産業における油圧および空気圧の応用

太古の昔から、人々は液体や気体の特性を利用して、機械エネルギーを蓄積、貯蔵し、その源から有用な働きをする何らかの機構に伝達しようと試みてきました。

最初のそのような機械は製粉機でした。水と風車は水を蓄えることができるダムに働き、その位置エネルギーを蓄え、人間がこのエネルギーを必要に応じて利用できるようにしました。油圧式ワインプレス、つまりブドウの房からワインの出発原料を製造する機械を思い出すことができます。

第一次産業革命は、圧力の下での行動に関するものでした。同時に、蒸気エンジンは金属切断機や織機などのさまざまな機構に蒸気エネルギーを伝達する必要がありました。最初の伝達装置は機械式でした。歯車、レバー、長いベルトは効率がほとんどなく、伝達も困難でした。コントロール。

少し後、かさばる構造は、怪我の点でかさばらず安全な油圧トランスミッションや空気圧トランスミッションに置き換えられ始めました。このトランスミッションを使用すると、膨大な圧力下で圧縮性の液体または気体にさらされても、機械の実行器官にエネルギーを伝達できます。プレッシャー。

この移行は、メカニズムの動きを制御するためのより効率的かつ柔軟なアプローチの始まりを示します。トルクや作動力の調整のためにツールを引き出さなくても、スムーズな速度変更やより正確な位置決めなどが可能になりました。

油圧ドライブの最も重要な利点は、非常に高い出力密度を達成できることです。これは機械の単位重量あたりの動力を指します。最近の油圧装置には電子制御が組み込まれており、機能を拡張して出力を増大できるため、今日の増幅率はすでに約 100,000 に達しています。

現代世界における油圧および空気圧の産業応用分野は非常に広範囲かつ多様です。ここでは、冶金生産、建設、医療機器などを見つけることができます。一見すると単純に見えるこのテクノロジーの現在の実装例をいくつか見てみましょう。

冶金生産は完全に油圧に基づいています。ここでは、油圧エレベーター、ロータリーユニット、クレーン、マニピュレーター、昇降テーブルおよび揺動テーブル、シュート、ローラーミルのロール制御システム、輸送および仕分け装置があらゆる場所で使用されています。

油圧と空気圧は不可欠な特性です 金属切断機… 油圧ドライブにより、正確で高出力の機械操作が可能になります。小型の寸法と最適な重量で高性能を実現します。

強力な鍛造およびプレス機構には油圧駆動が不可欠です。たとえば、鍛造プレスは最大 120,000 kgf の圧縮力を使用しますが、これは油圧を使用しない限り達成できません。

古い車体をプレスしてパッケージ化し、特殊な油圧装置を使用して切断します。ここでは、積み込み、垂直方向と水平方向の圧縮、コンベヤーでの押し込み、完成したパッケージの積み込みは、油圧装置のおかげでのみ実行されます。

プラスチック製品：ボトル、モバイルガジェットや家電製品のケース、さまざまなインテリアアイテムなどは、油圧駆動の助けを借りてのみ可能となる射出成形のおかげで、数千もの製品によって作成されます。

最新の建設機械については言及しないわけにはいきません。ここで必要とされる高い出力密度は、油圧によってのみ達成されます。このような技術の鮮明な例は、油圧ショベルです。

建設現場、特に港湾での荷役作業に使用されるクレーンは、すべての作業を非常に迅速かつ正確に実行する必要があります。これらのクレーンは油圧を使用しているため、ジブの高い機動性と適切なメインフレーム回転速度を実現し、迅速な吊り上げが可能です。

産業用ロボット — 油圧ドライブの特殊な応用分野。これらのロボットは、自動車の自動組立などにおいて、塗装や溶接を首尾よく実行します。工場では、このようなロボットはプレス、金属切断機、鍛造ハンマーなどに使用されます。

空気圧は個別に強調表示する必要があります。圧縮空気のエネルギーは、特に機械や機構の作動体を非常に迅速に作動させる必要がある場合に不可欠であることが判明しているため、その産業上の利用可能性は非常に多様です。 自動生産において.

一部の衝撃操作は空気圧アクチュエータのみが実行できます。鉄道や大型車両のブレーキシステムで働いているのは彼です。油圧と比較した空気圧の利点は、作動流体の供給が無制限であることです。

また、圧縮空気の排出も不要です。さらに、ガスは輸送が容易であり、多くの場合、火災の危険がありません。多くの場合、鉱業、ガス、木工業界で唯一許容されるのは空気圧装置です。

空圧ユニットの利点は、固定とクランプ、マーキングとスポット溶接、梱包、輸送、部品の直線寸法の制御などの繰り返し作業を迅速に実行する必要がある自動機械システムで明らかに現れます。また、空気圧マニピュレータは、ロボット システムの積み下ろしの一部として現在最も広く使用されています。

ドイツの統計によると、最近、多くの自動化機器における空気圧技術への設備投資がますます増加しています。専門家は、低運用コストとインテリジェント制御エレクトロニクスの最適な組み合わせを実現するのは、生産自動化における空気圧駆動装置であるという点で一致しています。 未来のメカトロニクス システム…実際、多くの課題は空気圧と油圧を使用してすでに解決されていますが、エンジニアや開発者にとっては、まだ多くの技術的課題が残されています。

以下も参照してください。 メカトロニクスシステムの空気圧デバイス