Vantaggi e svantaggi dei sistemi idraulici

I sistemi idraulici trasmettono potenza utilizzando la pressione del fluido all'interno di un sistema sigillato. I freni di auto e camion, ascensori per sedie a rotelle, martinetti idraulici e flap alari sugli aerei utilizzano tipicamente sistemi idraulici. Molti produttori utilizzano sistemi idraulici perché hanno molti vantaggi rispetto ai sistemi meccanici ed elettrici, come offrire molto potenza in poco spazio, ma se il fluido fuoriesce dall'impianto, questo crea un problema e uno svantaggio nell'impianto, in quanto non funzionerà a tutti.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

I vantaggi dei sistemi idraulici includono potenza, precisione, efficienza e facilità di manutenzione. Ma hanno anche degli svantaggi: possono perdere, il che li rende disordinati, e i fluidi al loro interno sono spesso caustici per dipingere e alcune guarnizioni.

I sistemi idraulici utilizzano il liquido per creare pressione. Le particelle liquide sono vicine tra loro, il che significa che un liquido è quasi incomprimibile. Quando le particelle si muovono, si scontrano e urtano anche contro le pareti del contenitore. Poiché la pressione in un liquido si trasferisce in egual misura in ogni direzione, una forza applicata in un punto su un liquido si trasferisce in altri punti del liquido. Calcoli la pressione usando l'equazione F ÷ (P x A), dove P è la pressione in pascal, F è la forza in newton e A è l'area della sezione trasversale in metri al quadrato. Questa è nota come legge di Pascal.

Nei sistemi idraulici, una piccola forza su un'area della sezione trasversale ridotta trasmette la pressione e crea una forza elevata su un'area della sezione trasversale più ampia. In sostanza, se colleghi due cilindri, uno grande e uno piccolo, e applichi forza a un cilindro, si genera la stessa pressione in entrambi i cilindri. Poiché un cilindro contiene un volume maggiore, la forza prodotta dal cilindro più grande è maggiore, sebbene la pressione nei due cilindri rimanga la stessa.

Un sistema idraulico che la maggior parte dei conducenti usa ogni giorno, senza pensarci, è l'impianto frenante del tuo veicolo. Altri esempi includono attrezzature di sollevamento, come martinetti idraulici e sollevatori per sedie a rotelle, bracci di sollevamento e scavo su retroescavatori e altri attrezzature pesanti, presse idrauliche, che producono componenti metallici, e alcune parti di aerei e imbarcazioni, compresi i flap e timoni. Ogni sistema idraulico segue lo stesso principio di base. Ad esempio, un martinetto idraulico solleva carichi pesanti con uno stantuffo della pompa, che sposta l'olio attraverso entrambi i cilindri. Tirando indietro lo stantuffo si apre una sfera della valvola di aspirazione e porta il fluido nella camera della pompa. Spingendo in avanti lo stantuffo invia il fluido in una valvola di ritegno di scarico esterna, quindi nella camera del cilindro, chiudendo la valvola di aspirazione mentre crea pressione all'interno del cilindro.

Un sistema idraulico è un efficiente trasmettitore di potenza per molte ragioni. Innanzitutto, le sue semplici leve e pulsanti facilitano l'avvio, l'arresto, l'accelerazione e la decelerazione. Ciò consente anche la precisione del controllo. Inoltre, poiché è un sistema così fluido, senza ingranaggi, pulegge o leve ingombranti, si adatta facilmente a un'ampia gamma di pesi. Fornisce una forza costante, indipendentemente dalle variazioni di velocità. Per la maggior parte, i sistemi idraulici sono semplici, sicuri ed economici perché utilizzano meno parti in movimento rispetto ai sistemi meccanici ed elettrici, il che li rende più facili da mantenere. I sistemi idraulici sono sicuri da usare negli impianti chimici e nelle miniere perché non provocano scintille.

Anche i sistemi idraulici presentano alcuni inconvenienti. La gestione dei fluidi idraulici è disordinata e può essere difficile eliminare completamente le perdite in un sistema idraulico. Se il fluido idraulico perde in aree calde, potrebbe prendere fuoco. Se le tubazioni idrauliche scoppiano, possono causare lesioni gravi. Fare attenzione quando si maneggiano i fluidi idraulici, poiché un'eccessiva esposizione può portare a problemi di salute. Anche i fluidi idraulici sono corrosivi, ma alcuni tipi lo sono meno di altri. Ad esempio, sono disponibili due tipi principali di liquido dei freni per mountain bike idrauliche, fluido DOT e olio minerale. Grazie alle sue proprietà non corrosive, l'olio minerale ha meno probabilità di distruggere la vernice di una bicicletta. Per mantenere il tuo sistema idraulico al suo apice, controlla periodicamente che non ci siano perdite dei sistemi idraulici, lubrifica se necessario e cambia filtri e guarnizioni secondo necessità.