هیدرولیک چیست؟

هیدرولیک یک عملکرد مکانیکی است که از طریق نیروی فشار مایع عمل می کند.

در سیستم های مبتنی بر هیدرولیک، حرکت مکانیکی توسط مایع پمپ شده محصور، به طور معمول از طریق سیلندرهای هیدرولیکی که پیستون ها را حرکت می دهند، تولید می شود.

هیدرولیک جزء مکتاترونیک است که مهندسی مکانیک، الکترونیک و نرم افزار را برای طراحی و تولید محصولات و فرآیندها ترکیب می کند.

چه کسی هیدرولیک را اختراع کرد؟

مشخص کردن اینکه دقیقاً چه کسی هیدرولیک را اختراع کرده است دشوار است. با این حال، استفاده از سیستم های مبتنی بر هیدرولیک را می توان به قرن اول پس از میلاد مسیح بازگرداند.

 پاسکال، فیزیکدان، ریاضیدان، مخترع، فیلسوف و متکلم فرانسوی، دستاوردهای قابل توجهی در زمینه های هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک داشت و به اختراع اولین پرس هیدرولیک، که از فشار هیدرولیک برای چند برابر کردن نیروها استفاده می کرد، اعتبار دارد.

علاوه بر این، او قانون پاسکال یا اصل هیدرواستاتیک پاسکال را اختراع کرد که بیان می دارد سیال در حال سکون در یک ظرف بسته می تواند بدون افت به هر قسمت از سیال و دیواره های ظرف دچار تغییر فشار زیاد شود.

سیستم های هیدرولیک چگونه کار می کنند؟

سیستم‌های امروزی شامل اجزای هیدرولیکی مانند محرک‌ها، شیلنگ‌ها، آبگذرها و سیستم‌های آبیاری هستند که آب را تحویل می‌دهند و از نیروی گرانش برای ایجاد فشار آب استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها اساساً از خواص آب برای خود تحویل دادن آن استفاده می‌کنند.

تکثیر نیرو را می توان با استفاده از سیلندری با قطر کوچکتر برای فشار دادن پیستون بزرگتر در سیلندر بزرگتر ایجاد کرد. اغلب، پیستون های زیادی وجود دارد.

همه انواع پمپ های هیدرولیک مایع (معمولاً روغن های هیدرولیک) را تحت فشار قرار می دهند و پیستون را از طریق سیلندر و شیرهای کنترل برای کنترل میزان جریان روغن حرکت می دهند.

کاربردهای سیستم های هیدرولیک چیست؟

سیستم های هیدرولیک کاربردهای بی شماری دارند.

هیدرولیک در صنعت خودرو برای همه چیز، از سیستم های ترمز گرفته تا فرمان برقی به طور گسترده استفاده می شود. با این حال، آنها همچنین در تجهیزات ساختمانی، ماشین آلات تولیدی و هواپیما استفاده می شوند.

هیدرولیک آنقدر فراگیر است که احتمالاً شما در طول روز چندین بار با سیستم های مبتنی بر هیدرولیک بدون اینکه حتی متوجه شوید، تعامل دارید.

نمونه هایی از ماشین آلات مبتنی بر هیدرولیک

حالا بیایید به چند نمونه از ماشین آلات مبتنی بر هیدرولیک نگاه کنیم.

تکه کننده چوب

یک شکافنده چوب یک دستگاه هیدرولیکی تک پیستون است که از یک شیر در هر انتهای سیلندر برای حرکت پیستون ها توسط مایع تحت فشار استفاده می کند و یک گوه را برای فشار دادن چوب به قطعات کوچکتر و بازگشت به موقعیت اصلی هدایت می کند.

بیل مکانیکی

تجهیزات صنعتی مانند بیل مکانیکی اغلب از چندین سیلندر برای حرکت قسمت های مختلف استفاده می کنند. کنترل های الکترونیکی به طور کلی برای این تنظیمات پیچیده تر در تجهیزات بزرگ و قدرتمند استفاده می شود.

سیستم هیدرولیک بیل مکانیکی سطل، بازوی دیپر و بازوی قابل گسترش را کار می کند.

ماشین آلات بالابر

ماشین آلات بالابر، همچنین به عنوان چری پیکرها شناخته می شوند، از هیدرولیک برای بالا و پایین بردن اپراتور در سطل برای کار در خطوط برق یا مناطق مرتفع دیگر استفاده می کنند. سیستم هیدرولیک نیز ممکن است برای چرخاندن سطل استفاده شود.

همانطور که می بینید، سیستم های هیدرولیک طیف گسترده ای از کاربردها را در صنایع مختلف دارند.

هیدرولیک در مقایسه با سیستم های پنوماتیک

هیدرولیک از نظر عملکرد شبیه به سیستم های پنوماتیک است. هر دو سیستم از نیروی سیال تحت فشار استفاده می کنند، اما بر خلاف پنوماتیک، هیدرولیک از مایعات به جای گازها استفاده می کند.

سیستم های هیدرولیک قادر به ایجاد فشارهای قابل توجه تری هستند: تا 10000 پوند در هر اینچ مربع (psi) در مقایسه با حدود 100 psi در سیستم های پنوماتیک.

این فشار به دلیل غیرقابل تراکم بودن مایعات است که امکان انتقال قدرت بیشتر با افزایش راندمان را فراهم می کند زیرا انرژی در اثر فشار دادن از دست نمی رود، مگر اینکه هوا وارد خطوط هیدرولیک شود. سیالات هیدرولیک همچنین ممکن است روانکاری، خنک سازی و انتقال قدرت هیدرولیک را انجام دهند.

پنوماتیک، به دلیل چند وجهی بودن کمتر، نیاز به روانکاری روغن جداگانه دارد که می تواند با فشار هوا نامرتب باشد.

پنوماتیک از نظر طراحی و کنترل ساده تر و ایمن تر است – با خطر آتش سوزی کمتر – تا حدی به دلیل قابلیت تراکم گاز که ضربه را جذب می کند می تواند از مکانیسم محافظت کند.