الآلات الهيدروليكية هي الآلات أو الأدوات التي تعمل باستخدام طاقة السوائل. يتم نقل كمية كبيرة من الكهرباء من خلال الخراطيم والأنابيب الصغيرة في هذه الآلات. يتم تمرير السائل عبر الماكينة إلى المحركات والأسطوانات الهيدروليكية حيث يتم ضغطه قبل إرساله إلى المؤثرات النهائية عبر صمامات وأنابيب التحكم. يشبه النظام الهيدروليكي الأنظمة الهوائية لأنه يعتمد أيضًا على قانون باسكال الذي يؤكد أن أي ضغط يطبق على السائل داخل نظام مغلق سوف ينتقل بالتساوي في كل مكان وفي جميع الاتجاهات. بدلاً من الغاز القابل للضغط، يستخدم النظام الهيدروليكي سائلًا غير قابل للضغط كسوائل له.

أقرأ المزيد: الخواص الميكانيكية للسوائل

المصطلحات الأساسية: الآلات الهيدروليكية، الضغط، الطاقة، القوة، قانون باسكال.

تطبيقات الآلات الهيدروليكية

[انقر هنا للحصول على نماذج الأسئلة]

• الفرامل الهيدروليكية:

القواطع، والمعروفة أيضًا باسم الفرامل الهيدروليكية، هي عبارة عن ترتيب لآلية الكبح حيث يتم استخدام سائل الفرامل المناسب لنقل الضغط من آلية التحكم إلى آلية الفرامل. تعمل الفرامل الهيدروليكية للسيارات على نفس المبدأ. عندما نبذل قدرًا صغيرًا من الجهد على الدواسة بقدمنا، يتحرك المكبس الرئيسي داخل الأسطوانة الرئيسية ويتم توصيل الضغط الناتج من خلال زيت الفرامل الذي يعمل على مكبس أكبر. يتم تطبيق قوة كبيرة على المكبس الذي يتم دفعه لأسفل، مما يؤدي إلى توسيع أحذية الفرامل ضد بطانة الفرامل. يمكننا أن نلاحظ أن القوة المتواضعة المؤثرة على الدواسة تؤدي إلى قوة تثبيط هائلة على العجلات بهذه الطريقة. يتمتع نظام الفرامل الهيدروليكي بميزة توزيع الضغط المطبق عن طريق الضغط على الدواسة بالتساوي بين جميع الأسطوانات التي تقترن عادةً بالعجلات الأربع مما يؤدي إلى جهد كبح متساوٍ على العجلات الأربع.

• الرفع الهيدروليكي:

يشير الرفع الهيدروليكي إلى مصعد مدعوم بضغط السائل الناتج عن سائل مناسب. ويشيع استخدامه في محلات الخدمة والجراجات لرفع السيارات. يتكون المصعد الهيدروليكي من مكبسين مفصولين بفجوة مملوءة بالسائل. يُستخدم مكبس ذو مقطع عرضي صغير A 1 للتأثير بقوة، مثل F 1 ، على السائل فورًا. يتم تمرير الضغط، الناتج عن P=F/A، عبر السائل إلى الأسطوانة الأكبر التي يتم توصيلها بعد ذلك بمكبس أكبر بمساحة A 2 ، مما ينتج عنه قوة متجهة إلى الأعلى بواسطة PxA 2 .

اقرأ المزيد:وحدات الضغط

ف 2 = ف × أ 2 = واو 1 ​ FA1 × أ 2

وهكذا يمكننا القول أن المكبس يمكنه تحمل قوة كبيرة مثل وزن السيارة أو الشاحنة المتوقفة على المنصة. يمكن تحريك المنصة لأعلى أو لأسفل عن طريق تغيير القوة في المنطقة A1 . ونتيجة لذلك، يمكننا القول أن القوة المطبقة قد زادت بعامل A 2 /A 1 ، حيث A 2 /A 1 هي الميزة الميكانيكية الإجمالية للجهاز.

الرفع الهيدروليكي

• الرافعات الهيدروليكية - الرافعات الهيدروليكية أقوى من الأدوات الأخرى حيث يمكنها رفع وزن أكبر. تنقسم الرافعات الهيدروليكية إلى فئتين - الرافعات الأرضية ورافعات الزجاجات. لتخزين ونقل السائل الهيدروليكي، تتكون الرافعة الهيدروليكية من أسطوانة ونظام ضخ. يتم استخدام مضخة يدوية أو ميكانيكية للضغط على السائل في نظام الضخ. يقوم الصمام أحادي الاتجاه بتوجيه السائل نحو أسطوانة الرافعة ويمنعه من العودة. يتم استخدام مبدأ باسكال لتوجيه العملية.

قراءة المزيد: معامل السائبة

الرافعات الهيدروليكية

• ممتصات الصدمات الهيدروليكية - هذا جهاز لامتصاص الضغط وتخفيفه. مكونات ممتص الصدمات عبارة عن أسطوانة مملوءة بالزيت الهيدروليكي ومكبس. سوف يرتفع المكبس وينخفض ​​استجابة لضغط السلسلة وتوسعها.

اقرأ المزيد: الحفاظ على الطاقة

استخدامات الآلات الهيدروليكية

[انقر هنا للحصول على نماذج الأسئلة]

• اليوم، يتم استخدام المكونات الهيدروليكية في كل صناعة تقريبًا لنقل الآلات والمعدات لإنجاز المهام المختلفة. ومن الأمثلة على ذلك استخدام الرافعات في البناء، والجرارات في الزراعة، والرافعات الشوكية في التصنيع، والفرامل في النقل.
• تستخدم الآلات الهيدروليكية ضغط السائل الهيدروليكي لتشغيل الحركة أو لتوفير مصدر أساسي للطاقة.
• تعتبر الشاحنات القلابة، وآلات بثق الألومنيوم أو البلاستيك، والرافعات، وآلات ثقب الصخور، ومكبس الخراطيم كلها أمثلة على الآلات الهيدروليكية.
• يعد ختم المعادن وقولبة الحقن وتجعيد الخراطيم من الأنشطة الأخرى التي تقوم بها الآلات الهيدروليكية.
• تعد المحركات الدوارة، مثل عجلة فيريس، مصدرًا رائعًا للمتعة في المتنزهات الترفيهية. إنهم يستخدمون التكنولوجيا الهيدروليكية لتزويدهم بالطاقة ومن ثم تقديم الحركة لهم.
• يتم استخدام مفهوم المكونات الهيدروليكية في كل مركبة تقريبًا على الطريق. يعد سائل الفرامل مكونًا أساسيًا في نظام فرامل السيارة. يؤدي الضغط بقدمك على دواسة الفرامل إلى تحريك قضيب ومكبس داخل الأسطوانة الرئيسية، مما يؤدي إلى تحقيق التأثير المطلوب والذي يفضل إبطاء السيارة أو إيقافها.
• كما نعلم جميعًا، فإن رفع سيارة كبيرة جدًا للإصلاح والصيانة سيكون أمرًا صعبًا للغاية بدون نظام هيدروليكي. يساعد النظام على رفع أي حمل ثقيل إلى الارتفاع المناسب باستخدام السائل الهيدروليكي.

اقرأ المزيد: الإجهاد والتوتر