Budowa układów instalacji
hydraulicznej
Michał Grychtal
Marcin Jagódka-Krasicki
Arkadiusz Opiło
1
Wprowadzenie
Termin "hydraulika" odnosi się do siły wytwarzanej
w poruszających się cieczach.
Siła hydrauliczna w postaci kół wodnych i innych
prostych urządzeń była używana od wieków, ale dopiero
w XVII wieku zasady hydrauliki zostały sformułowane
jako prawo naukowe.
Nowoczesne systemy hydrauliczne są definiowane jako:
Wykorzystanie zamkniętych cieczy do przenoszenia
mocy, zwielokrotniania siły lub efektywnego wytwarzania
ruchu.
2
Prawo Pascala
Francuski matematyk i filozof, Blaise Pascal, odkrył,
że cieczy nie można ściskać.
Jego praca nad hydrauliką doprowadziła do
opublikowania przez niego następującego prawa
dotyczącego płynów zamkniętych:
"zmiana ciśnienia zamkniętego nieściśliwego płynu
jest przenoszona w sposób niezmniejszony na
każdą część płynu i na powierzchnie jego
zbiornika".
Innymi słowy, jeśli na zamknięty płyn wywiera się
ciśnienie, to jest ono przekazywane we wszystkich
kierunkach z równą siłą na równe powierzchnie.
3
Prawo Pascala w praktyce
Pełna butelka płynu do mycia naczyń ma otwór
o powierzchni 1 cala kwadratowego.
10 lbs
Jeśli następnie przyłożymy 10 funtów siły
przez nakrętkę.......
...... Wtedy 10 funtów siły będzie równomiernie
przyłożone do wszystkich stron butelki przez
płyn znajdujący się w butelce.
Ciśnienie płynu w butelce jest wyrażone jako
10 psi (funtów na cal kwadratowy).
1 Sq.Ins
10 psi
4
Podstawowy system
hydrauliczny
Podstawowy układ hydrauliczny zapewnia przewagę
mechaniczną podobną do tej, jaką daje zwykła dźwignia.
Poprzez zastosowanie cylindrów o różnych rozmiarach
można uzyskać zwielokrotnienie sił
5
Zwielokrotnienie sił
W poprzednim przykładzie, mała siła 100 funtów wywierana na
cylinder o średnicy 2 cali spowodowała przesunięcie dużego ciężaru
900 funtów na cylinder o średnicy 6 cali.
Odległość, na jaką przesunie się ciężar 900 funtów, jest odwrotnie
proporcjonalna do odległości, na jaką przesuwa się przyłożona siła.
Oznacza to, że jeśli przesuniemy tłok w cylindrze o średnicy 2 cali na
odległość 1 cala, to odległość, na jaką przesunie się tłok w cylindrze o
średnicy 6 cali, wyniesie 1/9 cala.
Ponieważ ciśnienie w obu cylindrach musi być takie samo, prawo
Pascala pokazuje sposób, w jaki siła wejściowa może być
zwielokrotniona jako siła wyjściowa tylko poprzez zmianę powierzchni
tłoków!
6
Zalety systemów
hydraulicznych
Wykorzystanie systemów hydraulicznych w konstrukcji płatowca ma wiele
zalet.
 Układy hydrauliczne są często lżejsze od układów mechanicznych
i wymagają niewiele miejsca na instalację - są więc idealne do
umieszczenia w płatowcu.
 Systemy hydrauliczne mogą rozwinąć prawie nieograniczoną siłę lub
moment obrotowy.
 Są na ogół niezawodne
 Są łatwe w konserwacji i uważane za przyjazne w naprawach.
 Płynnie reagują na polecenia operatora, tzn. mają małe opóźnienie lub nie
mają go wcale.
7