Usos de Sistemas Hidráulicos

Mesmo que não sejam sólidos, fluidos como a água têm a notável capacidade de realizar trabalhos úteis. A hidráulica, o ramo da ciência que estuda as propriedades mecânicas dos fluidos, ajudou as pessoas a inventar muitos usos de dispositivos hidráulicos, incluindo freios, elevadores, compactadores e outras máquinas que tornam a vida conveniente, produtiva e segura.

Blaise Pascal derivou uma lei que explica como as pessoas podem aproveitar o poder dos fluidos. Quando você aplica pressão ao líquido em um recipiente confinado, essa pressão é transmitida igualmente a todos os outros pontos do recipiente. De acordo com a lei, também é possível que um sistema hidráulico multiplique forças. Por exemplo, um braço hidráulico usa esses princípios para ajudá-lo a içar milhares de libras usando as mãos. Você pressiona para aplicar uma pequena força a uma parte do fluido do macaco, e a força se multiplica o suficiente para levantar um carro.

Você testemunha a hidráulica em ação toda vez que anda em um veículo ou vê uma passagem; os sistemas de travagem de automóveis estão entre os usos mais comuns de máquinas hidráulicas. O sistema de frenagem de um veículo possui vários componentes essenciais, e um deles vem em uma garrafa ou lata. O fluido de freio, um líquido hidráulico, é tão importante que os sistemas de freio podem falhar sem ele. Quando você pressiona o pé no pedal do freio, um pistão e uma haste em um cilindro mestre se movem. Este movimento exerce força sobre o fluido hidráulico contido dentro das linhas de freio. Por causa da lei de Pascal, a pressão se move através das linhas, pressiona contra outro cilindro e faz com que as sapatas e pastilhas do freio do veículo entrem em contato com o disco ou tambor e diminuam a velocidade das rodas.

Além de ajudar os aviões a desacelerar nas pistas, os sistemas de energia hidráulica gerenciam os flaps, o trem de pouso e as superfícies de controle de vôo. Líquidos hidráulicos fazem isso transferindo forças aplicadas em um local para controles em outro ponto do avião. A pressão de operação no sistema hidráulico de um avião pode variar de 200 a 5.000 psi. A frota americana de ônibus espaciais continha sistemas hidráulicos que poderiam funcionar em gravidade zero e no ambiente hostil do espaço.

Os compactadores de lixo hidráulicos também aproveitam o fato de que uma pequena quantidade de pressão em um fluido contido pode produzir uma força maior em outra parte do sistema. Antes que o lixo chegue ao aterro, caminhões de lixo com braços hidráulicos compactam o lixo para ocupar menos espaço. Compactar o lixo ajuda a salvar o meio ambiente e evita que os aterros sanitários se encham tão rapidamente. Hotéis, restaurantes e outras empresas que produzem resíduos podem aproveitar o poder da mecânica dos fluidos comprando compactadores de lixo hidráulicos.

A viscosidade, que mede a resistência de um líquido ao fluxo, é uma propriedade importante do fluido hidráulico que influencia a eficiência de um sistema hidráulico. Os fluidos que você escolher para um sistema hidráulico devem ter um nível de viscosidade tão alto que atrapalhe o fluxo, resultando em aumento de temperatura e perda de potência.