Гидравлика: что это, зачем нужна и как она работает?

На протяжении многих веков люди знали, как использовать гидравлическую энергию или гидравлику для повседневного использования. Это одна из широко используемых  и старейших форм энергии. В этой статье мы узнаем, что собой представляет гидравлика и зачем нужна. Разберёмся, как она работает. Познакомимся с достоинствами и недостатками этого вида энергии. А также с областями её применения.

Гидравлика что это и зачем нужна?

Гидравлика или гидравлическая система (от др.-греч.) – это прикладная наука о законах движения, равновесии жидкостей и способах приложения этих законов к решению задач инженерной практики.  Гидравлика характеризуется особым подходом к изучению явлений течения жидкостей: она устанавливает приближённые зависимости, ограничиваясь во многих случаях рассмотрением одноразмерного движения, широко используя при этом эксперимент, как в лабораторных, так и в натурных условиях.

Гидравлическая система является обязательной составляющей для любой спецтехники. Именно этот элемент делает машину спецтехникой и позволяет выполнять возложенные на неё задачи. Функционирование систем гидравлики базируется на законе Паскаля о неизменности энергии, передаваемой жидкостью. Это означает, что давление, действующее на свободную поверхность, передается во все точки жидкости без изменения.

Для того, чтобы заставить механизмы двигаться, с помощью гидравлики потребуются разные устройства. Сам по себе принцип механизированного действия постепенно утрачивает актуальность, поскольку его вытесняют более технологичные приводные средства. Но в силу ограниченности возможностей интеграции новых и более дорогих решений, во многих сферах сохраняет свои позиции и традиционная механика, например в механизме поворота  автокрана, купить который можно на нашем сайте.

Как работает гидравлика?

Работает любая гидравлическая система по принципу обычного жидкостного рычага, например, гидроцилиндр для автомобильного крана работает по тому же принципу.  Подаваемая внутрь такого узла рабочая среда (в большинстве случаев масло) создает одинаковое давление во всех его точках. Это означает то, что, приложив малое усилие на маленькой площади, можно выдержать значительную нагрузку на большой.

Рассмотрим принцип работы гидравлики на примере гидравлической тормозной системы автомобиля. Её конструкция довольно-таки проста. Схема включает в себя несколько цилиндров (главный тормозной, заполненный жидкостью, и вспомогательные). Все эти элементы соединены друг с другом рукавами высокого давления – это гибкие трубки, незаменимые агрегаты в гидравлической системе. При нажатии водителем на педаль поршень в главном цилиндре приходит в движение. В результате жидкость начинает перемещаться по трубкам.

В промышленных машинах и механизмах используются жидкостные устройства посложнее. Конструкция у них может быть разной (в зависимости от сферы применения). Однако принципиальная схема гидравлической системы промышленного образца всегда одинакова. Работа гидравлической системы промышленного оборудования также основывается на принципе жидкостного рычага. Под действием силы тяжести масло в такой системе попадает в насос. Далее оно направляется к распределительному клапану, а затем – к поршню гидроцилиндра, как он работает, мы уже обсуждали.

Преимущества и недостатки гидравлики

Как и любая система, гидравлика имеет и достоинства, и недостатки. К преимущества гидросистем, в первую очередь, относится возможность перемещать и поднимать грузы/объекты больших габаритов и веса и точное позиционирование и неограниченный диапазон скорости. Плюс ко всему вся гидравлическая система работает синхронно и плавно. В основном агрегаты отличаются  повышенной надежностью и долгим сроком службы. А ещё гидравлические агрегаты имеют небольшие размеры и достаточно экономичны в работе.

Помимо достоинств, у гидравлических системы имеется несколько недостатков.  Существует риск возгорания механизмов при работе. Это обуславливается тем, что большинство жидкостей в гидравлике являются горючими. Гидросистемы и оборудование чувствительны к загрязнениям, особенно распределители и быстро-разъемные соединения. Гидравлика нуждается в постоянном обслуживании, так как в работе не исключены протечки гидравлической жидкости.

Таким образом, гидравлические приводы имеют, с одной стороны, неоспоримые преимущества по сравнению с другими типами приводов, а с другой стороны – некоторые недостатки. Поэтому задачами конструктора при проектировании гидропривода являются оптимизация его схемы, обеспечивающей выполнение приводом функциональных требований, и обоснованный выбор элементов гидропривода. При наличии поломок в системе гидравлики вашей спецтехники вы можете приобрести запчасти для автокрана, в том числе, в нашем интернет-магазине.

Где применяется гидравлика?

Гидравлические системы широко применяются в производственных процессах. Они используются для перемещения и подъема тяжелых грузов, управления линиями конвейеров, работы прессов и штампов, а также в системах управления оборудованием на заводах. Тракторы и сельскохозяйственные машины, управление различными аспектами обработки почвы и уборки урожая.

В строительстве гидравлика используется для управления кранами, буровыми установками, экскаваторами и другими мощными механизмами. Играет ключевую роль в разработке рудников и перемещении материалов. Гидравлические системы используются в транспорте для управления тормозами, подвесками, рулевыми системами и авиационными аппаратами. Они обеспечивают эффективное и точное управление даже в сложных условиях.

Гидравлические системы встречаются на гидроэлектростанциях, где вода используется для создания электроэнергии. Они также могут применяться в системах управления оборудованием в энергетической отрасли. Также они используются в станках для резки металлопроката, оборудовании для литья, прессовых машинах.