Χρήσεις υδραυλικών συστημάτων

Παρόλο που δεν είναι στερεά, υγρά όπως το νερό έχουν την αξιοσημείωτη ικανότητα εκτέλεσης χρήσιμης εργασίας. Η υδραυλική, ο κλάδος της επιστήμης που μελετά τις μηχανικές ιδιότητες των υγρών, έχει βοηθήσει τους ανθρώπους να εφεύρουν πολλές χρήσεις υδραυλικές συσκευές, συμπεριλαμβανομένων φρένων, ανελκυστήρων, συμπιεστών και άλλων μηχανών που κάνουν τη ζωή βολική, παραγωγική και ασφαλέστερη.

Η Blaise Pascal εξέδωσε έναν νόμο που εξηγεί πώς οι άνθρωποι μπορούν να αξιοποιήσουν τη δύναμη των υγρών. Όταν ασκείτε πίεση στο υγρό σε περιορισμένο δοχείο, αυτή η πίεση μεταδίδεται εξίσου σε όλα τα άλλα σημεία του δοχείου. Σύμφωνα με το νόμο, είναι επίσης δυνατό για ένα υδραυλικό σύστημα να πολλαπλασιάσει τις δυνάμεις. Για παράδειγμα, ένας υδραυλικός βραχίονας χρησιμοποιεί αυτές τις αρχές για να σας βοηθήσει να ανυψώσετε χιλιάδες κιλά χρησιμοποιώντας τα χέρια σας. Πιέζετε προς τα κάτω για να εφαρμόσετε μια μικρή δύναμη σε ένα μέρος του υγρού του γρύλου και η δύναμη πολλαπλασιάζεται αρκετά για να ανυψώσει ένα αυτοκίνητο.

Βλέπετε υδραυλικά σε δράση κάθε φορά που οδηγείτε σε ένα όχημα ή βλέπετε ένα πέρασμα. Τα συστήματα πέδησης αυτοκινήτων είναι από τις πιο κοινές χρήσεις των υδραυλικών μηχανών. Το σύστημα πέδησης ενός οχήματος έχει πολλά κρίσιμα εξαρτήματα και ένα από αυτά διατίθεται σε φιάλη ή δοχείο. Το υγρό φρένων, ένα υδραυλικό υγρό, είναι τόσο σημαντικό που τα συστήματα φρένων θα μπορούσαν να αποτύχουν χωρίς αυτό. Όταν πατάτε το πόδι σας σε ένα πεντάλ φρένου, ένα έμβολο και ράβδο κινείται σε έναν κύλινδρο. Αυτή η κίνηση ασκεί δύναμη στο υδραυλικό υγρό που περιορίζεται μέσα στις γραμμές φρένων. Λόγω του νόμου του Pascal, η πίεση κινείται μέσω των γραμμών, πιέζει έναν άλλο κύλινδρο και αναγκάζει τα παπούτσια και τα τακάκια του οχήματος να έρθουν σε επαφή με το δίσκο ή το τύμπανο και να επιβραδύνουν τους τροχούς προς τα κάτω.

Εκτός από το ότι βοηθούν τα αεροπλάνα να επιβραδύνουν τους διαδρόμους, τα υδραυλικά συστήματα ισχύος διαχειρίζονται τα πτερύγια, τα εργαλεία προσγείωσης και τις επιφάνειες ελέγχου πτήσης. Τα υδραυλικά υγρά το κάνουν μεταφέροντας δυνάμεις που ασκούνται σε μία θέση σε χειριστήρια σε άλλο σημείο του επιπέδου. Η πίεση λειτουργίας στο υδραυλικό σύστημα ενός αεροπλάνου μπορεί να κυμαίνεται από 200 έως 5.000 psi. Ο στόλος διαστημικών λεωφορείων της Αμερικής περιείχε υδραυλικά συστήματα που θα μπορούσαν να λειτουργούν σε μηδενική βαρύτητα και στο σκληρό περιβάλλον του διαστήματος.

Οι υδραυλικοί συμπιεστές απορριμμάτων εκμεταλλεύονται επίσης το γεγονός ότι μια μικρή ποσότητα πίεσης σε ένα περιέχον ρευστό μπορεί να παράγει ισχυρότερη δύναμη αλλού στο σύστημα. Προτού τα απορρίμματα φτάσουν σε χώρο υγειονομικής ταφής, τα απορριμματοφόρα με υδραυλικούς βραχίονες συμπιέζουν τα σκουπίδια για να καταλάβουν λιγότερο χώρο. Η συμπύκνωση απορριμμάτων βοηθά στη σωτηρία του περιβάλλοντος και εμποδίζει την ταφή των χώρων υγειονομικής ταφής. Τα ξενοδοχεία, τα εστιατόρια και άλλες επιχειρήσεις που παράγουν απόβλητα μπορούν να αξιοποιήσουν τη δύναμη των μηχανικών ρευστών αγοράζοντας υδραυλικούς συμπιεστές απορριμμάτων.

Το ιξώδες, το οποίο μετρά την αντίσταση ενός υγρού στη ροή, είναι μια σημαντική ιδιότητα του υδραυλικού υγρού που επηρεάζει την αποτελεσματικότητα ενός υδραυλικού συστήματος. Τα υγρά που επιλέγετε για ένα υδραυλικό σύστημα πρέπει να έχουν τόσο υψηλό επίπεδο ιξώδους που εμποδίζει τη ροή, με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας και την απώλεια ισχύος.