Articles

Hvordan Hydrauliske Maskiner Fungerer

den grunnleggende ideen bak et hydraulisk system er veldig enkelt: Kraft som påføres på ett punkt overføres til et annet punkt ved hjelp av en inkompressibel væske. Væsken er nesten alltid en olje av noe slag. Kraften blir nesten alltid multiplisert i prosessen. Bildet nedenfor viser det enklest mulige hydraulikksystemet:

dette innholdet er ikke kompatibelt på denne enheten.

Et Enkelt hydraulisk system bestående av to stempler og et oljefylt rør som forbinder dem. Klikk på den røde pilen for å se animasjonen.

Annonse

i denne tegningen passer to stempler (rød) inn i to glassflasker fylt med olje (lyseblå) og koblet til hverandre med et oljefylt rør. Hvis du bruker en nedadgående kraft til ett stempel (den venstre i denne tegningen), overføres kraften til det andre stempelet gjennom oljen i røret. Siden olje er inkompressibel, er effektiviteten veldig bra-nesten all den påførte kraften vises ved det andre stempelet. Det flotte med hydrauliske systemer er at røret som forbinder de to sylindrene kan være hvilken som helst lengde og form, slik at den kan slange gjennom alle slags ting som skiller de to stemplene. Røret kan også gaffel, slik at en hovedcylinder kan kjøre mer enn en slavesylinder hvis ønskelig.det fine med hydrauliske systemer er at det er veldig enkelt å legge til kraftmultiplikasjon (eller divisjon) til systemet. Hvis Du har lest Hvordan En Blokk Og Takle Fungerer Eller Hvordan Gir Fungerer, vet du at handelsstyrke for avstand er svært vanlig i mekaniske systemer. I et hydraulisk system er alt du gjør å endre størrelsen på ett stempel og sylinder i forhold til det andre, som vist her:

dette innholdet er ikke kompatibelt på denne enheten.

Hydraulisk multiplikasjon. Stempelet til høyre har et overflateareal ni ganger større enn stempelet til venstre. Når kraften påføres venstre stempel, vil den flytte ni enheter for hver enhet som høyre stempel beveger seg, og kraften multipliseres med ni på høyre stempel. Klikk på den røde pilen for å se animasjonen.

for å bestemme multiplikasjonsfaktoren, start med å se på størrelsen på stemplene. Anta at stempelet til venstre er 2 tommer i diameter (1-tommers radius), mens stempelet til høyre er 6 tommer i diameter (3-tommers radius). Arealet av de to stemplene Er Pi * r2. Området til venstre stempel er derfor 3,14, mens stempelområdet til høyre er 28,26. Stempelet til høyre er 9 ganger større enn stempelet til venstre. Hva det betyr er at enhver kraft på venstre stempel vil vises 9 ganger større på høyre stempel. Så hvis du bruker en 100 pund nedadgående kraft til venstre stempel, vises en 900 pund oppadgående kraft til høyre. Den eneste fangsten er at du må trykke på venstre stempel 9 inches å heve høyre stempel 1 tomme.

bremsene i bilen er et godt eksempel på et grunnleggende stempeldrevet hydraulisk system. Når du trykker på bremsepedalen i bilen, skyver den på stempelet i bremsens hovedcylinder. Fire slavestempler, en på hvert hjul, aktiverer for å trykke bremseklossene mot bremsrotoren for å stoppe bilen. (Faktisk, i nesten alle biler på veien i dag kjører to master sylindere to slavesylindere hver. På den måten hvis en av hovedsylindrene har et problem eller springer en lekkasje, kan du fortsatt stoppe bilen.)

i de fleste andre hydrauliske systemer er hydrauliske sylindere og stempler koblet via ventiler til en pumpe som leverer høytrykksolje. Du vil lære om disse systemene i de følgende avsnittene.