Гидравлика: коротко о главном.
Термин «гидравлика» происходит от древнегреческого сочетания слов hidros — водa; и от aulos — труба, и буквально переводится как учение о движении воды по трубам. В широком смысле, это научная дисциплина, которая изучает законы движения и покоя жидкостей и разрабатывает методику применения этих законов на практике. Гидравлика включает в себя и охватывает такие основные понятия как сила, энергия, работа и мощность. Эти величины используются для демонстрации взаимоотношений потока и давления , что и является основным предметом гидравлики.
Первоочередно рассмотрим такую величину, как давление. Большинство технических словарей определяют ее, как физическую величину, которая числено равна силе, действующей на единицу площади какой-либо поверхности, перпендикулярно этой поверхности. Данное определение можно выразить формулой P=F/S, где P – это давление, F- сила, а S- площадь.
Для измерения давления, в основном, используют такую единицу как Паскаль, сокращенно Па. Один Паскаль равняется давлению, вызванному силой, которая равна одному ньютону и равномерно распределена по поверхности с площадью в один квадратный метр. Также наряду с Паскалем, часто давление измеряют в барах или в килограмм-силе на квадратный сантиметр.
Давление непосредственно связано со свойством жидкостей и газов к расширению или же их сопротивлению при сжатии. Благодаря наблюдению за этими явлениями и их последовательному изучению, было сделано множество ценных открытий, одним из которых является Закон Паскаля. Данный закон является основополагающим в гидравлике и имеет следующую формулировку : Давление, производимое внешней силой на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.
Взаимосвязь давления и силы можно продемонстрировать эмпирическим методом на примере замкнутого сосуда с жидкостью и двух поршней с разной площадью. При воздействии определенной силы F на поршень с малой площадью S1, начнет подниматься поршень большего размера. Значение силы давления жидкости на поршень с большей площадью S2, будет больше во столько раз, во сколько величина площади этого поршня больше, чем площадь малого поршня.
Данное соотношение между силой и площадью в гидросистеме, схоже с подобным соотношением в механической рычажной системе. Главным преимуществом такого гидравлического рычага является то, что направление силы на выходе не ограничивается одной и той же осью силы на входе, из чего следует, что подобную систему можно применять в качестве многократного усилителя. Данный принцип лег в основу создания различных гидравлических механизмов, таких как домкраты, прессы, гайковерты и т.п.
Другие статьи
- Гидравлическая система: схемы сборкиВарианты подключения и использования гидравлического инструмента.Гидравлическая система: схемы сборки