Komponenty hydrauliczne są stosowane w urządzeniach, w których niewielka siła musi zostać przekształcona w dużą siłę, takich jak maszyny budowlane, w tym koparki i hamulce samochodowe. Komponenty hydrauliczne charakteryzują się wysoką gęstością energii, dzięki czemu urządzenia mogą być mniejsze i lżejsze. W tej sekcji przedstawiono przykłady użycia mikroskopów cyfrowych do obserwacji i pomiarów komponentów hydraulicznych.

Użycie mikroskopów cyfrowych do obserwacji i pomiarów komponentów hydraulicznych

Zasada działania mechanizmu hydraulicznego

Jeśli ciśnienie jest wywierane na część płynu statycznego (oleju) w zamkniętym zbiorniku, ciśnienie to zostanie rozłożone równomiernie i pionowo na wszystkie powierzchnie, z którymi styka się płyn, niezależnie od kształtu zbiornika. Zjawisko to nazywane jest prawem Pascala. Systemy hydrauliczne wykorzystują olej do wzmacniania siły w oparciu o tę zasadę.

F_2=\frac{A_2}{A_1}{F_1}
  • A1: Powierzchnia przekroju A1
  • F1: Siła F1
  • A2: Powierzchnia przekroju A2
  • F2: Siła F2
  • P: Ciśnienie

Zalety i wady mechanizmów hydraulicznych

Mechanizmy hydrauliczne mają ogromne zalety, ale także pewne specyficzne wady.

Zalety mechanizmów hydraulicznych
  • Duża moc może być precyzyjnie przesyłana z dużą prędkością.
  • Wysoka gęstość energii, dzięki czemu urządzenia mogą być mniejsze i lżejsze.
  • Zawory kontrolujące ciśnienie zapewniają wysoki poziom bezpieczeństwa.
  • Długi okres eksploatacji dzięki smarowaniu olejem.
Wady mechanizmów hydraulicznych
  • Podatność na zanieczyszczenie olejem.
  • Olej może ulec zapłonowi. (temperatura zapłonu wynosi od 200 do 250°C).
  • Może nastąpić wyciek oleju.

Typowe podzespoły mechanizmów hydraulicznych

  • A: Pompa hydrauliczna
  • B: Zawór sterujący
  • C: Siłownik hydrauliczny
Pompa hydrauliczna
Pompy hydrauliczne wykorzystują silniki elektryczne lub silniki mechaniczne jako źródło zasilania w celu wytworzenia ciśnienia oleju hydraulicznego.
Zawór sterujący
Zawory sterujące kontrolują ciśnienie, natężenie przepływu i kierunek przepływu oleju hydraulicznego. Zawory te nazywane są odpowiednio zaworami regulacji ciśnienia, zaworami regulacji przepływu i kierunkowymi zaworami sterującymi.
Siłownik hydrauliczny
Siłowniki hydrauliczne przekształcają moc cieczy w moc mechaniczną. Siłowniki hydrauliczne obejmują cylindry hydrauliczne, które zamieniają moc płynu na ruch liniowy, silniki hydrauliczne, które zamieniają moc płynu na ruch obrotowy oraz siłowniki oscylacyjne, które zamieniają moc płynu na ruch oscylacyjny.

Przykłady użycia mikroskopów cyfrowych do obserwacji i pomiarów komponentów hydraulicznych

Oto najnowsze przykłady użycia mikroskopu cyfrowego 4K serii VHX firmy KEYENCE do przeprowadzania obserwacji i pomiarów komponentów hydraulicznych.

Obserwacja zarysowań na wale hydraulicznym
VHX-E100, 400×, oświetlenie pierścieniowe, obraz normalny
Obraz z trybem efektu cienia optycznego
Obraz mapy kolorów
Tryb efektu cienia optycznego umożliwia wizualizację kolejności powstawania zarysowań i głębokości każdego z nich.
Obserwacja wewnętrznej ściany części hydraulicznej
VH-Z20, 200×, oświetlenie pierścieniowe
Użycie funkcji kompozycji głębi do obserwacji pod kątem pozwala na niedestrukcyjną obserwację ścian wewnętrznych.
Obserwacja przekroju spawanej części hydraulicznej
VHX-E20, 20×, oświetlenie pierścieniowe
Przy rozdzielczości 4K można wyraźnie zaobserwować granice spawania.
Obserwacja defektów na wewnętrznej ścianie części hydraulicznej
VH-Z00, 50×, oświetlenie pierścieniowe
Rozmiary defektów można określić ilościowo za pomocą funkcji pomiaru 2D.
Pomiar profilu części hydraulicznej maszyny budowlanej
VH-Z20, 100×, oświetlenie pierścieniowe
Wcześniej profile były mierzone po zniszczeniu, natomiast obecnie mogą być mierzone bez zniszczeń.
Analiza defektów powierzchni odlewanej części hydraulicznej
ZS-200, 1500×, doświetlacz współosiowy
Pomiar chropowatości części hydraulicznej maszyny budowlanej
VHX-E500, 700×, doświetlacz współosiowy
Dane dotyczące chropowatości można teraz gromadzić w bazie danych.