Primjena hidraulike i pneumatike u industriji
Od pamtivijeka su ljudi pokušavali iskoristiti svojstva tekućina i plinova za akumuliranje, pohranjivanje i prijenos mehaničke energije od njenog izvora do nekog mehanizma koji bi obavljao koristan rad.
Prvi takvi strojevi bili su mlinovi. Mlinovi na vodu i vjetrenjače radili su na branama koje su mogle pohraniti vodu, pohraniti njezinu potencijalnu energiju, kako bi čovjek tu energiju mogao koristiti za svoje potrebe. Možemo se prisjetiti hidrauličkih preša za vino — strojeva za proizvodnju polaznog materijala za vino iz grozdova.
Prva industrijska revolucija bila je djelovanje pod pritiskom. Istovremeno je parni stroj zahtijevao prijenos energije pare na razne mehanizme, poput strojeva za rezanje metala, strojeva za tkanje itd. Prvi prijenosi bili su mehanički: zupčanici, poluge i dugi remeni pokazivali su malu učinkovitost, dok ih je bilo teško kontrolirati.
Nešto kasnije, glomazne konstrukcije počele su se zamjenjivati manje glomaznim i sigurnijim u smislu ozljeda, hidrauličkim i pneumatskim prijenosima, uz pomoć kojih se energija može prenijeti na izvršne organe strojeva izlaganjem stlačivoj tekućini ili plinu pod ogromnim pritisak.
Ovaj prijelaz označava početak učinkovitijeg i fleksibilnijeg pristupa kontroli kretanja mehanizama. Postalo je moguće glatko mijenjati njihovu brzinu, preciznije pozicionirati alate, itd., bez njihovog izvlačenja radi podešavanja momenta i radne sile.
Najvažnija prednost hidrauličkog pogona je mogućnost postizanja vrlo velike gustoće snage. Ovo se odnosi na snagu po jedinici težine stroja. Suvremeniji hidraulički uređaji sada uključuju elektroničko upravljanje, što omogućuje proširenje funkcionalnosti i povećanje snage, tako da faktori pojačanja danas već dosežu oko 100.000.
Područje industrijske primjene hidraulike i pneumatike u suvremenom svijetu vrlo je široko i raznoliko. Ovdje možete pronaći metaluršku proizvodnju, građevinarstvo, medicinsku opremu i još puno, puno više. Pogledajmo samo nekoliko primjera trenutne primjene tehnologije, koliko god jednostavno izgledalo na prvi pogled.
Metalurška proizvodnja u potpunosti se temelji na hidraulici. Ovdje se posvuda koriste hidraulični elevatori, rotacijske jedinice, dizalice, manipulatori, stolovi za podizanje i ljuljanje, žlijebovi, sustavi za upravljanje valjcima, uređaji za transport i sortiranje.
Hidraulika je zajedno s pneumatikom bitan atribut strojevi za rezanje metala… Hidraulički pogon omogućuje precizne radnje stroja velike snage. Pruža visoku učinkovitost s malim dimenzijama i optimalnom težinom.
Ne možete bez hidrauličkog pogona u snažnim mehanizmima za kovanje i prešanje. Preša za kovanje, na primjer, koristi u svom radu silu kompresije do 120 000 kgf, što je jednostavno nedostižno bez upotrebe hidraulike.
Karoserije starih automobila prešaju se u pakete i režu posebnim hidrauličkim uređajem. Ovdje se utovar, vertikalna i horizontalna kompresija, guranje na pokretnu traku i utovar gotovih paketa obavljaju samo zahvaljujući hidrauličkim uređajima.
Plastični proizvodi: boce, kućišta za mobilne uređaje i kućanske aparate, razni predmeti interijera itd., Stvaraju se na tisuće samo zahvaljujući brizganju, što je moguće samo uz pomoć hidrauličkog pogona.
Nemoguće je ne spomenuti modernu građevinsku opremu. Ovdje potrebna velika gustoća snage postiže se samo hidraulikom. Živopisan primjer takve tehnike je hidraulički bager.
Dizalice koje se koriste u rukovanju na gradilištima, a posebno u lukama, moraju obavljati sve operacije vrlo brzo i precizno. Ove dizalice koriste hidrauliku, što rezultira visokom pokretljivošću kraka i pravilnom brzinom rotacije glavnog okvira sposobnom za brzo podizanje.
Industrijski roboti — posebno područje primjene hidrauličkog pogona. Ovi roboti uspješno provode lakiranje i zavarivanje, primjerice, tijekom automatizirane montaže automobila.U tvornicama takvi roboti služe prešama, strojevima za rezanje metala, kovačkim čekićima itd.
Zasebno treba istaknuti pneumatiku. Njegova industrijska primjenjivost je izuzetno raznolika, jer se energija komprimiranog zraka pokazuje nezamjenjivom u nekim slučajevima kada je potrebno vrlo brzo pokrenuti radna tijela strojeva i mehanizama, posebno u automatiziranoj proizvodnji.
Samo pneumatski aktuator može izvesti neke od operacija udara. On je taj koji radi u sustavima kočenja željeznica i teških vozila. Prednost pneumatike u odnosu na hidrauliku je u tome što je zaliha radne tekućine neograničena.
Osim toga, nije potrebno ispuštanje komprimiranog zraka. Osim toga, plin je jednostavan za transport, često nema opasnosti od požara. Upravo su pneumatski uređaji često jedini prihvatljivi u rudarstvu, plinskoj i drvoprerađivačkoj industriji.
Prednosti pneumatskih jedinica jasno se očituju u automatiziranim mehaničkim sustavima gdje postoji potreba za brzim obavljanjem ponavljajućih operacija kao što su pričvršćivanje i stezanje, označavanje i točkasto zavarivanje, pakiranje, transport i kontrola linearnih dimenzija dijelova. Također, danas se najviše koriste pneumatski manipulatori kao dio utovarno-istovarnih robotskih sustava.
Prema njemačkoj statistici, pneumatika u mnogim uređajima za automatizaciju nedavno je privukla sve više kapitalnih ulaganja.Stručnjaci se slažu da upravo pneumatski pogon u automatizaciji proizvodnje pruža optimalnu kombinaciju niskih operativnih troškova s inteligentnom upravljačkom elektronikom — temeljem mehatronički sustavi budućnosti… Zapravo, iako su mnogi zadaci već riješeni korištenjem pneumatike i hidraulike, pred inženjerima i programerima su još uvijek mnogi tehnološki izazovi.
Vidi također: Pneumatski uređaji mehatroničkih sustava