Articles

hoe hydraulische Machines werken

het basisidee achter elk hydraulisch systeem is zeer eenvoudig: kracht die op het ene punt wordt uitgeoefend, wordt met behulp van een niet-drukbare vloeistof naar een ander punt overgebracht. De vloeistof is bijna altijd een soort olie. De kracht wordt bijna altijd vermenigvuldigd in het proces. Onderstaande afbeelding toont het eenvoudigst mogelijke hydraulische systeem:

Deze inhoud is niet compatibel op dit apparaat.

een eenvoudig hydraulisch systeem bestaande uit twee zuigers en een met olie gevulde leiding die deze met elkaar verbindt. Klik op de rode pijl om de animatie te zien.

advertentie

in deze tekening passen twee zuigers (rood) in twee glazen cilinders gevuld met olie (lichtblauw) en met elkaar verbonden door een met olie gevulde pijp. Als je een neerwaartse kracht uitoefent op één zuiger (de linker in deze tekening), dan wordt de kracht overgebracht naar de tweede zuiger via de olie in de pijp. Omdat olie niet te drukken is, is de efficiëntie zeer goed — bijna alle uitgeoefende kracht verschijnt bij de tweede zuiger. Het mooie aan hydraulische systemen is dat de pijp die de twee cilinders verbindt elke lengte en vorm kan hebben, waardoor hij door allerlei dingen kan slingeren die de twee zuigers scheiden. De pijp kan ook vork, zodat één hoofdcilinder desgewenst meer dan één slaaf cilinder kan aandrijven.

Het leuke aan hydraulische systemen is dat het heel eenvoudig is om krachtvermenigvuldiging (of deling) toe te voegen aan het systeem. Als je hebt gelezen hoe een blok en Tackle werkt of hoe tandwielen werken, dan weet je dat trading kracht voor afstand is heel gebruikelijk in mechanische systemen. In een hydraulisch systeem, alles wat je doet is de grootte van een zuiger en cilinder ten opzichte van de andere, zoals hier getoond:

Deze inhoud is niet compatibel op dit apparaat.

hydraulische vermenigvuldiging. De zuiger aan de rechterkant heeft een oppervlakte die negen keer groter is dan de zuiger aan de linkerkant. Wanneer kracht wordt uitgeoefend op de linker zuiger, zal deze negen eenheden bewegen voor elke eenheid die de rechter zuiger beweegt, en de kracht wordt vermenigvuldigd met negen op de rechter zuiger. Klik op de rode pijl om de animatie te zien.

om de vermenigvuldigingsfactor te bepalen, begint u met de grootte van de zuigers. Stel dat de zuiger aan de linkerkant is 2 inches in diameter (1-inch radius), terwijl de zuiger aan de rechterkant is 6 inches in diameter (3-inch radius). Het gebied van de twee zuigers is Pi * r2. Het gebied van de linker zuiger is dus 3.14, terwijl het gebied van de rechter zuiger 28.26 is. De zuiger rechts is 9 keer groter dan de zuiger links. Wat dat betekent is dat elke kracht die wordt uitgeoefend op de linker zuiger 9 keer groter zal lijken op de rechter zuiger. Dus als je een neerwaartse kracht van 100 pond uitoefent op de linker zuiger, zal er een opwaartse kracht van 900 pond verschijnen aan de rechterkant. Het enige nadeel is dat je de linker zuiger 9 inch moet drukken om de rechter zuiger 1 inch omhoog te krijgen.

de remmen in uw auto zijn een goed voorbeeld van een basis-zuiger aangedreven hydraulisch systeem. Wanneer u het rempedaal in uw auto indrukt, drukt het op de zuiger in de hoofdcilinder van de rem. Vier slavenzuigers, één bij elk wiel, bedienen om de remblokken tegen de remrotor te drukken om de auto te stoppen. (Eigenlijk, in bijna alle auto ‘ s op de weg vandaag twee HoofdCilinders rijden twee slaaf cilinders elk. Als een van de HoofdCilinders een probleem heeft of een lek laat ontstaan, kunt u de auto dan nog stoppen.)

in de meeste andere hydraulische systemen worden hydraulische cilinders en zuigers via kleppen aangesloten op een pomp die hogedrukolie levert. U zult meer te weten komen over deze systemen in de volgende secties.