流体動力は、特定の機械やツールの操作に使用されます。これらの機械では、小さなチューブとホースを介して大量の電力が供給されます。流体は機械全体でモーターと油圧シリンダーに運ばれ、制御バルブとチューブを介してエンド エフェクターに送られる前に加圧されます。
パスカルの法則
容器に含まれる流体の任意の部分に外力が加えられると、流体移動に関するパスカルの法則に従って、流体は乱れずにあらゆる方法で均等に輸送されます。パスカルの法則によれば、閉じ込められた流体に加えられた圧力は、流体のすべての点とモジュールの壁に大きさを変えることなく伝達されます。圧力は、流体内のすべての場所ですべての方向に等しくなります。
アプリケーション
油圧リフト
油圧リフトは、適切な流体によって生成される流体圧力を使用して動作するエレベーターの一種です。ガレージやサービス施設で車を持ち上げるために使用されます。 2 つのピストンは、油圧リフト内の液体で満たされたギャップによって分割されます。力 F1 を液体に直接加えるには、断面積 A1 の小さなピストンを使用します。 P =F/A は液体を通り、面積 A2 の大きなピストンに連結された大きなシリンダーに送られ、P x A2 の上向きの力が生じます。
結果として、ピストンはかなりの力に耐えることができます (たとえば、車やトラックの大きな重量がプラットフォームにかかる)。
F2 =P ×A2 =F/A1 A2
A1 の力を変えることで、プラットフォームを上下に押すことができます。その結果、適用される力は、デバイスのオブジェクトのプロパティである A2/A1 の割合で増加します。
今日、油圧は機械やツールを動かすために使用され、ほぼすべての産業、特に農業のトラクターで多数のタスクを実行しています。構造用途のクレーン、製造および生産倉庫のフォークリフト、輸送中のブレーキなどがその例です。
油圧機械は一般に油圧流体圧力を使用して優位な動きを実現します。または、それはエネルギーの基本的な形態であると言えます。
ダンプ トラック、アルミニウムまたはプラスチックの射出成形部品、クレーン、削岩機、ホース クリンパはすべて油圧機械の例です。
油圧ブレーキ
油圧ブレーキは、適切なブレーキ液を使用して制御システムからブレーキ システムに圧力を伝達するタイプのブレーキ システムです。足でアクセルを踏むと、マスターシリンダーの内側からマスターピストンが回転し、その圧力がブレーキオイルに伝わり、大きなピストンに作用します。ピストンは大きな力で押し下げられ、ブレーキ シューをブレーキ ライニングに押し付けます。このように、ペダルを少し踏むだけで、車軸に大きな抑制力が生じます。
油圧エンジン
あるレベルから別のレベルに降りることで、プロペラやタービンなどの装置に電力を供給するために水が使用されてきました。ヘッドは、最大レベルと最小レベルのサイズの差です。落差は、降る雨 1 ポンドあたりの仕事量に相当します。滝や凍った川など、さまざまな形のエネルギーを使用して、この方法で水力を生成できます。自然資源が利用できない場合、人工の貯水池を建設することができます。エネルギーが豊富な場合は、貯水池に水を汲み上げるために利用されます。エネルギーが不足している場合、水はタービンの動力にも使用されます。
アキュムレータは、特定の商用油圧機械を操作しながら、短期間に高出力を提供するために使用されます。 1 つの形式には、重りを搭載したピストンを囲むシリンダーが含まれます。水がシリンダーにゆっくりと注入されている間、ピストンと負荷はそれらが保持される位置まで駆動されます。それらが生成されると、シリンダーから水が急速に排出され、機械に水力が供給されます。
静水圧装置
多くの種類のプレス機、リベット マシン、キャプスタン、ウィンチ、およびその他の装置は、動力源としてストレス下で水または油を使用します。ジョセフ・ブラマーは、通常静水圧プレスとして知られており、しばしばブラマー・プレスと呼ばれる油圧プレスを製造しました。これは 2 つのシリンダーで構成されており、一方には液体が充填され、もう一方にはピストンが充填されており、同様に液体が充填されたパイプで結合されています。 1 つのシリンダーの直径は控えめですが、もう 1 つのシリンダーは巨大です。小さい方のピストンに加えられた圧力は、パスカルの法則に従って、液体を介して大きい方のピストンの上部に伝達され、より高い推力が与えられます。
両方のピストンの圧力 (各単位面積に対する力) が同じであるにもかかわらず、大きい方のピストンにかかる全体的な上向きの力は、小さい方のピストンにかかる力のほとんどの倍になります。ピストンのより大きな領域。小さい方のピストンの表面積が 2 平方インチで、100 ポンドの力を受ける場合、表面積が 50 平方インチの大きい方のピストンにかかる力は 2,500 ポンド (10050/2=2,500 ）。一方、ピストンが移動するときはいつでも、小さいピストンが移動する距離は、大きいピストンが移動する距離よりも比例して大きくなります.
パスカルの法則の使用法でもある油圧ジャッキは、大きな力を加えたり、大きな負荷をかけるために使用されています。油圧プレスと同様に、パイプで相互接続されたシリンダーに収容された 2 つの異なるサイズのピストンで構成されています。小さい方のピストンに取り付けられたグリップが前後に動くと、大きい方のピストンのシリンダーに液体が送り込まれ、大きい方のピストンが動かされます。このように、小さい方のピストンに適度な力を加えると、大きい方のピストンに大きな負荷をかけることができます。パスカルの法則は油圧エレベータにも適用されます。
結論:
油圧機械は、自動車から鉄道のばねまで、幅広い機械設備に使用されています。これらのシステムは単純なアイデアに基づいて構築されていますが、非常に成功しています。これらのデバイスは、他の方法では持ち上げることができない非常に重い重量を持ち上げることができます。油圧機械は圧力の原理で動作します。あらゆる場所で使用されている高度な機械をよりよく理解するには、これらのシステムを理解することが重要です。この概念を詳しく見てみましょう。
