Гидравлик системийн зарчим юу вэ?

A гидравлик систем-ийг ашигладаггидравлик системийн ажиллах зарчимдаралтыг хязгаарлагдмал шингэнээр дамжуулах. Паскалийн хуулинд даралтын өөрчлөлтүүд бүх чиглэлд жигд явагддаг гэж заасан байдаг. ΔP = F/A томьёо нь aгидравлик тоормосны системхүчийг нэмэгдүүлж, хүнд ачаа өргөх, нарийн хяналтыг олон төрлийн хэрэглээнд хийх боломжтой болгодог.

Гол арга хэмжээ

• Паскалийн хуульд хязгаарлагдмал шингэнд үзүүлэх даралт бүх чиглэлд жигд тархаж, гидравлик системд хүчийг үржүүлэх боломжийг олгодог.
• Гидравлик системүүд нь энэ зарчмыг ашигладагхүнд ачаа өргөхэсвэл жижиг бүлүүрээс том поршенд шингэнээр дамжуулан даралтыг дамжуулах замаар нарийн даалгавруудыг гүйцэтгэнэ.
• Автомашины үүр, тоормос зэрэг өдөр тутмын хэрэгсэл нь гидравлик системд тулгуурладагхүнд ачаа өргөхзогсох нь илүү хялбар, аюулгүй, илүү үр дүнтэй байдаг.

Паскалийн хууль ба гидравлик систем

Паскалийн хуулийн энгийн тайлбар

Паскалийн хууль нь гидравлик систем бүрийн үндэс суурийг бүрдүүлдэг. Энэ хуулинд хэн нэгэн битүү шингэнд шахалт үзүүлэхэд даралт бүх чиглэлд жигд тархдаг гэж заасан байдаг. Даралт нь шингэнээр дамжин өнгөрөхөд сулрахгүй, өөрчлөгддөггүй. Энэ нь системийн нэг цэгт үйлчлэх хүч нь савны хэлбэр, хэмжээ өөр байсан ч өөр цэгт ижил нөлөө үзүүлж чадна гэсэн үг юм.

Эрдэмтэд Паскалийн хуулийг олон туршилтаар туршиж үзсэн. Нэг алдартай жагсаал бол Паскалийн баррель туршилт юм. Энэ туршилтаар хүн усаар дүүргэсэн торхтой холбосон урт нарийн хоолой руу ус хийнэ. Хоолой дахь бага хэмжээний ус ч гэсэн баррель хагарах хангалттай даралтыг бий болгодог. Энэ нь дээд хэсэгт тавьсан даралт нь савны хэлбэр, хэмжээнээс үл хамааран шингэний бүх хэсэгт жигд тархдаг болохыг харуулж байна.

Паскалийн хуулийн математик томъёо нь:

P = F / A

Энд P нь даралтыг, F нь хүчийг, А нь талбайг илэрхийлнэ. Хэрэв хэн нэгэн жижиг бүлүүрт хүч хэрэглэвэл үүссэн даралт нь шингэний бүх хэсэгт ижил байна. Энэ даралт илүү том поршенд хүрэхэд талбай нь том учраас хүч нэмэгддэг. Энэ зарчим нь гидравлик системд хүчийг үржүүлж, хүнд даалгавруудыг бага хүчин чармайлтаар гүйцэтгэх боломжийг олгодог.

Паскалийн хуулийн өдөр тутмын жишээ

Хүмүүс өдөр тутмын амьдралдаа Паскалийн хуультай тулгардаг бөгөөд ихэнхдээ үүнийг анзаардаггүй. Нийтлэг жишээ бол гидравлик машины үүр юм. Механик жижиг хөшүүргийг доош түлхэхэд хүч нь гидравлик шингэнээр дамжин хүнд машиныг өргөдөг. Жижиг оролтын хүчээр үүссэн даралт нь шингэнээр жигд тархаж, том поршений машиныг хялбархан өргөх боломжийг олгодог.

Бусад жишээнд:

• Автомашины гидравлик тоормос: Жолооч тоормосны дөрөө дарахад хүч нь тоормосны шингэнээр дамжиж, тоормосны дэвсгэрийг дугуйны эсрэг дардаг.
• Гидравлик өргөгч: Ажилчид эдгээр өргөгчийг гараж, цехэд хүнд машин механизм эсвэл тээврийн хэрэгслийг өргөхөд ашигладаг.
• Гидравлик домкратууд: Эдгээр хэрэгслүүд нь жижиг бүлүүрээс том поршений даралтыг дамжуулж хүнд зүйлийг өргөхөд тусалдаг.

Зөвлөмж: Гидравлик систем нь хүнд ачаа өргөх, дарах, зөөхөд илүү хялбар бөгөөд аюулгүй болгохын тулд Паскалийн хуулийг ашигладаг.

Эдгээр систем дэх хүч ба талбайн хоорондын хамаарлыг энэ хүснэгтээс харж болно.

Гидравлик хэвлэлийн энгийн диаграмм нь ихэвчлэн том поршений хоолойгоор холбогдсон жижиг бүлүүрийг харуулдаг. Хэн нэгэн жижиг бүлүүрийг доош түлхэхэд даралт нь шингэний дундуур хөдөлж, том поршений дээш түлхдэг. Энэхүү дүрслэл нь гидравлик системд даралтын дамжуулалт, хүчийг үржүүлэх нь хэрхэн ажилладагийг ойлгоход тусалдаг.

Гидравлик системүүд практикт хэрхэн ажилладаг

Гидравлик системд Паскалийн хуулийг хэрэглэх

Инженерүүд эрчим хүчийг үр ашигтай дамжуулахын тулд Паскалийн хуулийг ашиглахын тулд гидравлик систем бүрийг зохион бүтээдэг. Хөдөлгүүр эсвэл цахилгаан мотороор ажилладаг насос нь шингэнийг систем рүү түлхэхэд даралт бүх чиглэлд жигд тархдаг. Энэ даралт нь хяналтын хавхлагуудаар дамжиж цилиндр эсвэл мотор зэрэг идэвхжүүлэгчид хүрдэг. Дараа нь идэвхжүүлэгчид шингэний даралтыг механик хөдөлгөөн болгон хувиргадаг. Энэ процесс нь системийг үржүүлж, хүнд даалгавруудыг хамгийн бага хүчин чармайлтаар гүйцэтгэх боломжийг олгодог.

1. Шахуурга нь даралттай шингэнийг үүсгэдэг.
2. Хяналтын хавхлагууд нь шингэнийг идэвхжүүлэгч рүү чиглүүлдэг.
3. Хөдөлгүүр нь шингэний хүчийг механик ажил болгон хувиргадаг.
4. Систем нь өргөх, дарах гэх мэт шаардлагатай ажлыг гүйцэтгэдэг.

Гидравлик системийн жишээ: Өргөх ба дарах

Гидравлик системүүд олон салбарт гарч ирдэг. Ширээний өргөгч, өргөгч, автомашины өргөгч зэрэг нь хүнд ачааг өргөхөд гидравлик хүчийг ашигладаг. Эмнэлгийн өргөгч нь өвчтөнийг аюулгүй байрлуулахад тусалдаг. Үйлдвэрийн пресс нь материалыг хэлбэржүүлэх, зүсэхийн тулд гидравлик хүчийг ашигладаг. Хэрэглээ бүр нь нарийн хяналт, хүчийг үржүүлэхэд тулгуурладаг. Инженерүүд ачаалал, шаардагдах хөдөлгөөн, аюулгүй байдлын хэрэгцээнд үндэслэн эд ангиудыг сонгож, зураг төсөл боловсруулдаг.

Анхаарна уу: Гидравлик өргөх, шахах систем нь жигд, найдвартай ажиллагааг хангахын тулд олон цилиндр, тусгай хавхлага, хамгаалалтын төхөөрөмжийг ихэвчлэн ашигладаг.

Гидравлик системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Гидравлик систем дэх үндсэн томъёо ба практик хэрэглээ

Гидравликийн үндсэн томъёо

Гидравлик системийг зохион бүтээх, шинжлэхдээ инженерүүд хэд хэдэн үндсэн томъёонд тулгуурладаг. Хамгийн үндсэн томъёо нь:

Хүч = Даралт × Талбай

Энэ тэгшитгэл нь гидравлик цилиндрээс үүсэх хүч нь шингэний даралт болон поршений талбайгаас хамаардаг болохыг харуулж байна. Талбайг тойргийн талбайн томъёог ашиглан тооцоолно.

Талбай = π × (радиус)^2

Нээлттэй сувгийн урсгалд гидравлик радиус чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гидравлик радиус нь урсгалын хөндлөн огтлолын талбайн норсон периметрийн харьцаа юм. Илүү том гидравлик радиус нь илүү их урсгалын хурд, илүү их сувгийн багтаамж гэсэн үг юм. Мэннингийн тэгшитгэл нь инженерүүдэд суваг дахь урсгалын хурдыг тооцоолоход тусалдаг.

V = (1/n) × R_h^(2/3) × S^(1/2)

Энд V нь хурд, n нь Мэннингийн барзгар байдлын коэффициент, R_h нь гидравлик радиус, S нь налуу юм. Чези томъёоноос боловсруулсан энэхүү томьёо нь нээлттэй суваг дахь урсгалыг тооцоолох үйл явцыг хялбаршуулдаг тул өргөн хэрэглэгддэг.

Хүчийг тооцоолох томъёог ашиглах

Практик тооцоолол нь жинхэнэ гидравлик системд томъёо хэрхэн ажилладагийг ойлгоход хэрэглэгчдэд тусалдаг. Эдгээр жишээг авч үзье:

1. Гидравлик цилиндр нь поршений диаметр нь 4 инч бөгөөд 1500 PSI дээр ажилладаг.
   • Радиус = 2 инч
   • Талбай = π × (2 инч)^2 ≈ 12.57 квадрат инч
   • Хүч = 1500 PSI × 12.57 квадрат инч ≈ 18,855 фунт
2. Ижил даралттай 2 инч диаметртэй жижиг цилиндр:
   • Радиус = 1 инч
   • Талбай = π × (1 инч)^2 ≈ 3.14 квадрат инч
   • Хүч = 1500 PSI × 3.14 квадрат инч ≈ 4,710 фунт

Эдгээр жишээнүүд нь поршений хэмжээг өөрчлөх нь хүч гаргахад хэрхэн нөлөөлж байгааг харуулж байна. Эдгээр томъёог ашигласнаар инженерүүд өргөх эсвэл шахах тусгай шаардлагад нийцсэн гидравлик системийг зохион бүтээх боломжтой.

Зөвлөмж: Гидравлик хэрэглээнд хүчийг тооцоолохдоо тогтмол нэгжийг үргэлж ашиглаарай.

Паскалийн хууль нь орчин үеийн үйлдвэрлэлд хүчийг найдвартай дамжуулах үндэс суурь болдог. Инженерүүд хүнд ачаа өргөх, нарийн хөдөлгөөн хийх гидравлик технологид итгэдэг. Бурж Халифа зэрэг төслүүд нь том ган хэсгүүдийг өргөхөд гидравлик домкрат ашигласан нь найдвартай байдлыг нотолсон. Барилга, үйлдвэрлэл, хөдөө аж ахуй зэрэг салбарууд үр ашиг, аюулгүй байдлын үүднээс гидравлик төхөөрөмжид тулгуурладаг.

Түгээмэл асуултууд

Гидравлик системийг ашиглахын гол давуу тал нь юу вэ?

Гидравлик систем нь хүчийг үржүүлдэг тул хүнд зүйлийг бага хүчин чармайлтаар өргөх, зөөхөд хялбар болгодог. Энэ давуу тал нь олон үйлдвэрүүдэд үр ашиг, аюулгүй байдлыг сайжруулахад тусалдаг.

Паскалийн хууль гидравлик тоормосонд хэрхэн үйлчлэх вэ?

Паскалийн хууль нь тоормосны дөрөөний даралт нь тоормосны шингэнээр жигд дамждаг. Энэ үйлдэл нь бүх дугуй нь тээврийн хэрэгслийг жигд, аюулгүй зогсоох боломжийг олгодог.

Аль үйлдвэрүүд гидравлик системийг ихэвчлэн ашигладаг вэ?

Барилга, үйлдвэрлэл, хөдөө аж ахуй, тээврийн салбарт ашигладаггидравлик системүүд. Эдгээр систем нь кран, пресс, өргөгч, эргүүлэг зэрэг тоног төхөөрөмжийг тэжээдэг.

Зөвлөмж: Гидравлик систем нь хүнд хэцүү орчинд найдвартай ажиллагааг хангадаг.