Jak dobrać siłownik hydrauliczny dwustronnego działania?

Dobór siłownika hydraulicznego dwustronnego działania ma bezpośredni wpływ na wydajność, trwałość i bezpieczeństwo pracy całego układu hydrauliki siłowej. Kluczowe znaczenie mają m.in. siła robocza, średnica tłoka i tłoczyska, skok siłownika czy warunki pracy instalacji. Sprawdź, na jakie parametry zwrócić uwagę i jak uniknąć błędów przy wyborze odpowiedniego siłownika do maszyny lub urządzenia.

Czym jest siłownik dwustronnego działania? 

Siłownik hydrauliczny dwustronnego działania to element, który wykonuje ruch roboczy podczas wysuwu oraz wsuwu tłoczyska w cylindrze. Jednocześnie olej hydrauliczny doprowadzany jest naprzemiennie do dwóch komór tłoczyska, dzięki czemu możliwe jest sterowanie pracą siłowników w dwóch kierunkach. W praktyce oznacza to, że elementem roboczym można przesuwać w dwóch kierunkach, co przydaje się w wielu profesjonalnych zastosowaniach. Tego typu siłowniki są wykorzystywane m.in. w:

• maszynach budowlanych, 
• układach transportowych, 
• prasach hydraulicznych, 
• automatyce przemysłowej, 
• maszynach rolniczych, 
• urządzeniach technologicznych. 

Określenie wymaganej siły roboczej siłownika

Proces wyboru siłownika hydraulicznego dwustronnego działania rozpocznij od określenia wymaganej siły roboczej tego elementu. Pod uwagę weź siłę wysuwu i wsuwu. Zależność między nimi opisuje wzór:

F = p x A, gdzie:

• F - siła [N],
• p - ciśnienie robocze [Pa],
• A - powierzchnia czynna tłoka [m2].

W siłowniku dwustronnego działania występują dwie różne powierzchnie robocze, czyli siła wysuwu tłoczyska i siła wsuwu tłoczyska. Ze względu na specyfikę pracy tego elementu i obecność tłoczyska po jednej stronie, zawsze siła suwu jest mniejsza od siły wysuwu. Dane te bez problemu pozyskasz ze specyfikacji technicznej danej części lub bezpośrednio w kontakcie z jej producentem.

WAŻNE: Przy doborze siły siłownika zalecamy zachowanie buforu bezpieczeństwa. Przy stabilnych, standardowych układach wystarczy 20-30%. W przypadku bardziej wymagających instalacji oraz układów podlegających dużym obciążeniom, zapas powinien wynosić 50% lub więcej.

Średnica tłoka

Kolejnym krokiem jest dobór odpowiedniej średnicy tłoka przy uwzględnieniu zakładanego nominalnego ciśnienia roboczego układu hydrauliki siłowej. Aby obliczyć minimalną powierzchnię tłoka, stosuje się wzór:

A=F/p, gdzie:

• A - powierzchnia czynna tłoka [m2],
• F - siła [N],
• p - ciśnienie robocze [Pa].

Następnie średnicę tłoka oblicza się na podstawie wzoru: D=√(4A/π).

Średnica tłoczyska

Kolejnym ważnym parametrem jest średnica tłoczyska siłownika dwustronnego działania. Wpływa ona na odporność elementu na wyboczenie, trwałość prowadzeń, sztywność układu oraz siłę wsuwu. Pod uwagę weź warunki podparcia siłownika oraz długość wyboczeniową. Dane dotyczące dopuszczalnej długości skoku dla danej średnicy tłoczyska publikowane są w specyfikacji technicznej przez producentów.

Skok siłownika

Skok siłownika musi być bezpośrednio dobierany pod wymaganą drogę roboczą mechanizmu, przy uwzględnieniu:

• krańcowego położenia siłownika, 
• tolerancji montażowych, 
• zapasu bezpieczeństwa, 
• geometrii układu dźwigniowego.

Typowy skok siłownika dwustronnego działania wykorzystywanego w przemyśle może wynosić do 1500 mm. Zazwyczaj jednak jest on zdecydowanie niższy.

Dobór prędkości pracy i wydajności pompy

Prędkość ruchu tłoczyska zależy od natężenia przepływu medium roboczego. Uwzględnij to, że większa średnica cylindra oznacza zazwyczaj większą siłę, co wymaga większego przepływu dla utrzymania tej samej prędkości. Przy doborze siłownika weź pod uwagę wydajność pompy hydraulicznej, średnicę przewodów hydraulicznych, występujące w układzie spadki ciśnienia czy dopuszczalne prędkości tłoka w danym elemencie.

Rodzaj mocowania siłownika

Wybór odpowiedniego typu mocowania siłownika wpływa na jego trwałość oraz prawidłową pracę układu w dłuższej perspektywie. Zastosuj się do wskazań producenta danej maszyny lub otrzymanego projektu. Błędne ustawienie osiowe przy montażu wpłynie na przyspieszone zużycie uszczelnień, zacieranie się prowadzeń czy nadmierne obciążenia boczne. Warto tego unikać oraz konsultować wszelkie wątpliwości bezpośrednio ze specjalistą, np. ekspertem sklepu Hydron.

Warunki środowiskowe i medium robocze

Każdy układ hydrauliki siłowej pracuje w określonych warunkach środowiskowych. W związku z tym przy doborze siłownika dwustronnego działania uwzględnij również:

• temperaturę pracy, 
• rodzaj medium roboczego, 
• wilgotność powietrza, 
• poziom zanieczyszczeń, 
• ewentualny kontakt z agresywnymi substancjami.

Na tej podstawie dobierz odpowiedni materiał wykonania siłownika. Przykładowo w środowisku korozyjnym i agresywnym stosuje się tłoczyska chromowane, specjalne uszczelnienia techniczne, powłoki niklowe, stal nierdzewną i inne materiały zwiększające odporność podzespołu.

Siłowniki hydrauliczne dwustronnego działania w Hydron - poznaj ofertę

W ofercie naszego sklepu przygotowaliśmy siłowniki hydrauliczne dwustronnego działania przeznaczone do stosowania w maszynach, urządzeniach i liniach produkcyjnych różnego typu. Asortyment obejmuje już kilkadziesiąt produktów i wciąż pracujemy nad jego rozbudową. Zachęcamy do zapoznania się z parametrami technicznymi i przeznaczeniem danego modelu, a następnie do zakupu siłowników bezpośrednio w naszym sklepie internetowym.