הידראוליקה בעולם המדעי וההנדסי

הידראוליקה בעולם המדעי וההנדסי

הידראוליקה (מיוונית: הידרו – מים, אולוס – צינור) הינה תחום מדעי אשר עוסק בהתנהגות הנוזלים במנוחה ובזרימה תחת תנאי לחץ. למעשה, תחום זה מקיף את חוקי שיווי המשקל והתנועה של הנוזלים במצבי לחץ שונים. ההידראוליקה באה לידי ביטוי בעולמות מדעיים והנדסיים רבים הקשורים בזרימת והובלת נוזלים, כמו למשל, אספקת מים באמצעות מערכת צינורות, מערכות ניקוז ביתיות ועירוניות, הובלת שפכים ועוד. בנוסף, תורת ההידראוליקה משמשת כיום את אנשי התעשייה ביצירת מכשירים טכנולוגיים רבים שבהם נעשה שימוש בנוזלים לטובת הפעלת מנועים הידראוליים והעברת אנרגיה. בין המכשירים הרבים אשר נעשה בהם שימוש בתורת ההידראוליקה ניתן למנות מכונות תעשייתיות, מערכות בלימה בכלי רכב ובמטוסים, כלי עבודה כבדים כגון טרקטורים ומלגזות ועוד.

סוגי מנועים שונים

כיום נעשה שימוש רב במנוע הידראולי לטובת צרכים שונים, כאשר ניתן לבחור בין מגוון המנועים השונים על פי הייעוד של המכונה. המנועים הנפוצים הינם מנוע כוכבי, מנוע בוכנות, מנוע רוטור ומנוע גלגל שיניים. בשונה ממנוע בעירה פנימית אשר פועל מכוח ההתלקחות של הדלק והאוויר, כאשר מדובר במנוע הידראולי, הלחץ על הבוכנה נוצר באמצעות נוזל ההפעלה (במנועים תעשייתיים נעשה שימוש בשמן מיוחד), כשהמשאבה ההידראולית היא זו שמבצעת את הלחץ בפועל ומגבירה אותו לטובת העברת הכוח. אופן הפעולה של המנועים ההידראוליים מביא לכך שהם בעלי עוצמה רבה יחסית ויכולת לפעול לאורך זמן תוך עמידה בעומסים כבדים, זאת בשונה ממנועים אחרים הקיימים בעולמות התעשייה והתכנון. עקב כך, אין זה מפתיע שמנועים הידראוליים נפוצים בכלי עבודה כבדים אשר פועלים במשך עשרות שנים ומשמשים להרמה ולהזזה של פריטים במשקל של טונות.

בוכנה הידראולית פועלת כך שיצירת לחץ באזור אחד גורמת לנוזל להתפשט לאזור אחר ולהעביר את הלחץ אליו, מה שיביא לתזוזה של חלק מסוים בהתאם לתכנון הבוכנה ולפעולה הרצויה של המערכת. בוכנות ומוצרים הידראוליים שונים מתבססים על נוזלים שאינם ניתנים לדחיסה ולכן עשויים באופן אטום ואינם חשופים לאוויר (אשר כן ניתן לדחיסה). כאשר בוחרים מנוע הידראולי יש לוודא כי הוא חזק ועמיד, שכן סדק או פער קטן שייווצר בו עלול לגרום לכניסת אוויר ולהפסקת הפעילות האפקטיבית של המנוע. את המנוע ההידראולי ניתן לתכנן כך שיפעיל לחץ קבוע או משתנה, זאת בהתאם לצורך התעשייתי. כמו כן, יש לדעת כי מוצרים הידראוליים זקוקים לא פעם לתחזוקה ולטיפולים תקופתיים, כשבין הטיפולים הדרושים ניתן למנות את החלפת השמן וחיזוק הרכיבים השונים בהתאם לצורך.

התפתחות בת מאות שנים

לסיכום, כמו בתחומים מדעיים רבים אשר עם גילויים שימשו למטרות פשוטות יחסית, הפכה ההידראוליקה מתורה שנועדה לסייע לאדם להוביל מים ביעילות לאבן מפתח בתעשייה בארץ ובעולם. למעשה, ניתן לומר שלכל פריט שסובב אתכם יש היסטוריה עם מנוע הידראולי – בין אם מדובר בטרקטור שבנה את המפעל שבו יוצר, במכונות שבאמצעותן עוצב או במערכת הבלמים של המשאית שהובילה אותו משם.

קראו עוד:  משאבות תעשיותיות למפעלים
קראו עוד:  מהי פנאומטיקה וכיצד היא מסייעת לעסק שלך

שינוי גודל גופנים