Ciekawostki i troszkę historii o hydraulice

Sam termin hydraulika powstał z połączenia dwóch greckich słów, które tłumaczy się na woda i rura. Jest to nauka o praktycznych zastosowaniach cieczy, a szczególnie wykorzystaniu jej ruchu, czyli swobodnego przepływu. Teoretyczną podbudowę hydrauliki stanowi dyscyplina nazywana mechaniką płynów.

Czym zajmuje się hydraulika?

Nauka ta para się przede wszystkim przepływem płynów kanałach, rurach i rzekach , a dodatkowo ograniczeniem tego ruchu za pomocą różnych urządzeń, takich jak zbiorniki czy tamy. Niezbite założenia i zasady hydrauliki mogą też częściowo odnosić się do gazów, a zwłaszcza w takich sytuacjach, gdy różnice w gęstości cieczy są relatywnie małe. Hydraulika bada także działania innych urządzeń mechanicznych, takich jak turbiny gazowe, wiatraki albo układy pneumatyczne.

Krótka historia hydrauliki

Ruch każdej cieczy i jej przemieszczanie się pod wpływem różnorakich czynników, na przykład ciśnienia, zostały od za każdym razem wykorzystywane przez człowieka do wielu zleceń. Współczesna technika hydrauliczna opiera się na zasadach sformułowanych przez dwóch naukowców – byli to Blaise Pascal oraz Daniel Bernoulli. Pascal odkrył, że ciśnienie wewnątrz płynu będącego w równowadze, o ile jest wywołane działaniem sił zewnętrznych pod wpływem ciśnienia, posiada wartość jednakową we wszystkich punktach tego płynu. Do obecnie prawo Pascala jest wykorzystywane w celu uzyskania zwiększonego parcia poprzez przyłożenie siły do niewielkiej pompy znajdującej się w małym cylindrze. To działanie z kolei poprzez rurę pokazuje nacisk do dużego cylindra, gdzie na wszelkie strony napiera ciśnienie.

Bernoulli potwierdził kilkadziesiąt lat po B. Pascalu, że w ruchu ustalonym cieczy doskonałej, który odbywa się pod wpływem siły ciężkości, energia jednostki masy będzie w każdym punkcie stała. Tak więc energia, która wywodzi się z ruchu, może zostać częściowo zamieniona na siłę parcia w tej chwili poprzez poszerzenie przekroju rury. To wprawdzie spowalnia wymianę cieczy, niemniej jednak jednocześnie zwiększa jej ciśnienie.

Przełomy w hydraulice

Pod koniec XIX wieku w Londynie powstał układ hydrauliczny, który mógł przekazać wodę pod ciśnieniem do maszyn fabrycznych poprzez główne rury biegnące pod ulicami. Już na początku XX wieku wydarzył się kolejny przełom w hydraulice, kiedy to zastosowano olejowy hydrauliczny na statku Virginia, który służył do poruszenia działami okrętowymi. Nieco później, bo w latach dwudziestych XX wieku, powszechne stały się odrębne (i w dużej liczbie przypadków przenośne) jednostki hydrauliczne, które składały się z pomp, układu sterowania i silników. Takie rozwiązanie umożliwiło ich wprowadzenie do narzędzi, do maszyn rolniczych i przemysłowych czy samolotów i innych większych sprzętów.

Hydraulika użytkowa

Współcześnie największe znaczenie ma tak zwana hydraulika siłowa. Czym ona się zajmuje? Głównie opracowaniem i wykorzystywaniem układów hydraulicznych, czyli zespołów wzajemnie połączonych części. Ich wspólnym zadaniem jest przekazywanie energii albo też sterowanie za pośrednictwem cieczy hydraulicznej wypływającej pod ciśnieniem, w układzie zamkniętym. Działanie takiego układu hydraulicznego opiera się na wymuszonym i sterowanym przepływie cieczy hydraulicznej, która wykonuje całą pracę. Ruch cieczy zmusza pompa, zaś cała energia odbierana jest poprzez siłowniki albo cylindry hydrauliczne. Ich celem jest zmienianie energii strumienia cieczy w ruch prostoliniowy lub w silniki hydrauliczne, które zmieniają energię strumienia płynu na ruch obrotowy. Priorytetowe części większości układów hydraulicznych są to między innymi zawór zwrotny , a ponadto zbiornik z cieczą hydrauliczną.

Wzrost popularności układów hydraulicznych jest zwłaszcza wysoki od czasów II wojny światowej, a priorytetową ich wielką zaletą jest wszechstronność i wydajność a również łatwość sterowania i duża dokładność. Prócz tego są one zdolne do kreowania siły sięgającej od kilku gramów do wręcz wielu tysięcy ton. Systemy hydrauliczne są aktualnie zasadniczym źródłem przekazywania energii w wielu maszynach, np w nowoczesnych samolotach lub pojazdach kołowych.

Dodaj komentarz