ajetaan toiseen kammioon ja mäntä siirtyy taaksepäin vetäen tankoa.
kaksi tai useampi hydraulisylinteri voidaan myös saada toimimaan yhdessä. Esimerkkinä: kaksi ohjaussylinteriä tietyissä sovelluksissa. Nämä sylinterit toimivat yhdessä siten, että kun yksi työntää eteenpäin, toinen vetää takaisin ja neste virtaa työntävän sylinterin a-kammiosta vetävän sylinterin B-kammioon. Toinen esimerkki: eräissä jatkosylintereissä neste virtaa sylinterin läpi toiseen siten, että pienin painemäärä tarvitseva sylinteri liikkuu ensin, sillä P=F/A.
Miksi valita hydraulisylinteri? Se on melko yksinkertainen itse asiassa; kuten edellä mainittiin, todella pieni hydraulisylinteri voi luoda suuren määrän voimaa verrattuna sähköisiin komponentteihin; ero on suuri. Jos sähköjärjestelmä olisi valittu, se olisi vaatinut erittäin suuren sähkömoottorin tuottamaan saman määrän voimaa kuin Hydrauliikka.