Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Kuinka hydraulijärjestelmät toimivat
- Esimerkkejä hydraulijärjestelmistä
- Hydraulijärjestelmän edut
- Hydraulijärjestelmän haitat
Hydrauliset järjestelmät välittävät voimaa hyödyntämällä nesteen painetta suljetussa järjestelmässä. Henkilöautojen ja kuorma-autojen jarrut, pyörätuolihissit, hydrauliset nostimet ja lentokoneiden siipikannat käyttävät tyypillisesti hydraulisia järjestelmiä. Monet valmistajat käyttävät hydraulijärjestelmiä, koska niillä on monia etuja mekaanisiin ja sähköisiin järjestelmiin verrattuna, kuten paljon energiaa tarjoava pienessä tilassa, mutta jos neste vuotaa järjestelmästä, tämä aiheuttaa ongelman ja haitan järjestelmässä, koska se tapana työskennellä ollenkaan.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Hydraulijärjestelmien etuja ovat teho, tarkkuus, tehokkuus ja helppo huolto. Mutta heillä on myös haittoja: ne voivat vuotaa, mikä tekee niistä sotkuisia, ja niiden sisällä olevat nesteet ovat usein syövyttäviä maalatakseen ja joitain sinettejä.
Kuinka hydraulijärjestelmät toimivat
Hydrauliset järjestelmät käyttävät nestettä paineen luomiseen. Nestemäiset hiukkaset ovat lähellä toisiaan, eli neste on melkein kokoonpuristamaton. Hiukkasten liikkuessa ne osuvat toisiinsa ja törmäävät myös säiliön seiniin. Koska paine nesteessä siirtyy yhtä suuressa määrin joka suuntaan, nesteeseen yhdessä pisteessä kohdistettu voima siirtyy nesteen muihin pisteisiin. Lasketaan paine yhtälöllä F ÷ (P x A), missä P on paine paskaaleissa, F on voima newtonissa ja A on poikkileikkauspinta-ala neliömetrinä. Tätä kutsutaan Pascals-lakiksi.
Hydraulijärjestelmissä pieni voima pienen poikkileikkausalueen yli siirtää painetta ja luo suuren voiman suuremmalle poikkileikkausalueelle. Pohjimmiltaan, jos liität kaksi sylinteriä, suuren ja pienen, ja kohdistat voiman yhteen sylinteriin, se tuottaa samanlaisen paineen molemmissa sylintereissä. Koska yksi sylinteri sisältää suuremman tilavuuden, suuremman sylinterin tuottama voima on suurempi, vaikka paine molemmissa sylintereissä pysyy samana.
Esimerkkejä hydraulijärjestelmistä
Hydraulijärjestelmä, jota useimmat kuljettajat käyttävät päivittäin, ajattelematta sitä, on ajoneuvosi jarrujärjestelmä. Muita esimerkkejä ovat nostolaitteet, kuten hydrauliset tunkit ja pyörätuolinhissit, kaivurin ja muiden raskaiden laitteiden nosto- ja kaivuvarret, hydrauliset puristimet, jotka tuottavat metalliosia, sekä jotkut ilma-alusten ja veneiden osat, mukaan lukien siipikannat ja peräsimet. Jokainen hydraulijärjestelmä noudattaa samaa perusperiaatetta. Esimerkiksi hydraulinen nosturi nostaa raskaita kuormia pumpun männän avulla, joka siirtää öljyä molempien sylinterien läpi. Männän vetäminen taaksepäin avaa imuventtiilipallo ja vie nesteen pumppukammioon. Työnnä mäntä eteenpäin nestettä ulkoiseen tyhjennysventtiiliin, sitten sylinterikammiossa, sulkemalla imuventtiili, koska se lisää painea sylinterin sisään.
Hydraulijärjestelmän edut
Hydraulijärjestelmä on tehokas voimansiirto monista syistä. Ensinnäkin sen yksinkertaisten vipujen ja painikkeiden avulla on helppo käynnistää, pysäyttää, kiihdyttää ja hidastaa. Tämä mahdollistaa myös ohjaustarkkuuden. Lisäksi, koska se on sellainen nestemäinen järjestelmä, ilman vaivalloisia vaihteita, hihnapyöriä tai vipuja, se selviää helposti valtavasta painoalueesta. Se tarjoaa jatkuvan voiman nopeuden muutoksista riippumatta. Suurimmaksi osaksi hydraulijärjestelmät ovat yksinkertaisia, turvallisia ja taloudellisia, koska ne käyttävät vähemmän liikkuvia osia verrattuna mekaanisiin ja sähköisiin järjestelmiin, mikä helpottaa niiden huoltoa. Hydraulijärjestelmiä on turvallista käyttää kemiantehtaissa ja kaivoksissa, koska ne eivät aiheuta kipinöitä.
Hydraulijärjestelmän haitat
Hydrauliikkajärjestelmillä on myös joitain haittoja. Hydraulinesteiden käsittely on sotkuista, ja hydrauliikkajärjestelmän vuotoista voi olla vaikea päästä eroon kokonaan. Jos hydrauliöljyä vuotaa kuumilla alueilla, se voi syttyä.Jos hydrauliikkajohdot rikkoutuvat, ne voivat aiheuttaa vakavia vammoja. Ole varovainen käsitellessäsi hydraulinesteitä, koska liiallinen altistuminen voi aiheuttaa terveysongelmia. Myös hydrauliset nesteet ovat syövyttäviä, mutta jotkut tyypit ovat vähemmän kuin toiset. Esimerkiksi hydraulisia maastopyöriä varten on saatavana kaksi päätyyppiä jarrunestettä, DOT-nestettä ja mineraaliöljyä. Ei-syövyttävien ominaisuuksiensa vuoksi mineraaliöljy ei todennäköisesti tuhoa polkupyörien maalimateriaalia. Pidä hydraulijärjestelmäsi parhaana mahdollisena pitäen tarkistaa säännöllisesti hydraulijärjestelmät vuotojen varalta, voitele tarvittaessa ja vaihda suodattimet ja tiivisteet tarpeen mukaan.