Articles

miten hydrauliset koneet toimivat

minkä tahansa hydraulisen järjestelmän perusidea on hyvin yksinkertainen: yhteen pisteeseen kohdistettu voima siirretään toiseen pisteeseen puristumattoman nesteen avulla. Neste on lähes aina jonkinlaista öljyä. Voima on lähes aina moninkertaistunut prosessissa. Alla olevassa kuvassa on yksinkertaisin mahdollinen hydraulijärjestelmä:

Tämä sisältö ei ole yhteensopiva tällä laitteella.

yksinkertainen hydraulijärjestelmä, joka koostuu kahdesta männästä ja niitä yhdistävästä öljytäytteisestä putkesta. Klikkaa punaista nuolta nähdäksesi animaation.

Mainos

tässä piirroksessa kaksi mäntää (punainen) mahtuvat kahteen öljyllä täytettyyn lasisylinteriin (Vaaleansininen), jotka on liitetty toisiinsa öljytäytteisellä putkella. Jos kohdistat alaspäin kohdistuvan voiman yhteen mäntään (tämän piirroksen vasempaan), voima siirtyy toiseen mäntään putkessa olevan öljyn kautta. Koska öljy on puristamaton, tehokkuus on erittäin hyvä – lähes kaikki sovellettu voima näkyy toisessa männässä. Hydraulisten järjestelmien hienous on se, että kaksi sylinteriä yhdistävä putki voi olla minkä pituinen ja muotoinen tahansa, jolloin se voi kulkea kaikenlaisten mäntiä erottavien asioiden läpi. Putki voi myös haarautua, jolloin yhdellä pääsylinterillä voi halutessaan ajaa useampaa kuin yhtä orjasylinteriä.

hydraulijärjestelmien siisteys on siinä, että systeemiin on erittäin helppo lisätä voiman kertolasku (tai jako). Jos olet lukenut, Miten Block ja taklata toimii tai miten vaihteet toimivat, niin tiedät, että kaupankäynnin voima etäisyyden on hyvin yleinen mekaanisissa järjestelmissä. Hydraulisessa järjestelmässä yhden männän ja sylinterin kokoa muutetaan suhteessa toiseen, kuten tästä näkyy:

Tämä sisältö ei ole yhteensopiva tällä laitteella.

hydraulinen kertolasku. Oikealla olevan männän pinta-ala on yhdeksän kertaa suurempi kuin vasemmalla olevan männän. Kun voima kohdistetaan vasempaan mäntään, se liikuttaa yhdeksää yksikköä jokaista oikean männän liikuttamaa yksikköä kohti, ja voima kerrotaan yhdeksällä oikeanpuoleisessa männässä. Klikkaa punaista nuolta nähdäksesi animaation.

kerroinkertoimen määrittämiseksi aloitetaan tarkastelemalla mäntien kokoa. Oletetaan, että mäntä vasemmalla on 2 tuumaa halkaisijaltaan (1 tuuman säde), kun taas mäntä oikealla on 6 tuumaa halkaisijaltaan (3 tuuman säde). Kahden männän pinta-ala on Pi * r2. Vasemman männän pinta-ala on siis 3,14, kun taas oikean männän pinta-ala on 28,26. Oikealla oleva mäntä on 9 kertaa suurempi kuin vasemmalla oleva mäntä. Tämä tarkoittaa sitä, että vasemmanpuoleiseen mäntään kohdistuva voima näkyy 9 kertaa suurempana oikeanpuoleisessa männässä. Jos siis kohdistat 100 paunan alaspäin suuntautuvan voiman vasempaan mäntään, 900 paunan ylöspäin suuntautuva voima ilmestyy oikealle. Ainoa saalis on, että sinun täytyy painaa vasen mäntä 9 tuumaa nostaa oikea mäntä 1 tuumaa.

oman auton jarrut ovat hyvä esimerkki mäntäkäyttöisestä perushydrauliikasta. Kun autossa painaa jarrupoljinta, se painaa jarrun pääsylinterin mäntää. Neljä orjamäntää, yksi kummassakin pyörässä, painavat jarrupalat jarruroottoria vasten pysäyttääkseen auton. (Itse asiassa lähes kaikissa nykyautoissa kaksi pääsylinteriä ajaa kahta orjasylinteriä kummassakin. Jos pääsylintereissä on ongelma tai vuoto, voit silti pysäyttää auton.)

useimmissa muissa hydraulijärjestelmissä hydraulisylinterit ja männät on kytketty venttiilien kautta korkeapaineista öljyä syöttävään pumppuun. Opit näistä järjestelmistä seuraavissa osioissa.