Le macchine idrauliche sono le macchine o gli strumenti che funzionano utilizzando la potenza fluida. In queste macchine una grande quantità di elettricità viene trasferita attraverso tubi e tubicini. Il fluido viene fatto passare attraverso la macchina fino ai motori e ai cilindri idraulici dove viene pressurizzato prima di essere inviato agli effettori finali tramite valvole e tubi di controllo. Il sistema idraulico è simile ai sistemi pneumatici in quanto si basa anch'esso sulla legge di Pascal che afferma che qualsiasi pressione applicata ad un fluido all'interno di un sistema chiuso verrebbe trasmessa ugualmente ovunque in tutte le direzioni. Invece di un gas comprimibile, un sistema idraulico utilizza un liquido incomprimibile come fluido.

Per saperne di più: Proprietà meccaniche dei fluidi

Termini chiave: macchine idrauliche, pressione, energia, forza, legge di Pascal.

Applicazioni delle macchine idrauliche

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• Freni idraulici:

Gli interruttori automatici, noti anche come freni idraulici, sono una disposizione del meccanismo di frenatura in cui viene utilizzato un liquido freni appropriato per trasferire la pressione dal meccanismo di controllo al meccanismo del freno. I freni idraulici delle automobili funzionano secondo lo stesso principio. Quando applichiamo un piccolo sforzo sul pedale con il piede, il pistone principale si sposta all'interno della pompa freno e la pressione creata viene comunicata attraverso l'olio dei freni che agisce su un pistone più grande. Una forte forza viene applicata al pistone che viene spinto verso il basso, espandendo le ganasce del freno contro la guarnizione del freno. Possiamo osservare che una forza modesta sul pedale si traduce in questo modo in un'enorme forza frenante sulle ruote. Il sistema frenante idraulico ha il vantaggio che la pressione applicata premendo un pedale viene distribuita uniformemente tra tutti i cilindri normalmente accoppiati alle quattro ruote, determinando uno sforzo frenante uguale su tutte e quattro le ruote.

• Sollevatore idraulico:

L'ascensore idraulico si riferisce a un ascensore alimentato dalla pressione del fluido generata da un fluido adatto. È comunemente usato nelle officine e nei garage per sollevare le automobili. Un ascensore idraulico è costituito da due pistoni separati da uno spazio riempito di liquido. Un pistone di piccola sezione A 1 viene utilizzato per esercitare immediatamente una forza, ad esempio F 1 , sul liquido. La pressione, data da P=F/A, viene trasmessa tramite liquido al cilindro più grande che è poi collegato ad un pistone più grande con un'area A 2 , risultando in una forza verso l'alto data da PxA 2 .

Leggi di più:Unità di pressione

F2 = PxA2 = F A 1 FA1xA2​

Pertanto, possiamo affermare che il pistone può sostenere una forza elevata, ad esempio il peso di un'auto o di un camion parcheggiato sulla piattaforma. La piattaforma può essere spostata verso l'alto o verso il basso modificando la forza nell'area A 1 . Di conseguenza, possiamo dire che la forza applicata è stata aumentata di un fattore A 2 /A 1 , dove A 2 /A 1 è il vantaggio meccanico complessivo del dispositivo.

Sollevatore idraulico

• Martinetti idraulici : i martinetti idraulici sono più potenti di altri strumenti poiché possono sollevare più peso. I martinetti idraulici si dividono in due categorie: martinetti a pavimento e martinetti a bottiglia. Per lo stoccaggio e il trasporto del fluido idraulico, un martinetto idraulico è costituito da un cilindro e un sistema di pompaggio. Una pompa azionata manualmente o meccanicamente viene utilizzata per applicare pressione al fluido nel sistema di pompaggio. La valvola unidirezionale dirige il fluido verso il cilindro del martinetto e ne impedisce il ritorno. Il principio di Pascal viene utilizzato per guidare il processo.

Per saperne di più: Modulo di massa

Martinetti idraulici

• Ammortizzatori idraulici - Questo è un dispositivo di assorbimento e smorzamento delle sollecitazioni. I componenti di un ammortizzatore sono un cilindro riempito di olio idraulico e un pistone. Il pistone si alzerà e si abbasserà in risposta alla compressione e all'espansione della corda.

Per saperne di più: conservazione dell'energia

Usi delle macchine idrauliche

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• Oggi, l'idraulica viene utilizzata praticamente in ogni settore per spostare macchine e attrezzature per svolgere vari compiti. Alcuni esempi sono l’uso delle gru nell’edilizia, dei trattori in agricoltura, dei carrelli elevatori nel settore manifatturiero e dei freni nei trasporti.
• Le macchine idrauliche utilizzano la pressione del fluido idraulico per alimentare il movimento o per fornire una fonte di energia di base.
• Autocarri con cassone ribaltabile, estrusori di alluminio o plastica, gru, martelli pneumatici e aggraffatrici per tubi flessibili sono tutti esempi di macchine idrauliche.
• Lo stampaggio dei metalli, lo stampaggio a iniezione e la piegatura dei tubi flessibili sono altre attività eseguite da macchine idrauliche.
• I motori rotanti, come la ruota panoramica, sono una grande fonte di divertimento nei parchi di divertimento. Usano la tecnologia idraulica per alimentare le giostre e successivamente offrono loro un movimento.
• Il concetto di idraulica è utilizzato in quasi tutti i veicoli su strada. Il liquido dei freni è un componente essenziale del sistema frenante di un veicolo. L'atto di premere il piede sul pedale del freno provoca il movimento di un'asta e di un pistone all'interno del cilindro principale, ottenendo l'effetto desiderato che preferibilmente è il rallentamento o l'arresto dell'auto.
• Come tutti sappiamo, sollevare un veicolo a motore molto grande per la riparazione e la manutenzione sarebbe piuttosto difficile senza un sistema idraulico. Il sistema aiuta a sollevare qualsiasi carico pesante all'altezza appropriata utilizzando il fluido idraulico.

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