Jak dobrać cylinder hydrauliczny do zastosowań warsztatowych?
Dobór cylindra hydraulicznego powinien rozpocząć się od określenia rodzaju pracy, jaką urządzenie będzie wykonywać. Inne parametry będą wymagane przy podnoszeniu konstrukcji stalowych, a inne przy montażu łożysk lub pracach serwisowych.
Najważniejsze parametry, które należy przeanalizować, to:
• siła nacisku (udźwig cylindra)
• skok tłoka
• wysokość cylindra w stanie złożonym
• rodzaj działania cylindra (jednostronny lub dwustronny)
• kompatybilność z pompą hydrauliczną
• dostępna przestrzeń robocza
W praktyce cylindry hydrauliczne dobiera się tak, aby ich parametry odpowiadały rzeczywistym obciążeniom oraz warunkom pracy. Zbyt mała siła nacisku ograniczy możliwości urządzenia, natomiast zbyt duży cylinder może być niepraktyczny ze względu na gabaryty lub wymagania układu hydraulicznego.
Siła nacisku – najważniejszy parametr cylindra hydraulicznego
Podstawowym parametrem cylindra hydraulicznego jest jego siła nacisku, która najczęściej podawana jest w tonach. Określa ona maksymalne obciążenie, jakie urządzenie może przenieść.
W warsztatach stosuje się cylindry o różnych parametrach. Do typowych zastosowań należą między innymi:
• cylinder hydrauliczny 20 ton – do prac montażowych i serwisowych
• cylinder hydrauliczny 50 ton – do cięższych prac konstrukcyjnych
• cylindry o jeszcze większym udźwigu – do podnoszenia dużych elementów przemysłowych
Siła generowana przez cylinder hydrauliczny wynika z zależności między ciśnieniem oleju a powierzchnią tłoka. W wielu warsztatowych układach hydrauliki siłowej standardowe ciśnienie robocze wynosi około 700 bar, co pozwala uzyskać bardzo dużą siłę nacisku przy niewielkich rozmiarach urządzenia.
Skok tłoka i wysokość cylindra
Skok tłoka określa maksymalną odległość, na jaką może wysunąć się tłok cylindra hydraulicznego. Parametr ten bezpośrednio wpływa na zakres pracy urządzenia.
W warsztatach często spotyka się cylindry o skoku od kilkunastu do kilkudziesięciu milimetrów, choć w większych konstrukcjach może on być znacznie większy.
Równie ważna jest wysokość cylindra w stanie złożonym. W wielu sytuacjach przestrzeń robocza jest ograniczona – na przykład podczas pracy pod maszyną lub przy podnoszeniu konstrukcji.
W takich przypadkach stosuje się cylindry płaskie (niskoprofilowe), które dzięki niewielkiej wysokości mogą pracować w bardzo ograniczonej przestrzeni.
Cylinder hydrauliczny jednostronny czy dwustronny?
Cylindry hydrauliczne mogą działać w dwóch podstawowych konfiguracjach.
Cylindry jednostronnego działania
• ciśnienie oleju wysuwa tłok
• powrót tłoka następuje dzięki sprężynie lub grawitacji
• konstrukcja jest prosta i niezawodna
Cylindry dwustronnego działania
• ciśnienie hydrauliczne steruje zarówno wysuwem, jak i powrotem tłoka
• umożliwiają pełną kontrolę ruchu roboczego
• wymagają bardziej rozbudowanego układu hydraulicznego
Pompa hydrauliczna a cylinder hydrauliczny
Cylinder hydrauliczny nie może pracować samodzielnie – potrzebuje źródła ciśnienia, którym jest pompa hydrauliczna.
W warsztatach stosuje się głównie:
• pompy ręczne
• pompy nożne
• pompy elektryczne
Podczas doboru pompy należy zwrócić uwagę nie tylko na maksymalne ciśnienie robocze, ale również na pojemność zbiornika oleju.
Zasada jest prosta:
pompa hydrauliczna powinna mieć większą pojemność oleju niż objętość cylindra hydraulicznego.
Jeżeli zbiornik pompy jest zbyt mały, cylinder nie będzie w stanie wykonać pełnego skoku tłoka, nawet jeśli układ osiągnie wymagane ciśnienie robocze.
Najczęstszy błąd przy doborze pompy hydraulicznej
Wielu użytkowników dobiera pompę wyłącznie na podstawie maksymalnego ciśnienia roboczego. W praktyce równie ważna jest ilość oleju potrzebna do pełnego wysunięcia cylindra hydraulicznego.
Każdy cylinder posiada określoną objętość roboczą. Jeżeli pompa nie jest w stanie dostarczyć odpowiedniej ilości oleju, tłok nie wysunie się do końca.
Dlatego przy kompletowaniu zestawu hydraulicznego zawsze należy sprawdzić:
• pojemność cylindra hydraulicznego
• pojemność zbiornika pompy hydraulicznej
Jak obliczyć objętość cylindra hydraulicznego?
Objętość cylindra hydraulicznego można oszacować na podstawie średnicy tłoka oraz skoku tłoka.
V = π × r² × h
gdzie:
V – objętość oleju potrzebna do pełnego wysunięcia tłoka
r – promień tłoka
h – skok tłoka
Im większa średnica tłoka i skok cylindra, tym większa ilość oleju musi zostać dostarczona przez pompę hydrauliczną.
Cylindry hydrauliczne Delta Moto w zastosowaniach warsztatowych
W ofercie Delta Moto znajdują się różne typy cylindrów hydraulicznych przeznaczonych do zastosowań warsztatowych i przemysłowych, w tym cylindry standardowe, przelotowe oraz płaskie. Urządzenia te pracują przy maksymalnym ciśnieniu roboczym sięgającym 700 bar, co pozwala generować bardzo dużą siłę nacisku przy zachowaniu wysokiej precyzji pracy.