Приложение на хидравликата и пневматиката в промишлеността

От незапомнени времена хората се опитват да използват свойствата на течностите и газовете, за да натрупват, съхраняват и прехвърлят механична енергия от източника й до някакъв механизъм, който би извършил полезна работа.

Първите такива машини бяха мелници. Водата и вятърните мелници са работили върху язовири, способни да съхраняват вода, да съхраняват потенциалната й енергия, така че тогава човек може да използва тази енергия за своите нужди. Можем да си припомним хидравлични преси за производство на вино — машини за производство на изходен виноматериал от гроздови гроздове.

Първата индустриална революция е свързана с действия под натиск. В същото време парната машина изискваше предаването на пара енергия към различни механизми, като металорежещи машини, тъкачни машини и т. Н. Първите трансмисии бяха механични: зъбни колела, лостове и дълги колани показаха малка ефективност, докато бяха трудни за контрол.

Малко по -късно обемистите структури започват да се заменят с по -малко обемисти и по -безопасни по отношение на наранявания, хидравлични и пневматични трансмисии, с помощта на които енергията може да се предава на изпълнителните органи на машините чрез излагане на сгъваема течност или газ под колосално налягане .

Този преход бележи началото на по -ефективен и гъвкав подход за контрол на движението на механизмите. Стана възможно плавно да се променя скоростта им, да се позиционират по -точно инструментите и т.н., без да се изтръгват, за да се регулират въртящите моменти и работните сили.

Най -важното предимство на хидравличното задвижване е възможността да се постигнат много високи плътности на мощността. Това се отнася до мощността на единица тегло на машината. По -модерните хидравлични устройства вече включват електронно управление, което позволява разширяване на функционалността и увеличаване на мощността, така че коефициентите на усилване днес вече достигат около 100 000.

Областта на промишлено приложение на хидравлика и пневматика в съвременния свят е много широка и разнообразна. Тук можете да намерите металургично производство, строителство, медицинско оборудване и много, много други. Нека да разгледаме само няколко примера за сегашното внедряване на технологията, толкова просто, колкото изглежда на пръв поглед.

Металургичното производство се основава изцяло на хидравлика. Тук навсякъде се използват хидравлични асансьори, въртящи се агрегати, кранове, манипулатори, повдигащи и люлеещи се маси, улеи, системи за управление на ролки на валцови мелници, транспортни и сортиращи устройства.

Хидравликата заедно с пневматиката са съществен атрибут машини за рязане на метал… Хидравличното задвижване позволява прецизни операции с висока мощност на машината. Осигурява висока производителност с малки размери и оптимално тегло.

Не можете без хидравлично задвижване в мощни механизми за коване и пресоване. Ковачната преса например използва в работата си сила на компресия до 120 000 kgf, което е просто недостижимо без използването на хидравлика.

Старите каросерии на автомобили се пресоват в опаковки и се нарязват с помощта на специално хидравлично устройство. Тук зареждането, вертикалното и хоризонталното компресиране, избутването върху конвейер и зареждането на готови опаковки се извършват само благодарение на хидравлични устройства.

Пластмасови изделия: бутилки, калъфи за мобилни джаджи и домакински уреди, различни интериорни предмети и т.н., се създават от хиляди само благодарение на леенето под налягане, което е възможно само с помощта на хидравлично задвижване.

Невъзможно е да не споменем съвременна строителна техника. Изискваната тук висока плътност на мощността се постига само с хидравлика. Ярък пример за такава техника е хидравличен багер.

Крановете, използвани при манипулиране на поведение на строителни обекти и особено в пристанища, трябва да извършват всички операции много бързо и точно. Тези кранове използват хидравлика, което води до висока подвижност на стрелата и правилна скорост на въртене на основната рамка, способна за бързо повдигане.

Индустриални роботи — специална област на приложение на хидравличното задвижване. Тези роботи успешно извършват боядисване и заваряване, например по време на автоматизираното сглобяване на автомобили. Във фабриките такива роботи обслужват преси, металорежещи машини, коване на чукове и др.

Пневматиката трябва да се подчертае отделно. Промишлената му приложимост е изключително разнообразна, тъй като енергията на сгъстения въздух се оказва незаменима в някои случаи, когато се изисква много бързо да се задействат работните тела на машините и механизмите, особено в автоматизирано производство.

Само пневматичният задвижващ механизъм може да изпълнява някои от ударните операции. Той е този, който работи в спирачните системи на железниците и на тежките превозни средства. Предимството на пневматиката в сравнение с хидравликата е, че подаването на работната течност е неограничено.

Освен това не е необходимо изхвърлянето на сгъстен въздух. Освен това газът е лесен за транспортиране, често няма опасност от пожар. Именно пневматичните устройства често са единствените приемливи в минната, газовата и дървообработващата промишленост.

Предимствата на пневматичните агрегати се проявяват ясно в автоматизирани механични системи, където има нужда от бързо извършване на такива повтарящи се операции като фиксиране и затягане, маркиране и точково заваряване, опаковане, транспортиране и контрол на линейните размери на частите. Също така пневматичните манипулатори са най -широко използваните днес като част от товаро -разтоварните роботизирани системи.

Според германската статистика пневматиката в много оборудване за автоматизация напоследък привлича все повече и повече капиталови инвестиции. Експертите са съгласни, че именно пневматичното задвижване в автоматизацията на производството осигурява оптималната комбинация от ниски експлоатационни разходи с интелигентна електроника за управление — основата мехатронни системи на бъдещето… Всъщност, въпреки че много задачи вече са решени с помощта на пневматика и хидравлика, все още предстоят много технологични предизвикателства пред инженерите и разработчиците.

Вижте също: Пневматични устройства на мехатронни системи