Hidravlika in uporaba tekočin

Dom in gradnje

Hidravlika je veja znanosti, ki se ukvarja s praktično uporabo tekočin, predvsem tistih, ki so v gibanju. Hidravlika obravnava pretok tekočin v hidravličnih ceveh (visokotlačnih ceveh), rekah in kanalih ter njihovo zadrževanje z jezovi in ​​rezervoarji. Nekatera načela hidravlike veljajo tudi za pline, običajno v primerih, ko so razlike v gostoti razmeroma majhne. Zaradi univerzalne uporabnosti se je posledično obseg hidravlike razširil tudi na mehanske naprave, kot so ventilatorji in plinske turbine ter na pnevmatske hidravlične priključke.

Več informacij najdete na spletni strani HIDRA.

Tekočine v gibanju ali pod pritiskom so človeku koristile več stoletij še preden sta francoski znanstvenik-filozof Blaise Pascal in švicarski fizik Daniel Bernoulli oblikovala zakone, na katerih danes temelji sodobna tehnologija hidravlične energije. Pascalov zakon, formuliran okoli leta 1650, pravi, da se tlak v tekočini prenaša enako v vseh smereh; to pomeni, da ko bo voda napolnjena v zaprti posodi, se bo pritisk na kateri koli točki prenesel na vse strani posode. V hidravlični stiskalnici se Pascalov zakon uporablja za povečanje veljavnosti; majhna sila, ki se uporablja na majhnem batu v majhnem cilindru, se skozi cev prenese v velik valj, kjer se enako pritiska na vse strani valja, vključno z velikim batom.

 

 

 

Bernoullijev zakon, formuliran približno stoletje pozneje, pravi, da je energija v tekočini posledica dviga, gibanja in tlaka ter če ni izgub zaradi trenja ali slabo opravljenega dela, vsota energij ostane konstantna. Tako lahko hitrostno energijo, ki izhaja iz gibanja delno pretvorimo v tlačno energijo s povečanjem preseka cevi, ki upočasni pretok, vendar poveča območje na katerega tekočina pritiska.

Do 19. stoletja ni bilo mogoče razviti veliko večjih hitrosti in pritiskov od tistih, ki jih je zagotavljala narava, vendar je človeški izum črpalk prinesel velik potencial za uporabo odkritij Pascala in Bernoullija. Leta 1882 je londonsko mesto zgradilo hidravlični sistem, ki je dovajal vodo pod tlakom po uličnem omrežju za pogon strojev v tovarnah.

Leta 1906 je izumljen oljni hidravlični sistem za dvig in nadzor pušk USS “Virginia”. V dvajsetih letih 20. stoletja so razvili samostojne hidravlične enote, sestavljene iz črpalke, krmilnikov in motorja. Ti izumi pa danes odpirajo poti aplikacijam v obdelovalnih strojih, avtomobilih, kmetijskih in zemeljskih strojih, lokomotivah, ladjah, letalih in vesoljskih plovilih.

V sistemih s hidravličnim napajanjem je pet glavnih elementov:

  • gonilnik,
  • črpalka,
  • regulacijski ventili,
  • motor in
  • obremenitev.

Rast tehnologije pretočnega napajanja od druge svetovne vojne je bila fenomenalna. Pri delovanju in nadzoru obdelovalnih strojev, kmetijskih strojev, gradbenih strojev in rudarskih strojev lahko moč tekočine uspešno konkurira mehanskim in električnim sistemom. Njegove glavne prednosti so fleksibilnost in sposobnost učinkovitega množenja sil; omogoča tudi hiter in natančen odziv na kontrole.

 

Hidravlični elektroenergetski sistemi so postali glavna tehnologija za prenos energije, ki jo uporabljajo vse faze industrijske, kmetijske in obrambne dejavnosti. Sodobna letala na primer uporabljajo hidravlične sisteme za aktiviranje svojih krmilnih sistemov, ter za upravljanje pristajalnih zobnikov in zavor. Skoraj vse rakete, pa tudi njihova zemeljska podporna oprema, uporablja tekočinsko moč. Avtomobili uporabljajo hidravlične sisteme v prenosnih sistemih, zavorah in krmilnih mehanizmih.

 

Sledite nam na Facebooku.