Hydraulický pohon

**Hydraulika** alebo **hydraulický pohon** je systém pohonu založený na tlakovej energii a fyzikálnej nestlačiteľnosti kvapaliny. Platí Pascalov zákon

V pomere veľkosti komponentov k prenášanému výkonu patrí medzi najvýkonnejšie a najpresnejšie. 
Medzi výhody patrí jednoduchosť mechanizmov, vysoká sila a presnosť pri malých rozmeroch, možnosť prenosu energie pružnými členmi, variovanie výkonu s malými stratami a vysokou účinnosťou.
Medzi nevýhody takéhoto typu pohonu patrí drahá prevádzka a údržba, výkonové straty teplom, hroziaci únik kvapalín pri mechanickej poruche (môže znečistiť životné prostredie).

## Využitie
Hydraulické valce sa využívajú tam, kde potrebujeme veľkú silu, a vysokú presnosť polohovania (priama úmernosť medzi vysunutím valca a objemom hydraulického média) napr. 
* stavebných strojoch bagroch, rýpadlách, zhŕňačoch
* lietadlách - ovládanie klapiek
* hydraulických lisoch
* v priemyselných robotoch, a v priemyselnej automatizácii
* brzdách a spojkách automobilov
* spotrebiteľskej technike (jednoduché hydraulické mechanizmy)

## Komponenty
thumb|Schéma hydraulického pohonu
Skladá sa z
* *čerpadla*(**1**), 
* *valcov*(**2**), 
* *hadíc*(**3**), 
* *ventilov*(**4**), 
* *akumulátora* ("lopty") (**5**), 
* *zbernej nádrže* (**6**),
* a *riadenia*(**7**).

### Valce
Toto je hlavný prvok hydrauliky. Vykonáva lineárny pohyb, v závislosti od objemu vtlačenej kvapaliny.

thumb|Hydraulický valec

Opis obrázka:
* hydraulický valec so vstupmi, **YA**, **YB**, 
* vstupný tlak cez YA, vytláča kvapalinu cez YB a opačne 
* vstup kvapaliny cez YA piest valca vysúva, cez YB, piest valca zasúva

Druhy hydraulických valcov:
# **Klasické** - jeden valec a jeden piest
# **Teleskopické** - piest je sústava, kde širší piest je zároveň valcom pre užší piest (ako rozťahovací dalekohľad)

### Hadice
Rozvádzajú tlak k hydraulickým valcom. Tlakové hadice sú zväčša gumené, spevnené oceľovým kordom, ukončené nalisovanou koncovkou so závitom. Hadice majú definovaný nominálny tlak, a maximálny ohyb.

### Médium
Ako médium sa obvykle používa hydraulický olej, alebo kvapaliny na alkoholovej báze. Parametrom je nízka stlačiteľnosť, malá objemovo-tepelná rozťažnosť, nehorľavosť, antikorózne vlastnosti, viskozita, objemová hmotnosť.

### Čerpadlo (pumpa)
Dodáva tlak do hydraulických valcov. Poháňaná býva elektromotorom alebo spaľovacím motorom. Podľa typu konštrukcie poznáme:

* *hydrodynamické*
** **Ozubené** - pre malé výkony, zato najlacnejšie možné
* *Hydrostatické*
** **Axiálne** - slabšie ale kompaktné a lacné
** **Radiálne** - silné, výkonné ale príliš veľké a drahé

Zubové čerpadlo|thumb

#### Zubové čerpadlo
Patrí medzi najbežnejšie druhy čerpadiel. Pre čerpanie využíva priestor medzizubovej medzery ozubeného kolesa, z ktorého je kvapalina vytlačená zapadajúcim zubom protiľahlého kolesa. Ozubené kolesá po obvodove a čelných stranách tesne priliehajú na skriňu čerpadla. 

**Výhody:**
* Jednoduchá a tým lacná a bezporuchová konštrukcia

**Nevýhody: **
* Malý výkon (malý objem)
* Nízka samonasávateľnosť bez kvapaliny
*Nízky tlak

**Použitie:**
* Na jednoduché, maloobjemové čerpanie (mazanie automobilu, pohon piestov štiepačiek dreva, ovládania okien a pod.

#### Piestová Pumpa
##### Axiálna
Piesty sú uložené axiálne s hriadeľom. Konštrukcia je takto robustnejšia a lacnejšia na údržbu. Prenos tlaku je plynulý. V súčasnosti je to najbežnejšia konštrukcia.

##### Radiálna
Základný rozdiel oproti axiálnej je, že piesty sú radiálne k hriadeľu.

Kvapalina je nasávaná a tlačená piestami (môžu byť veľmi tenké), poháňané *vačkou*. Každý piest potrebuje spätné klapky, na nasávacej a výtlačnej strane. Radiálne čerpadlá sú konštrukčne náročnejšie, drahšie a náročnejšie na údržbu.

#### Dimenzovanie výkonu
Výkon pumpy sa dimenzuje podľa:
* Požadovanej výstupnej sily
* Požadovanej rýchlosti
* činnej plochy valcov, ich počtu plus straty v rozvodoch tlaku.

Uvažujú sa naraz všetky už uvedené parametre.

### Ventily
Ventily poznáme:
# *škrtiace* - riadia prietok buď proporciálne alebo 0/1
# *prepínacie* (Y-ventil) - 1-2 - prepínajú prietok zo vstupu na výstup 1 alebo 2, len málokedy (skoro nikdy) majú viac ako dva výstupy
# *[[logický súčet|zberné]]* - vytvárajú logickú or funkciu
# *bezpečnostné* - napr. samouzatvorenie pri poklese tlaku
# *[[spätný ventil|spätné]]* - prepúšťajú len jedným smerom

Schéma Y-Ventilu|thumb

#### Y-Ventil v prevádzke
Ako je na obrázku nakreslené, posúvaním *rozdeľovača* sa prepína medzi výstupom *YA* a *YB*.
*Y-ventil* má v sebe aj rektifikátory *RA* a *RB* na odvod jalového oleja (modrá farba), t. j. oleja, ktorý z valca musí odtiecť (inak by nemohol pracovať). *RA* a *RB* bývajú obyčajne spojené dokopy a sú napojené na zbernú nádrž. 

thumb|Schéma Y-Ventilu

Rozdeľovač nemusí byť len posuvný, ale aj diskový rotačný.

Ak nemáme *akumulátor* tlaku, tak sa jalový olej musí odstrániť ešte pred činným olejom (červená farba). Vtedy sa rektifikátory musia zapnúť ešte predtým, ináč by sme preťažili hadice.

### Akumulátor
Akumuluje prebytok tlaku, a keď je málo tlaku, dodáva tlak do hydrauliky. Je to veľmi užitočná vec, ktorá chráni hadice pred preťažením. 

thumb|Akumulátor

Princíp činnosti je taký, že keď prebytok tlaku v hadiciach nemá kam ísť, tak ide do akumulátora (na obrázku). Tam sa, keď stúpa tlak, **lopta** stláča. Lopta je z veľmi pevnej gumy, ktorá okrem tlaku musí vydržať aj veľké prehrievanie. 

Väčšinou býva tlak vzduchu v lopte ešte regulovaný (dofukovaný/vyfukovaný) a vtedy je prevádzka veľmi hladká a vôbec netrhá.

### Zberná nádrž
Tu je olej ktorý pumpa čerpá do valcov a sem sa vracia jalový olej.

## Pojmy
### Činný olej
Olej, ktorý koná prácu

### Jalový olej
Olej ktorý už dopracoval a musí byť z valcov odčerpaný.

### Rektifikátor
Zariadenie na odvod *jalového oleja* do zbernej nádrže. V súčasnosti býva zabudovaný priamo vo ventiloch.

### Činná plocha valca
Plocha piestu kolmá na os pohybu na ktorú **tlačí** olej pri práci. Aj keby nebola plochá ale napr vypuklá, ráta sa len tá plocha ktorá robí posun.

Kategória:Pohony
Kategória:Hydraulika