Obwohl sie nicht fest sind, haben Flüssigkeiten wie Wasser die bemerkenswerte Fähigkeit, nützliche Arbeit zu leisten. Die Hydraulik, der Wissenschaftszweig, der die mechanischen Eigenschaften von Flüssigkeiten untersucht, hat den Menschen geholfen, viele Anwendungen von zu erfinden hydraulische Geräte, einschließlich Bremsen, Aufzüge, Verdichter und andere Maschinen, die das Leben bequemer, produktiver und sicherer machen.
Hydraulische Aufzüge und Fluidtechnik
Blaise Pascal leitete ein Gesetz ab, das erklärt, wie Menschen die Kraft von Flüssigkeiten nutzen können. Wenn Sie in einem geschlossenen Behälter Druck auf eine Flüssigkeit ausüben, überträgt sich dieser Druck gleichermaßen auf alle anderen Punkte im Behälter. Laut Gesetz ist es auch möglich, dass ein Hydrauliksystem Kräfte vervielfacht. Zum Beispiel verwendet ein hydraulischer Arm diese Prinzipien, um Ihnen zu helfen, Tausende von Pfund mit Ihren Händen zu heben. Sie drücken nach unten, um eine kleine Kraft auf einen Teil der Flüssigkeit des Wagenhebers auszuüben, und die Kraft ist ein Vielfaches, um ein Auto anzuheben.
Hydraulisches Bremsen
Sie werden jedes Mal, wenn Sie mit einem Fahrzeug fahren oder einen Durchgang sehen, Zeuge der Hydraulik in Aktion; Pkw-Bremssysteme gehören zu den häufigsten Anwendungen von hydraulischen Maschinen. Das Bremssystem eines Fahrzeugs besteht aus mehreren kritischen Komponenten, von denen eine in einer Flasche oder Dose geliefert wird. Bremsflüssigkeit, eine Hydraulikflüssigkeit, ist so wichtig, dass ohne sie Bremssysteme ausfallen könnten. Wenn Sie mit dem Fuß auf ein Bremspedal treten, bewegen sich ein Kolben und eine Stange in einem Hauptbremszylinder. Diese Bewegung übt Kraft auf Hydraulikflüssigkeit aus, die in Bremsleitungen eingeschlossen ist. Aufgrund des Pascalschen Gesetzes bewegt sich der Druck durch die Leitungen, drückt gegen einen anderen Zylinder und bewirkt, dass die Bremsbacken und -beläge des Fahrzeugs die Scheibe oder Trommel berühren und die Räder abbremsen.
Flugzeuge und Hydrauliksysteme
Neben der Verlangsamung von Flugzeugen auf Start- und Landebahnen steuern hydraulische Antriebssysteme die Klappen, das Fahrwerk und die Flugsteuerflächen. Hydraulikflüssigkeiten tun dies, indem sie Kräfte, die an einer Stelle aufgebracht werden, auf Bedienelemente an einer anderen Stelle des Flugzeugs übertragen. Der Betriebsdruck im Hydrauliksystem eines Flugzeugs kann von 200 bis 5.000 psi variieren. Amerikas Flotte von Space Shuttles enthielt hydraulische Systeme, die in der Schwerelosigkeit und in der rauen Umgebung des Weltraums funktionieren konnten.
Die Fähigkeit von Flüssigkeiten, Substanzen zu komprimieren
Hydraulische Müllverdichter nutzen auch die Tatsache, dass ein geringer Druck auf eine enthaltene Flüssigkeit an anderer Stelle im System eine stärkere Kraft erzeugen kann. Bevor der Müll auf eine Deponie gelangt, verdichten Müllwagen mit hydraulischen Armen den Müll, damit er weniger Platz benötigt. Die Verdichtung von Müll schont die Umwelt und verhindert, dass sich Deponien so schnell füllen. Hotels, Restaurants und andere Unternehmen, die Abfall produzieren, können die Kraft der Strömungsmechanik nutzen, indem sie hydraulische Müllverdichter kaufen.
Nicht alle Hydraulikflüssigkeiten sind gleich
Die Viskosität, die den Strömungswiderstand einer Flüssigkeit misst, ist eine wichtige Eigenschaft von Hydraulikflüssigkeit, die den Wirkungsgrad eines Hydrauliksystems beeinflusst. Flüssigkeiten, die Sie für ein Hydrauliksystem auswählen, müssen eine so hohe Viskosität aufweisen, dass sie den Durchfluss behindert, was zu erhöhten Temperatur- und Leistungsverlusten führt.