Hydraulické mechanismy

Hydraulické mechanismy přenášejí pohyb a silové zatížení od hnacího členu k pracovnímu stroji prostřednictvím kapaliny, nejčastěji oleje, který současně zajišťuje mazání jednotlivých částí hydraulického mechanismu.

Přes řadu výhod mají hydraulické mechanismy i určitou nevýhodu, kterou je vysoká náročnost na přesnost výroby hydraulických prvků. Přesnost hydraulických prvků přímo podmiňuje jejich správnou funkci.

Každý hydraulický obvod je sestaven z hydraulických prvků, které se používají u všech hydraulických mechanismů, avšak v různém zapojení.

Základní hydraulické prvky:

• čerpadlo – dodává tlakovou kapalinu do hydraulického obvodu, nejpoužívanější čerpadla jsou pístová, zubová a lamelová,

• pojistný přepouštěcí ventil – přepouští přebytečné množství tlakové kapaliny zpět do nádrže a tím chrání hydraulický obvod před přetížením a poškozením,

• rozvaděč – řídí rozvod tlakové kapaliny v hydraulickém obvodu, může být ovládán ručně, mechanicky (dorazy, narážky) nebo elektromagneticky (automaticky – dálkově).

• hydromotor – pohání pracovní stroj nebo zařízení, používají se hydromotory přímočaré (hydraulické válce) a rotační (zubové nebo lamelové).

• ostatní prvky – jde především o konstrukční prvky hydraulického obvodu (např. tlakové trubky, hadice atd.)

Obr. 1: Základní konstrukce přímočarých hydromotorů: jednostranný, oboustranný přímočarý, jednočinný přímočarý s plunžrem

Hydraulické mechanismy rozdělujeme podle podstaty funkce a silového zatížení:

• hydrostatické,

• hydrodynamické.

Hydrostatické mechanismy

U hydrostatických mechanismů využíváme k přenosu pohybu a silového zatížení tlakové energie kapaliny. Tlaková kapalina dodávaná čerpadlem působí na píst hydraulického válce, který je spojen s pracovním členem.

Obr. 2: Schéma hydrostatického mechanismu. 1 – nádrž s kapalinou, 2 – potrubí, 3 – hydrogenerátor (čerpadlo), 4 – hydromotor

Příklady použití hydrostatických mechanismů:

• hydraulický zvedák – ručně ovládané pístové čerpadlo dodává tlakový olej přes zpětný ventil pod pracovní píst hydraulického zvedáku, jehož plocha je větší než plocha pístu čerpadla tzn., síla působící na pracovní píst je několikanásobně větší než síla působící na píst čerpadla.

Obr. 3: Hydraulický zvedák

• hydraulický upínač – používá se k upínání např. obrobků u obráběcích strojů. Jedna čelist upínače je pevná, druhá posuvná je spojena s pístem hydraulického válce.

Obr. 4: Hydraulický upínač

• hydraulický posuv pracovního stolu – používá se pro plynulý a rychlý pohyb pracovního stolu u obráběcích strojů.

Obr. 5: Hydraulický posuv pracovního stolu - 1 – čerpadlo, 2 – regulační ventil, 3 – rozvaděč, 4 – hydromotor, 5 – pracovní stůl.

Hydrodynamické mechanismy

Hydrodynamické mechanismy využívají k přenosu pohybu a silového zatížení pohybové energie kapaliny.

Nejznámější hydrodynamické mechanismy jsou:

• hydrodynamická spojka – je složena ze dvou lopatkových kol, z nichž jedno pracuje jako čerpadlo (hnací) a druhé jako hydromotor (hnané). Kapalina vyplňuje vnitřní prostor spojky a proudí odstředivě z čerpadlového kola a předává pohybovou energii lopatkám druhého oběžného kola.

Obr. 6: Hydrodynamická spojka - 1 – čerpadlo, 2 – turbína

• hydrodynamický měnič – pracuje obdobně jako hydrodynamická spojka, umožňuje navíc plynulou změnu otáček hnaného hřídele pomocí tzv. reaktoru (nehybná lopatková část), který usměrňuje proudící kapalinu a tím mění její dynamický účinek, který se projeví změnou otáček (převodového poměru).

Obr. 7: Hydrodynamický měnič - 1 – čerpadlo, 2 – turbína, 3 - reaktor

Zdroje

• Doleček, Josef., Holoubek, Zdeněk. Strojnictví II pro SOU. 3. vydání. Praha: SNTL – NAKLADATELSTVÍ TECHNICKÉ LITERATURY, 1989. 165 s. ISBN 80-03-00036-X.
• Leinveber, Jan., Vávra, Pavel. Strojnické tabulky. 1. vydání. Praha: Scientia, spol. s r. o., pedagogické nakladatelství, 1996. 578 s. ISBN 80-7183-008-9.
• Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.

Obrázky:

• Obr. 1: Základní konstrukce přímočarých hydromotorů. Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.
• Obr. 2: Schéma hydrostatického mechanismu. Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.
• Obr. 3: Hydraulický zvedák. Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.
• Obr. 4: Hydraulický upínač. Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.
• Obr. 5: Hydraulický posuv pracovního stolu . Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.
• Obr. 6: Hydrodynamická spojka . Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.
• Obr. 7: Hydrodynamický měnič. Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.
• Obr. 8: Hydraulická pumpa OMCN 358/A - jednorychlostní, tlak 640 Bar, www.technology-garage.cz, [online], © 2014 [cit. 2014-12-03], Dostupné z: http://www.technology-garage.cz/hydraulicka-pumpa-omcn-358a-jednorychlostni-tlak-640-bar
• Obr. 9: Hydraulický válec, www.hytech.cz, [online], © 2010 [cit. 2014-12-03], Dostupné z: http://www.hytech.cz/produkty/nase-produkty/hydraulicke-valce/
• Obr. 10: Hydraulický zvedák panenka - 12t 2-stupňový, www.digiboss.cz, [online], © 2013 [cit. 2014-12-03], Dostupné z: http://www.digiboss.cz/hydraulicky-zvedak-panenka-12t-2-stupnovy/d70834
• Obr. 11: Hydrodynamická spojka Rexnord Duradyne, www.retezyolomouc.cz, [online], © 2014 [cit. 2014-12-03], Dostupné z: http://www.retezyolomouc.cz/hridelove-spojky/rexnord/duradyne.html