Οι υδραυλικές μηχανές είναι οι μηχανές ή τα εργαλεία που λειτουργούν με ρευστή ισχύ. Μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας μεταφέρεται μέσω εύκαμπτων σωλήνων και μικρών σωλήνων σε αυτά τα μηχανήματα. Το υγρό διοχετεύεται σε όλο το μηχάνημα σε κινητήρες και υδραυλικούς κυλίνδρους όπου πιέζεται πριν σταλεί στους τελικούς τελεστές μέσω βαλβίδων ελέγχου και σωλήνων. Το υδραυλικό σύστημα είναι παρόμοιο με τα πνευματικά συστήματα καθώς βασίζεται επίσης στο νόμο του Pascal, ο οποίος βεβαιώνει ότι οποιαδήποτε πίεση ασκείται σε ένα ρευστό μέσα σε ένα κλειστό σύστημα θα μεταδίδεται εξίσου παντού προς όλες τις κατευθύνσεις. Αντί για συμπιέσιμο αέριο, ένα υδραυλικό σύστημα χρησιμοποιεί ένα ασυμπίεστο υγρό ως ρευστό του.

Διαβάστε περισσότερα: Μηχανικές ιδιότητες υγρών

Βασικοί όροι: Υδραυλικές μηχανές, πίεση, ενέργεια, δύναμη, νόμος του Pascal.

Εφαρμογές Υδραυλικών Μηχανών

[Κάντε κλικ εδώ για δείγματα ερωτήσεων]

• Υδραυλικά φρένα:

Οι διακόπτες, γνωστοί και ως υδραυλικά φρένα, είναι μια διάταξη μηχανισμού πέδησης στην οποία χρησιμοποιείται το κατάλληλο υγρό φρένων για τη μεταφορά της πίεσης από τον μηχανισμό ελέγχου στο μηχανισμό πέδησης. Τα υδραυλικά φρένα αυτοκινήτου λειτουργούν με την ίδια αρχή. Όταν ασκούμε μικρή προσπάθεια στο πεντάλ με το πόδι μας, το κύριο έμβολο κινείται μέσα στον κύριο κύλινδρο και η πίεση που δημιουργείται μεταδίδεται μέσω του λαδιού του φρένου που δρα σε ένα μεγαλύτερο έμβολο. Μια ισχυρή δύναμη ασκείται στο έμβολο το οποίο ωθείται προς τα κάτω, διευρύνοντας τα παπουτσάκια του φρένου πάνω στην επένδυση του φρένου. Μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι μια μέτρια δύναμη στο πεντάλ έχει ως αποτέλεσμα μια τεράστια δύναμη επιβράδυνσης στους τροχούς με αυτόν τον τρόπο. Το υδραυλικό σύστημα πέδησης έχει το πλεονέκτημα ότι η πίεση που ασκείται με το πάτημα ενός πεντάλ κατανέμεται ομοιόμορφα μεταξύ όλων των κυλίνδρων που συνδέονται κανονικά με τους τέσσερις τροχούς με αποτέλεσμα την ίδια προσπάθεια πέδησης και στους τέσσερις τροχούς.

• Υδραυλικός ανελκυστήρας:

Ο υδραυλικός ανελκυστήρας αναφέρεται σε έναν ανελκυστήρα που τροφοδοτείται από την πίεση ρευστού που παράγεται από ένα κατάλληλο ρευστό. Χρησιμοποιείται συνήθως σε καταστήματα σέρβις και γκαράζ για την ανύψωση αυτοκινήτων. Ένας υδραυλικός ανελκυστήρας αποτελείται από δύο έμβολα που χωρίζονται από ένα κενό γεμάτο υγρό. Ένα έμβολο με μια μικροσκοπική διατομή A 1 χρησιμοποιείται για να ασκήσει μια δύναμη, ας πούμε F 1 , στο υγρό αμέσως. Η πίεση, που δίνεται από το P=F/A, διοχετεύεται μέσω υγρού στον μεγαλύτερο κύλινδρο ο οποίος στη συνέχεια συνδέεται με ένα μεγαλύτερο έμβολο με εμβαδόν A 2 , με αποτέλεσμα μια ανοδική δύναμη που δίνεται από το PxA 2 .

Διαβάστε περισσότερα:Μονάδες πίεσης

F 2 = P x A 2 = ΣΤ Α 1 FA1 x A 2

Έτσι, μπορούμε να δηλώσουμε ότι το έμβολο μπορεί να κρατήσει μια μεγάλη δύναμη όπως το βάρος ενός αυτοκινήτου ή φορτηγού που είναι σταθμευμένο στην πλατφόρμα. Η πλατφόρμα μπορεί να μετακινηθεί προς τα πάνω ή προς τα κάτω αλλάζοντας τη δύναμη στην περιοχή A 1 . Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να πούμε ότι η ασκούμενη δύναμη έχει αυξηθεί κατά συντελεστή A 2 /A 1 , όπου το A 2 /A 1 είναι το συνολικό μηχανικό πλεονέκτημα της συσκευής.

Υδραυλικός Ανελκυστήρας

• Υδραυλικοί γρύλοι - Οι υδραυλικοί γρύλοι είναι πιο ισχυροί από άλλα εργαλεία καθώς μπορούν να σηκώσουν περισσότερο βάρος. Οι υδραυλικοί γρύλοι χωρίζονται σε δύο κατηγορίες - υποδοχές δαπέδου και υποδοχές φιαλών. Για την αποθήκευση και τη μεταφορά υδραυλικού υγρού, ένας υδραυλικός γρύλος αποτελείται από έναν κύλινδρο και ένα σύστημα άντλησης. Μια χειροκίνητη ή μηχανικά τροφοδοτούμενη αντλία χρησιμοποιείται για την άσκηση πίεσης στο ρευστό στο σύστημα άντλησης. Η μονόδρομη βαλβίδα κατευθύνει το υγρό προς τον κύλινδρο του γρύλου και εμποδίζει την επιστροφή του. Η αρχή του Pascal χρησιμοποιείται για να καθοδηγήσει τη διαδικασία.

Διαβάστε περισσότερα: Bulk Modulus

Υδραυλικοί γρύλοι

• Υδραυλικά αμορτισέρ - Πρόκειται για μια συσκευή απορρόφησης και απόσβεσης τάσεων. Τα εξαρτήματα ενός αμορτισέρ είναι ένας κύλινδρος γεμάτος με υδραυλικό λάδι και ένα έμβολο. Το έμβολο θα ανεβαίνει και θα πέφτει ως απόκριση στη συμπίεση και διαστολή της χορδής.

Διαβάστε περισσότερα: Εξοικονόμηση ενέργειας

Χρήσεις Υδραυλικών Μηχανών

[Κάντε κλικ εδώ για δείγματα ερωτήσεων]

• Σήμερα, τα υδραυλικά χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε βιομηχανία για τη μετακίνηση μηχανών και εξοπλισμού για την εκπλήρωση διαφόρων εργασιών. Μερικά παραδείγματα είναι η χρήση γερανών στις κατασκευές, τρακτέρ στη γεωργία, περονοφόρων ανυψωτικών μηχανημάτων στην κατασκευή και πέδησης στις μεταφορές.
• Οι υδραυλικές μηχανές χρησιμοποιούν την πίεση του υδραυλικού υγρού για να τροφοδοτήσουν την κίνηση ή να παρέχουν μια βασική πηγή ενέργειας.
• Τα ανατρεπόμενα φορτηγά, οι εξωθητήρες αλουμινίου ή πλαστικού, οι γερανοί, οι γρύλοι και οι ελαστικοί σωλήνες είναι όλα παραδείγματα υδραυλικών μηχανών.
• Η σφράγιση μετάλλων, η χύτευση με έγχυση και η πτύχωση εύκαμπτων σωλήνων είναι άλλες δραστηριότητες που εκτελούνται από υδραυλικά μηχανήματα.
• Οι περιστρεφόμενοι κινητήρες, όπως ο τροχός του λούνα παρκ, αποτελούν εξαιρετική πηγή απόλαυσης στα λούνα παρκ. Χρησιμοποιούν υδραυλική τεχνολογία για να τροφοδοτούν τις βόλτες και στη συνέχεια να τους προσφέρουν κίνηση.
• Η έννοια της Υδραυλικής χρησιμοποιείται σχεδόν σε κάθε όχημα στο δρόμο. Το υγρό φρένων είναι βασικό συστατικό του συστήματος πέδησης ενός οχήματος. Η πράξη του πατήματος του ποδιού στο πεντάλ του φρένου αναγκάζει μια ράβδο και ένα έμβολο μέσα στον κύριο κύλινδρο να κινηθούν, επιτυγχάνοντας το επιθυμητό αποτέλεσμα που είναι κατά προτίμηση επιβράδυνση ή ακινητοποίηση του αυτοκινήτου.
• Όπως όλοι γνωρίζουμε, η ανύψωση ενός πραγματικά μεγάλου μηχανοκίνητου οχήματος για επισκευή και συντήρηση θα ήταν αρκετά δύσκολη χωρίς ένα υδραυλικό σύστημα. Το σύστημα βοηθά στην ανύψωση οποιουδήποτε μεγάλου φορτίου στο κατάλληλο ύψος με τη χρήση υδραυλικού υγρού.

Διαβάστε περισσότερα: Στρες και καταπόνηση