Hidravlik sistemin prinsipi nədir?

A hidravlik sistemistifadə edirhidravlik sistemin iş prinsipitəzyiqi məhdud bir maye vasitəsilə ötürmək. Paskal qanunu təzyiq dəyişikliklərinin bütün istiqamətlərdə bərabər şəkildə yayıldığını bildirir. ΔP = F/A düsturu ahidravlik əyləc sistemigücü çoxaldır, ağır yüklərin qaldırılmasını və bir çox tətbiqlərdə dəqiq nəzarəti mümkün edir.

Əsas Çıxarışlar

• Paskal qanunu bildirir ki, qapalı mayeyə tətbiq olunan təzyiq bütün istiqamətlərdə bərabər şəkildə yayılır və hidravlik sistemlərdə qüvvənin çoxalmasına imkan verir.
• Hidravlik sistemlər bu prinsipdən istifadə edirağır yükləri qaldırınvə ya təzyiqi kiçik bir porşendən daha böyük bir pistona maye vasitəsilə ötürməklə dəqiq tapşırıqları yerinə yetirin.
• Avtomobil domkratları və əyləclər kimi gündəlik alətlər hidravlik sistemlərə əsaslanırağır qaldırmavə dayandırmaq daha asan, daha təhlükəsiz və daha səmərəlidir.

Paskal qanunu və hidravlik sistem

Paskal qanununun sadə izahı

Paskal qanunu hər bir hidravlik sistemin əsasını təşkil edir. Bu qanunda deyilir ki, kimsə qapalı mayeyə təzyiq göstərdikdə, təzyiq bütün istiqamətlərə bərabər şəkildə yayılır. Təzyiq mayenin içindən keçərkən zəifləmir və dəyişmir. Bu o deməkdir ki, sistemin bir nöqtəsində tətbiq olunan qüvvə, qabların formaları və ölçüləri fərqli olsa belə, başqa bir nöqtədə bərabər təsir yarada bilər.

Alimlər Paskal qanununu bir çox təcrübələr vasitəsilə sınaqdan keçiriblər. Məşhur nümayişlərdən biri Paskalın Barrel Təcrübəsidir. Bu təcrübədə bir adam su ilə doldurulmuş çəlləyə birləşdirilmiş uzun, dar boruya su tökür. Borudakı az miqdarda su belə bareli partlatmaq üçün kifayət qədər təzyiq yaradır. Bu, yuxarıda tətbiq olunan təzyiqin qabın formasından və ölçüsündən asılı olmayaraq maye boyunca bərabər şəkildə yayıldığını göstərir.

Paskal qanununun riyazi düsturu belədir:

P = F / A

burada P təzyiqi, F qüvvəni və A sahəni ifadə edir. Əgər kimsə kiçik bir pistona güc tətbiq edərsə, yaranan təzyiq maye boyunca eyni olur. Bu təzyiq daha böyük bir pistona çatdıqda, sahə daha böyük olduğu üçün güc artır. Bu prinsip hidravlik sistemə gücü çoxaltmağa və az səylə ağır işləri yerinə yetirməyə imkan verir.

Paskal qanununun gündəlik nümunəsi

İnsanlar gündəlik həyatda çox vaxt fərqinə varmadan Paskal Qanunu ilə qarşılaşırlar. Ümumi nümunə hidravlik avtomobil domkratıdır. Mexanik kiçik qolu aşağı itələdikdə, qüvvə hidravlik mayenin içindən keçir və ağır avtomobili qaldırır. Kiçik giriş qüvvəsinin yaratdığı təzyiq mayenin içinə bərabər şəkildə yayılır və böyük pistonun avtomobili asanlıqla qaldırmasına imkan verir.

Digər nümunələrə aşağıdakılar daxildir:

• Avtomobillərdə hidravlik əyləclər: Sürücü əyləc pedalına basdıqda, qüvvə əyləc mayesindən keçərək əyləc yastiqciqlarını təkərlərə basaraq hərəkət edir.
• Hidravlik liftlər: İşçilər qarajlarda və emalatxanalarda ağır avadanlıq və ya nəqliyyat vasitələrini qaldırmaq üçün bu liftlərdən istifadə edirlər.
• Hidravlik domkratlar: Bu alətlər təzyiqi kiçik bir pistondan daha böyükə ötürməklə ağır əşyaları qaldırmağa kömək edir.

İpucu: Hidravlik sistem ağır yüklərin qaldırılmasını, basılmasını və daşınmasını çox asan və təhlükəsiz etmək üçün Paskal Qanunundan istifadə edir.

Bu sistemlərdə qüvvə və sahə arasındakı əlaqəni bu cədvəldə görmək olar:

Hidravlik presin sadə diaqramı tez-tez bir boru ilə daha böyük bir pistonla birləşdirilən kiçik bir pistonu göstərir. Kimsə kiçik pistonu aşağı itələdikdə, təzyiq mayenin içindən keçir və daha böyük pistonu yuxarı itələyir. Bu vizual insanlara hidravlik sistemdə təzyiqin ötürülməsi və qüvvənin çoxalmasının necə işlədiyini anlamağa kömək edir.

Hidravlik Sistemlər Təcrübədə Necə İşləyir

Paskal qanununun hidravlik sistemlərdə tətbiqi

Mühəndislər enerjinin səmərəli ötürülməsi üçün Paskal Qanunundan istifadə etmək üçün hər bir hidravlik sistemi dizayn edirlər. Mühərrik və ya elektrik mühərriki ilə işləyən nasos mayeni sistemə itələdikdə, təzyiq bütün istiqamətlərə bərabər şəkildə yayılır. Bu təzyiq nəzarət klapanları vasitəsilə hərəkət edir və silindrlər və ya mühərriklər kimi aktuatorlara çatır. Daha sonra aktuatorlar mayenin təzyiqini mexaniki hərəkətə çevirir. Bu proses sistemə minimum səylə gücü çoxaltmağa və ağır işləri yerinə yetirməyə imkan verir.

1. Nasos təzyiqli maye yaradır.
2. Nəzarət klapanları mayeni aktuatora yönəldir.
3. Ötürücü mayenin gücünü mexaniki işə çevirir.
4. Sistem qaldırma və ya basma kimi tələb olunan işi yerinə yetirir.

Hidravlik Sistem Nümunələri: Qaldır və Basın

Hidravlik sistemlər bir çox sənaye sahələrində görünür. Stol qaldırıcıları, forkliftlər və avtomobil liftləri ağır yükləri qaldırmaq üçün hidravlik gücdən istifadə edirlər. Tibbi liftlər xəstələri təhlükəsiz yerləşdirməyə kömək edir. Zavodlarda preslər materialları formalaşdırmaq və ya kəsmək üçün hidravlik gücdən istifadə edir. Hər bir proqram dəqiq nəzarət və güc çarpma əsaslanır. Mühəndislər yükə, tələb olunan hərəkətə və təhlükəsizlik ehtiyaclarına əsaslanaraq komponentləri və dizayn planlarını seçirlər.

Qeyd: Hidravlik qaldırıcı və pres sistemləri hamar və etibarlı işləməyi təmin etmək üçün çox vaxt çoxlu silindrlərdən, xüsusi klapanlardan və təhlükəsizlik cihazlarından istifadə edir.

Hidravlik sistemin əsas komponentləri

Hidravlik sistemlərdə əsas düsturlar və praktik istifadə

Əsas hidravlik düsturlar

Mühəndislər hidravlik sistemin layihələndirilməsi və təhlili üçün bir neçə əsas formullara etibar edirlər. Ən əsas düstur:

Güc = Təzyiq × Sahə

Bu tənlik hidravlik silindrin yaratdığı qüvvənin mayenin təzyiqindən və pistonun sahəsindən asılı olduğunu göstərir. Sahə dairənin sahəsi üçün düsturla hesablanır:

Sahə = π × (radius)^2

Açıq kanal axınında hidravlik radius mühüm rol oynayır. Hidravlik radius axının en kəsiyi sahəsinin islanmış perimetrə nisbətidir. Daha böyük hidravlik radius daha yüksək axın sürəti və daha böyük kanal tutumu deməkdir. Manning tənliyi mühəndislərə kanallardakı axın sürətini hesablamağa kömək edir:

V = (1/n) × R_h^(2/3) × S^(1/2)

Burada V sürət, n Menninq pürüzlülük əmsalı, R_h hidravlik radius, S isə yamacdır. Chezy düsturundan hazırlanmış bu düstur açıq kanallarda axının qiymətləndirilməsi prosesini asanlaşdırdığı üçün geniş istifadə olunur.

Gücü hesablamaq üçün düsturlardan istifadə

Praktiki hesablamalar istifadəçilərə düsturların real hidravlik sistemlərdə necə işlədiyini anlamağa kömək edir. Bu nümunələri nəzərdən keçirin:

1. Hidravlik silindrin piston diametri 4 düymdür və 1500 PSI-da işləyir.
   • Radius = 2 düym
   • Sahə = π × (2 düym)^2 ≈ 12,57 kvadrat düym
   • Güc = 1500 PSI × 12,57 kvadrat düym ≈ 18,855 funt
2. Eyni təzyiqdə diametri 2 düym olan daha kiçik silindr:
   • Radius = 1 düym
   • Sahə = π × (1 düym)^2 ≈ 3,14 kvadrat düym
   • Güc = 1500 PSI × 3,14 kvadrat düym ≈ 4,710 funt

Bu nümunələr piston ölçüsünün dəyişdirilməsinin güc çıxışına necə təsir etdiyini göstərir. Bu düsturları tətbiq etməklə mühəndislər xüsusi qaldırma və ya basma tələblərinə cavab verən hidravlik sistem dizayn edə bilərlər.

İpucu: Hidravlik tətbiqlərdə gücü hesablayarkən həmişə ardıcıl vahidlərdən istifadə edin.

Paskal Qanunu müasir sənayedə qüvvənin etibarlı ötürülməsi üçün əsasdır. Mühəndislər ağır yüklərin qaldırılması və dəqiq hərəkət üçün hidravlik texnologiyaya etibar edirlər. Burj Khalifa kimi layihələr kütləvi polad bölmələri qaldırmaq üçün hidravlik domkratlardan istifadə edərək onların etibarlılığını sübut etdi. Tikinti, istehsal və kənd təsərrüfatı kimi sənayelər səmərəlilik və təhlükəsizlik üçün hidravlik avadanlıqlara etibar edirlər.

Tez-tez verilən suallar

Hidravlik sistemin istifadəsinin əsas üstünlüyü nədir?

Hidravlik sistemlər gücü çoxaldır, ağır əşyaları az səylə qaldırmağı və ya daşımağı asanlaşdırır. Bu üstünlük bir çox sənayeyə səmərəliliyi və təhlükəsizliyi artırmağa kömək edir.

Paskal qanunu hidravlik əyləclərə necə tətbiq olunur?

Paskal qanunu əyləc pedalından gələn təzyiqin əyləc mayesindən bərabər şəkildə keçməsini təmin edir. Bu hərəkət bütün təkərlərə avtomobili rahat və təhlükəsiz şəkildə dayandırmağa imkan verir.

Hidravlik sistemlərdən ən çox hansı sənayelər istifadə edir?

İnşaat, istehsal, kənd təsərrüfatı və nəqliyyat sənayelərində istifadə olunurhidravlik sistemlər. Bu sistemlər kranlar, preslər, liftlər və bucurqadlar kimi avadanlıqları gücləndirir.

İpucu: Hidravlik sistemlər tələbkar mühitlərdə etibarlı performans təmin edir.