ไฮดรอลิกส์ทำงานอย่างไร
ไฮดรอลิกส์ทำงานอย่างไร? เป็นเวลาหลายศตวรรษที่ผู้คนรู้จักการควบคุมไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อใช้ในชีวิตประจำวัน เป็นหนึ่งในรูปแบบการใช้พลังงานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและเก่าแก่ที่สุด การใช้งานมีตั้งแต่การรดน้ำไปจนถึงอุปกรณ์ก่อสร้างและเครื่องจักรกลหนัก แพร่หลายมากจนครัวเรือนและสำนักงานจำนวนมากอาจใช้อุปกรณ์ไฮดรอลิกทุกวัน วิศวกรในอดีตได้สร้างพื้นฐานสำหรับระบบไฮดรอลิกร่วมสมัยเพื่อตอบสนองความต้องการของโลกสมัยใหม่
ใครเป็นผู้คิดค้นระบบไฮดรอลิกส์? เป็นการยากที่จะระบุว่าใครเป็นผู้คิดค้นระบบไฮดรอลิก ระบบไฮดรอลิกถูกสร้างขึ้นจากฝีมือของนักคิดผู้ยิ่งใหญ่ เช่น เลโอนาร์โด ดา วินชี, กาลิเลโอ กาลิเลอิ, แบลส ปาสคาล และโจเซฟ บรามา เป็นต้น ระบบไฮดรอลิกส์เข้ามาแทนที่ในโลกสมัยใหม่ในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรม ซึ่งนำเสนอการใช้งานที่กว้างขวางและมีประสิทธิภาพ
เมื่อศตวรรษที่ 20 เริ่มต้นขึ้น การใช้งานใหม่และหลากหลายสำหรับระบบไฮดรอลิกก็เช่นกัน ไฮดรอลิกเป็นระบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากสามารถปรับได้ ง่าย และยืดหยุ่นในการใช้งานกับแอคชูเอเตอร์หลายประเภท ความหนาแน่นของพลังงานสูงเป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบของระบบ นอกเหนือจากการใช้งานในยานยนต์และอุตสาหกรรมแล้ว คุณสามารถพบระบบไฮดรอลิกได้ทุกที่ เครื่องจักรที่ทันสมัยที่สุด ได้แก่ เครื่องบิน กระสวยอวกาศ อุปกรณ์ก่อสร้าง และลิฟต์
ระบบไฮดรอลิกคืออะไร?
ทุกวันนี้ ระบบไฮดรอลิกมีการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่กระบวนการประกอบขนาดเล็กไปจนถึงการใช้งานเหล็กแบบบูรณาการและเครื่องจักรหนัก ระบบไฮดรอลิกช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถทำงานจำนวนมากให้เสร็จสิ้นได้โดยใช้กฎของปาสคาล โดยมีการลงทุนขั้นต่ำในการเชื่อมต่อทางกล การยกของหนัก เพลาหมุน การเจาะรูที่มีความแม่นยำ ฯลฯ
เครื่องอัดไฮดรอลิกมักจะประกอบด้วยกระบอกไฮดรอลิกคู่หนึ่งซึ่งเชื่อมต่อกันและเติมด้วยน้ำมันไฮดรอลิก มีการติดตั้งลูกสูบสองตัวที่สัมผัสกับของเหลวที่ด้านข้างของกระบอกสูบเหล่านี้ เมื่อมีแรงกระทำต่อส่วนที่เล็กกว่าของลูกสูบ ความดันจะถูกส่งไปทั่วของไหล ตามกฎของปาสคาล ความดันจะเท่ากับความดันของของไหลในลูกสูบอีกอัน
น้ำมันไฮดรอลิกสร้างกำลังของเหลวผ่านระบบไฮดรอลิกโดยการปั๊มของเหลว ของไหลไหลผ่านวาล์วไปยังกระบอกสูบ และพลังงานไฮดรอลิกจะเปลี่ยนกลับเป็นพลังงานกล วาล์วเหล่านี้ช่วยควบคุมการไหลของของไหลและลดแรงดันหากจำเป็น
หลักการของกฎของปาสคาลถูกรับรู้ในระบบไฮดรอลิกผ่านของไหลไฮดรอลิกที่ถ่ายโอนพลังงานจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง เนื่องจากน้ำมันไฮดรอลิกแทบจะอัดตัวไม่ได้ จึงสามารถส่งกำลังได้ทันที
ช่างเครื่องชาวอังกฤษชื่อโจเซฟ บรามาห์ใช้หลักการของกฎของปาสคาลและพัฒนาเครื่องอัดไฮดรอลิกเครื่องแรกในช่วงเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรม แท่นพิมพ์ไฮดรอลิคของเขาได้รับการจดสิทธิบัตรในปี 1795 และเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในชื่อ Bramah press เขาเชื่อว่าแรงดันที่กระทำต่อพื้นที่เล็กๆ จะถูกแปลงเป็นแรงที่มากขึ้น ซึ่งจะมากกว่าในอีกด้านหนึ่งของกระบอกสูบ
ระบบไฮดรอลิคทำงานอย่างไร?
ระบบไฮดรอลิกประกอบด้วยส่วนประกอบห้าส่วน ได้แก่ ตัวขับ ปั๊ม วาล์วควบคุม มอเตอร์ และโหลด เครื่องยนต์จะเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์ชนิดใดก็ได้ การทำงานของปั๊มคือการเพิ่มแรงดันเป็นหลัก
ระบบไฮดรอลิกประกอบด้วยหลายส่วน:
1. มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนปั๊มไฮดรอลิก
2. อ่างเก็บน้ำมีน้ำมันไฮดรอลิก
3.ปั๊มไฮดรอลิกผลักดันของไหลผ่านระบบและแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานของของไหลไฮดรอลิก
4.วาล์วควบคุมการไหลของของเหลวและลดแรงดันที่มากเกินไปจากระบบหากจำเป็น
5.กระบอกไฮดรอลิกจะแปลงพลังงานกลับเป็นพลังงานกล
ระบบไฮดรอลิกมีหลายประเภท แต่แต่ละประเภทมีส่วนประกอบหลักเหมือนกันตามที่ระบุไว้ ทั้งหมดนี้ได้รับการออกแบบในลักษณะเดียวกัน
ข้อดีและข้อเสียของระบบไฮดรอลิค
ระบบไฮดรอลิกเป็นโซ่ส่งกำลังที่เปลี่ยนพลังงานกลเป็นแรงดันและไหลกลับไปสู่การเคลื่อนที่ทางกลอีกครั้ง โดยทั่วไป พลังงานกลเริ่มต้นคือการเคลื่อนที่แบบหมุนที่เกิดจากเครื่องยนต์สันดาปภายในหรือมอเตอร์ไฟฟ้า การส่งแรงดันและการไหลเกิดขึ้นจากน้ำมันไฮดรอลิก และการเคลื่อนไหวขั้นสุดท้ายอาจเป็นแบบหมุนหรือเชิงเส้นก็ได้
ข้อดีของระบบไฮดรอลิคคือ:
1. ระบบไฮดรอลิกหล่อลื่นตัวเอง
2. อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักที่ดี
3. ส่วนประกอบที่ค่อนข้างเล็ก
4. การถ่ายโอนพลังงานที่ง่ายและยืดหยุ่นด้วยท่อไฮดรอลิก
5. ความสามารถในการถอดการกระตุ้นออกจากการผลิตพลังงานไฮดรอลิกเนื่องจากการถ่ายโอนพลังงานไฮดรอลิกทำได้ง่าย
6.ระบบไฮดรอลิกสามารถควบคุมได้ด้วยตนเองหรือด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย
ข้อเสียของระบบไฮดรอลิกคือ:
1. ความสะอาดของน้ำมันเกียร์
2. ลักษณะที่ขึ้นกับอุณหภูมิของของเหลว
3.การส่งไฟฟ้าทางไกลทำให้เกิดการสูญเสียกำลังในระบบ
4. ส่วนประกอบและน้ำมันไฮดรอลิกต้องมีการบำรุงรักษาเป็นระยะ
