wtorek, 16 listopada 2010

Jak działa prasa hydrauliczna

Hydrauliczna prasa, urządzenie techniczne zwielokratniające siłę nacisku dzięki wykorzystaniu zjawiska stałości ciśnienia w zamkniętym układzie hydraulicznym (przy zaniedbaniu efektów grawitacyjnych).

Tłok pompy o powierzchni s, na który działa siła f, wywołuje w układzie ciśnienie P=f/s. Ciśnienie to działa na tłok roboczy o powierzchni S wywołując siłę F, przy czym F=(S/s)f (przy zaniedbaniu sił tarcia i ściśliwości cieczy). Zwielokrotnienie siły równe jest więc stosunkowi powierzchni tłoka roboczego względem powierzchni tłoka pompy.

Prasy hydrauliczne są szeroko wykorzystywane w instalacjach technicznych i przemysłowych.




Prosta prasa hydrauliczna zbudowana jest z dwóch połączonych ze sobą cylindrów, które są wypełnione olejem hydraulicznym i zamknięte szczelnymi tłokami. Cylinder roboczy ma zwykle znacznie większą średnicę niż cylinder spełniający rolę pompy. Jeśli działamy określoną siłą na tłok pompy, to na tłok roboczy działa znacznie większa siła.
Tłok pompy o powierzchni S1, na który działa siła F1, wywołuje w układzie ciśnienie p:

     
Zgodnie z prawem Pascala ciśnienie to rozchodzi się we wszystkich kierunkach i działa ono także na tłok roboczy o powierzchni S2 wywołując siłę F2


Z powyższego wzoru wynika, że siła działająca na tłok roboczy jest tyle razy większa od siły działającej na tłok pompy ile razy powierzchnia tłoka roboczego jest większa od powierzchni tłoka pompy.
        Każde urządzenie techniczne, w którym są stosowane siłowniki hydrauliczne wykorzystuje zasadę prasy. Zalety napędów hydraulicznych to duże siły, płynny przesuw, łatwe i precyzyjne sterowanie oraz bardzo duża trwałość. Dlatego też trudno jest znaleźć dziedzinę techniki, w której nie znalazłyby one wykorzystania.

   Parę przykładów zastosowań prasy hydraulicznej:
  • prasy do obróbki plastycznej metali
  • podnośniki różnego rodzaju (również w windach osobowych)
  • układy hamulcowe pojazdów samochodowych
  • napęd różnych zespołów obrabiarek skrawających, wtryskarek itp
  • prasa hydrauliczna do surowców wtórnych