Hydraulika jest nauką stosowaną, która koncentruje się na zasadach i właściwościach płynów, głównie cieczy. Jest to nauka pomocnicza dla wielu innych branż i obszarów badań naukowych. Ponieważ hydraulika zajmuje się fizycznym ruchem cieczy, ma szczególne zastosowanie w systemach inżynieryjnych, w których siły lub ruch muszą być przenoszone z jednego miejsca do drugiego za pomocą dynamiki cieczy. W obecnym przemyśle hydraulika siłowa odgrywa znaczącą rolę, gdyż ruch cieczy, wykorzystywany w układach hydraulicznych maszyn budowlanych, pozwala na uzyskanie naprawdę imponujących efektów. Urządzenia te znacząco usprawniają pracę człowieka, umożliwiając mu operowanie bardzo dużym ciężarem. Wiele dziedzin przemysłu opiera się o maszyny budowlane, takie jak koparki, dźwigi, prasy hydrauliczne czy maszyny rolnicze. Jednak aby maszyna mogła zadziałać prawidłowo, konieczne jest sprawne funkcjonowanie głównego elementu instalacji, jakim jest pompa hydrauliczna.
Pompa hydrauliczna – konstrukcja pompy hydraulicznej i zasada działania
Pompa hydrauliczna jest urządzeniem mechanicznym, które przekształca energię mechaniczną w energię hydrauliczną. Wytwarza przepływ z mocą wystarczającą do pokonania ciśnienia wywołanego przez obciążenie. W pewnym punkcie obwodu, pompa pobiera ciecz ze zbiornika. Ciecz wpływa do pompy, jest wypierana przez jej wewnętrzne elementy i wypływa przez króciec wylotowy do układu hydraulicznego.
Wewnętrzne komponenty są napędzane przez główny napęd, taki jak silnik elektryczny lub silnik spalinowy. Siłownik może być zasilany z dowolnego źródła energii, takiego jak siła wiatru, energia jądrowa lub słoneczna, lub siła ludzkich mięśni (za pomocą korby). Celem pompy jest zwiększenie ciśnienia cieczy, aby mogła ona wykonać pracę w innym miejscu układu.
Niektóre pompy wykorzystują jedną ruchomą część, która obraca się w obudowie w celu przeniesienia ciśnienia z jednej strony pompy na drugą (np. pompy łopatkowe i pompy zębate). Inne wykorzystują łopatki na wirniku (np. pompy tłokowe i łopatkowe) lub tłoki w cylindrach (pompy tłokowe) do generowania przepływu. W tych pompach przepływ zależy od prędkości obrotowej i może być łatwo odwrócony przez zmianę kierunku obrotów. Bardziej złożone pompy mogą mieć wiele tłoków lub łopatek, które obracają się z różnymi prędkościami, aby wytworzyć różne ilości przepływu.
Rodzaje pomp hydraulicznych
Istnieją trzy główne rodzaje pomp hydraulicznych:
- pompa zębata
- pompa łopatkowa
- pompa tłokowa
Pompa zębata jest najbardziej rozpowszechniona. Charakteryzuje się prostą konstrukcją i niezawodnym działaniem. Koła zębate mają zewnętrzne zęby. Zębatki zazębiają się i tworzą dwie komory pomiędzy nimi a obudową po obu stronach zębatek, zatrzymując płyn pomiędzy nimi a obudową. Gdy koła zębate obracają się, siła odśrodkowa przemieszcza ciecz na zewnątrz komory. Tutaj jest ona odprowadzana z pompy.
Pompa łopatkowa jest podobna do pompy zębatej, ale zamiast kół zębatych wykorzystuje obracający się cylinder z płaskimi łopatkami, które zatrzymują ciecz pomiędzy sobą a zewnętrzną obudową (korpusem pompy). Gdy cylinder się obraca, siła odśrodkowa wypycha łopatki na zewnątrz, tak że dociskają one obudowę, zatrzymując ciecz między ich końcówkami a ścianą obudowy. W miarę zwiększania się objętości uwięzionego płynu, ciśnienie wzrasta do momentu pokonania oporów w układzie, do którego przepływ ten mógłby się dostać. Wyparta ciecz przepływa do wylotu, podczas gdy więcej cieczy wpływa do portu wlotowego, aby ją zastąpić. Pompa łopatkowa jest często stosowana tam, gdzie wymagane są wyższe ciśnienia niż te, które można osiągnąć za pomocą pompy zębatej.
Pompy tłokowe są zazwyczaj dzielone na dwie główne grupy: o stałej i zmiennej wydajności. Pompy tłokowe o stałej wydajności nie zmieniają swojego natężenia przepływu, podczas gdy pompy tłokowe o zmiennej wydajności mogą być regulowane w celu zmiany ich natężenia przepływu w zmiennych warunkach systemowych. Zdolność pojedynczej pompy tłokowej do zmiany wydatku sprawia, że jest ona bardziej uniwersalna niż inne rodzaje pomp hydraulicznych.
Artykuł powstał przy współpracy z serwisem maszyn budowlanych https://hydroserwishs.pl/
