Hydraulsystem överför kraft genom att använda vätskans tryck i ett förseglat system. Bromsarna på bilar och lastbilar, rullstolsliftar, hydrauliska domkrafter och vingklaffar på flygplan använder vanligtvis hydrauliska system. Många tillverkare använder hydrauliska system eftersom de har många fördelar jämfört med mekaniska och elektriska system som att erbjuda mycket kraft i ett litet utrymme, men om vätskan läcker från systemet skapar detta ett problem och en nackdel i systemet, eftersom det inte fungerar vid Allt.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Fördelarna med hydrauliska system inkluderar kraft, noggrannhet, effektivitet och underhåll. Men de har också nackdelar: de kan läcka, vilket gör dem röriga, och vätskorna i dem är ofta frätande att måla och vissa tätningar.
Hur hydraulsystem fungerar
Hydraulsystem använder vätska för att skapa tryck. Flytande partiklar är nära varandra, vilket innebär att en vätska är nästan okomprimerbar. När partiklarna rör sig slår de varandra och stöter också mot behållarens väggar. Eftersom trycket i en vätska överförs i lika stor utsträckning i alla riktningar överförs en kraft som appliceras vid en punkt på en vätska till andra punkter på vätskan. Du räknar ut trycket med ekvationen F ÷ (P x A), där P är trycket i pascal, F är kraften i newton och A är tvärsnittsarean i kvadratmeter. Detta är känt som Pascals lag.
I hydrauliska system överför en liten kraft över ett litet tvärsnittsområde tryck och skapar en stor kraft över ett större tvärsnittsområde. I huvudsak, om du ansluter två cylindrar, en stor och en liten, och applicerar kraft på en cylinder, genererar den lika tryck i båda cylindrarna. Eftersom en cylinder innehåller en större volym är kraften som den större cylindern producerar högre, även om trycket i de två cylindrarna förblir densamma.
Exempel på hydraulsystem
Ett hydraulsystem som de flesta förare använder varje dag, utan att tänka på det, är bromssystemet i ditt fordon. Andra exempel inkluderar lyftutrustning, såsom hydrauliska domkrafter och rullstolsliftar, lyft- och grävarmar på traktorgrävare och annat tung utrustning, hydrauliska pressar som producerar metallkomponenter och vissa delar av flygplan och båtar, inklusive vingklaffar och roder. Varje hydraulsystem följer samma grundprincip. Till exempel lyfter en hydraulisk domkraft tunga laster med en pumpkolv som förflyttar olja genom båda cylindrarna. Att dra kolven tillbaka öppnar en sugventilkula och tar vätskan in i pumpkammaren. Genom att trycka kolven framåt sänds vätskan in i en extern urladdningsventil och sedan in i cylinderkammaren och stänger sugventilen när den bygger tryck inuti cylindern.
Fördelar med hydraulsystem
Ett hydraulsystem är en effektiv kraftöverförare av många skäl. För det första gör de enkla spakarna och tryckknapparna det enkelt att starta, stoppa, accelerera och retardera. Detta möjliggör också kontrollens noggrannhet. Eftersom det är ett sådant flytande system utan besvärliga kugghjul, remskivor eller spakar klarar det enkelt ett stort viktintervall. Det ger en konstant kraft, oavsett hastighetsförändringar. För det mesta är hydrauliska system enkla, säkra och ekonomiska eftersom de använder färre rörliga delar jämfört med mekaniska och elektriska system, vilket gör dem lättare att underhålla. Hydraulsystem är säkra att använda i kemiska anläggningar och gruvor eftersom de inte orsakar gnistor.
Nackdelar med hydraulsystem
Hydraulsystem har också några nackdelar. Att hantera hydraulvätskor är rörigt och det kan vara svårt att helt bli av med läckage i ett hydraulsystem. Om hydraulvätska läcker ut i heta områden kan det ta eld. Om hydraulledningar spricker kan de orsaka allvarliga skador. Var försiktig när du hanterar hydraulvätskor, eftersom för mycket exponering kan leda till hälsoproblem. Hydraulvätskor är också frätande, men vissa typer är mindre än andra. Till exempel finns två huvudtyper av bromsvätska tillgängliga för hydrauliska mountainbikes, DOT-vätska och mineralolja. På grund av dess icke-frätande egenskaper är mineralolja mindre benägna att förstöra en cykels lack. För att hålla ditt hydraulsystem i sin bästa skick, kontrollera hydraulsystemen med jämna mellanrum för läckage, smörj vid behov och byt filter och tätningar efter behov.