هیدرولیک چیست؟
علم هیدرولیک
هیدرولیک از کلمه “هیدرو” گرفته شده که در زبان یونانی به معنای جریان و حرکت مایعات است. در گذشته، هنگامی که از هیدرولیک صحبت میشد، فقط منظور آب بود، اما بعدها این کلمه معانی جدیدی پیدا کرد. حالا هیدرولیک به معنای استفاده بهتر از آب و حرکت دادن چرخهای آبی و مهندسی آب شده است. به عبارت سادهتر، هیدرولیک به کارهایی که با جریان و استفاده از آب سروکار دارند، اشاره دارد. این موضوع، مهم است چرا که به ما کمک میکند تا از آب بهترین استفاده را ببریم و از انرژی آب برای حرکت اشیاء و دستگاههای مختلف استفاده کنیم.
امروزه مفهوم هیدرولیک، دیگر فقط به آب اختصاص ندارد، بلکه به معنای استفاده از حرکت و جریان مایعات در کلیه زمینهها گسترش یافته است. این مفهوم حالا شامل قواعد و کاربرد مایعات مختلف، به ویژه “روغن معدنی” نیز میشود. جایگزین شدن روغنها به دلیل خاصیت زنگ زدگی آب است. در صنایع، از آب به عنوان منبع انتقال انرژی استفاده نمیشود، زیرا زنگ زدگی آن باعث بروز مشکلات مختلفی میشود. به همین دلیل، امروزه از روغن، به خصوص روغن معدنی، برای انتقال انرژی در سیستمهای کنترلی صنایع استفاده میشود.
به طور خلاصه میتوان گفت: فناوریهایی که تبدیل نیرو و انتقال قدرت را از طریق مایعات انجام میدهند، به نام “هیدرولیک” شناخته میشوند. با توجه به خاصیت زنگ زدگی آب در هیدرولیک، در صنایع از روغن هیدرولیک هم برای انتقال انرژی در سیستمهای کنترل استفاده میشود.
هیدرولیک یک بخش از فیزیک است که به خصوص با ویژگیهای مکانیکی مایعات سروکار دارد و در علوم مهندسی، استفاده از این ویژگیها را بررسی میکند. اگرچه تا حدود ۵۰ سال از ظهور این علم میگذرد، اما نمیتوان آن را به عنوان یک شاخه جدید از علوم در نظر گرفت. در واقع، پاسکال، دانشمند فرانسوی در قرن هفدهم، اصول و قوانین اساسی این حوزه را پایهگذاری کرد.
قبل از قرن بیستم، امکان تولید واشرها و تهیه سطوح با کیفیت بالا بهطور کامل وجود نداشته است، به همین دلیل امکان آببندی مناسب برای سیستمهای هیدرولیکی وجود نداشت و این ممکن است یکی از دلایل اصلی عدم پیشرفت این حوزه در آن زمان باشد. با افزایش توانمندیها و پیشرفتهای چشمگیر در صنعت مواد و تکنیکهای ماشینکاری در چند دهه اخیر، استفاده از سیالات در کنترل حرکات مختلف به شدت افزایش یافته است.
پیشرفتهای چشمگیر در عصر فضا و فناوری کامپیوتر در سالهای اخیر، سرعت و کارایی سیستمهای هیدرولیکی را به شکل چشمگیری تغییر داده است. با این حال، اصول اساسی کنترل این سیستمها و اجزا وابسته به هیدرولیک همچنان ثابت باقی مانده است. سیستمهای هیدرولیک با استفاده از آب، روغن یا سیالات دیگر عمل میکنند. در این سیستمها، علاوه بر مایع، از هوای فشرده یا برخی گازها و سیالات تراکمپذیر نیز میتوان استفاده کرد.
نگاهی کوتاه به انواع مختلف صنایع نشان میدهد که هیدرولیک در آنها بسیار زیاد استفاده میشود. در کشاورزی، خودروسازی، صنایع هوایی، راه و ساختمان، صنایع شیمیایی، صنایع دفاعی، صنایع چوب، صنایع دریایی، ماشینکاری، معدنکاری، بستهبندی، صنعت نفت، صنعت چاپ، لاستیکسازی، راهآهن، نساجی، صنعت فولاد و حتی در منازل و مراکز عمومی، هیدرولیک به طور گسترده استفاده میشود و این استفاده هر روز بیشتر میشود.
در صنایع هوایی، هیدرولیک برای کنترل استفاده میشود. به عنوان مثال، خلبان با استفاده از سیستم هیدرولیک، قابلیت باز و بسته شدن چرخها، سکانهای عمودی، بالابرها و بالچهها را دارد. در عملیات ریختهگری تحت فشار، برای ساخت قطعات سبک از آلومینیوم و منیزیم، نیروی هیدرولیک برای بستن قالبها و تزریق فلز به کار میرود. همچنین، برای شکلدهی بدنه هواپیما از پرسهای کششی که با نیروی هیدرولیک کار میکنند، استفاده میشود.
در این قسمت برخی از کاربردهای هیدرولیک را با هم بررسی میکنیم
**مشکل: سختی در گردش فرمان و عدم کنترل دقیق آن.**
**یکی از راه حلها:** استفاده از سیستم فرمان هیدرولیکی که با استفاده از نیروی هیدرولیک، گردش فرمان را بهبود میبخشد. این سیستم به راننده این امکان را میدهد که با کمترین تلاش فیزیکی فرمان را جلو و عقب کنترل کند. این بهبود در کنترل فرمان ایمنی راننده را افزایش میدهد و از خستگی زودرس آن جلوگیری میکند.
**مشکل: عملکرد ضعیف ترمز ماشین و خطرات ناشی از آن.**
**یکی از راه حلها:** استفاده از سیستم ترمز هیدرولیکی با قابلیت تنظیم فشار و حساسیت. این سیستم به موتور و ترمزهای ماشین امکان کنترل دقیق فشار و جریان را میدهد. این نوع ترمز به بهبود کارایی ترمز، افزایش ایمنی و جلوگیری از خطرات مرتبط با ترمز بد در ماشینها کمک میکند.
**مشکل: دشواری در جا به جا کردن اجسام سنگین.**
**یکی از راه حلها:** استفاده از بازوهای هیدرولیکی برای جابهجایی اجسام سنگین، که با اعمال نیروی هیدرولیکی، به افراد این امکان را میدهد تا بارهای سنگین را به سهولت جابهجا کنند. این سیستم باعث کاهش زحمت فیزیکی و افزایش ایمنی در جابهجایی اجسام سنگین میشود؛ مانند انواع جرثقیل هیدرولیکی.
**مشکل: کنترل باز و بسته شدن درب پارکینگ**
– **یکی از راه حلها:** اجرای سیستم هیدرولیکی برای باز و بسته کردن درب پارکینگ، که باعث کاهش نیاز به نیروی بدنی میشود.
در ویدیو زیر نحوه عملکرد ترمز هیدرولیکی به صورت یک شبیهساز ارائه شده است:
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.