Articles

hydraulika

hydraulika, vědní obor zabývající se praktickými aplikacemi tekutin, především kapalin, v pohybu. Souvisí s mechanikou tekutin (Q. V.), která z velké části poskytuje její teoretický základ. Hydraulika se zabývá takovými záležitostmi, jako je tok kapalin v potrubí, řekách a kanálech a jejich uzavření přehradami a nádržemi. Některé z jeho principů platí také pro plyny, obvykle v případech, kdy jsou rozdíly v hustotě relativně malé. V důsledku toho se rozsah hydrauliky rozšiřuje na mechanická zařízení, jako jsou ventilátory a plynové turbíny, a na pneumatické řídicí systémy.

Kapalin v pohybu nebo pod tlakem dělali užitečnou práci pro člověka po mnoho staletí předtím, než francouzský vědec-filozof Blaise Pascal a Švýcarský fyzik Daniel Bernoulli formuloval zákony, na nichž moderní hydraulické-power technologie je založena. Pascalův zákon, formulovaný asi v roce 1650, uvádí, že tlak v kapalině je přenášen rovnoměrně ve všech směrech; i. e, když je voda naplněna uzavřenou nádobou, aplikace tlaku v kterémkoli bodě bude přenášena na všechny strany nádoby. V hydraulickém lisu, pascalův zákon se používá k získání zvýšení síly; malá síla působící na malý píst v malé válce je přenášen přes trubku k velké válce, kde tlačí stejně proti všech stranách válců, včetně velkého pístu.

Bernoulliho zákon, formuloval o století později, uvádí, že energie v tekutině je vzhledem k nadmořské výšce, pohybu a tlaku, a pokud tam nejsou žádné ztráty v důsledku tření a bez práce, součet energií zůstává konstantní. Rychlost energie, vyplývající z pohybu, může být částečně přeměněna na tlakovou energii zvětšením průřezu potrubí, které zpomaluje tok, ale zvětšuje plochu, na kterou tekutina tlačí.

Až do 19. století nebylo možné vyvinout rychlosti a tlaky mnohem větší, než ty, za předpokladu, od přírody, ale vynález čerpadla přinesl obrovský potenciál pro uplatnění objevů Pascal a Bernoulli. V roce 1882 postavilo město Londýn hydraulický systém, který dodával tlakovou vodu uliční sítí k pohonu strojů v továrnách. V roce 1906 došlo k významnému pokroku v hydraulické technice, když byl instalován olejový hydraulický systém pro zvedání a ovládání děl USS “ Virginia.“V roce 1920, samostatné hydraulické jednotky, skládající se z čerpadla, ovládací prvky a motor byly vyvinuty, otevírá cestu pro aplikace v obráběcích strojů, automobilů, zemědělské a zemní stroje, lokomotivy, lodě, letadla a kosmické lodi.

získejte předplatné Britannica Premium a získejte přístup k exkluzivnímu obsahu. Přihlásit se nyní

v hydraulických energetických systémech existuje pět prvků: řidič, čerpadlo, regulační ventily, motor a zatížení. Řidič může být elektromotor nebo motor jakéhokoli typu. Čerpadlo působí hlavně na zvýšení tlaku. Motor může být protějškem čerpadla, transformující hydraulický vstup na mechanický výstup. Motory mohou produkovat buď rotační nebo vratný pohyb v zátěži.

růst technologie fluidního výkonu od druhé světové války byl fenomenální. V provozu a řízení obráběcích strojů, zemědělských strojů, stavebních strojů a důlních strojů může fluid power úspěšně konkurovat mechanickým a elektrickým systémům (viz fluidics). Jeho hlavními výhodami jsou flexibilita a schopnost efektivně násobit síly; poskytuje také rychlou a přesnou reakci na ovládací prvky. Tekutá síla může poskytnout sílu několika uncí nebo tisíce tun.

hydraulické energetické systémy se staly jednou z hlavních technologií přenosu energie využívaných ve všech fázích průmyslové, zemědělské a obranné činnosti. Moderní letadla například používají hydraulické systémy k aktivaci svých ovládacích prvků a k ovládání podvozků a brzd. Prakticky všechny rakety, stejně jako jejich pozemní podpůrné vybavení, využívají tekutinu. Automobily používají hydraulické systémy ve svých převodovkách, brzdách a mechanismech řízení. Hromadná výroba a její potomci, automatizace, mají v mnoha průmyslových odvětvích své základy ve využívání systémů fluid-power.