border=0


border=0

Predmet hydrauliky

Odvetvie mechaniky, v ktorom sa študuje rovnováha a pohyb tekutiny, ako aj silová interakcia medzi tekutinou a telom, ktoré ju usmerňujú alebo povrchmi, ktoré ju ohraničujú, sa nazýva hydromechanika.

Aplikovaná časť hydromechaniky, ktorá sa vyznačuje určitým rozsahom technických problémov, úloh a metód ich riešenia, sa nazýva hydraulika. Hydraulika je zvyčajne definovaná ako veda o zákonoch rovnováhy a pohybu tekutín a o tom, ako sa tieto zákony uplatňujú pri riešení praktických problémov.

V hydraulike sú toky tekutín uvažované, obmedzené a riadené pevnými stenami, t. J. Vnútorné toky, na rozdiel od aerohydromechaniky, ktorá študuje vonkajší tok pevných telies okolo tela.

Pojem tekutina v hydromechanike má širší význam, ako je bežné v každodennom živote. Výraz „tekutina“ zahŕňa všetky telá, pre ktoré je charakteristická vlastnosť tekutosti, to znamená schopnosť ľubovoľne meniť svoj tvar pod vplyvom ľubovoľne malých síl. Tento koncept teda zahŕňa bežné tekutiny nazývané kvapky a plyny.

Kvapková kvapka sa líši od plynu tým, že v malých množstvách má guľový tvar a vo veľkých formách voľný povrch. Hlavnou črtou kvapkajúcich kvapalín je to, že menia svoj objem zanedbateľne so zmenou tlaku, takže sa zvyčajne považujú za nestlačiteľné. Naopak, plyny sú schopné pôsobením tlaku významne zmenšiť svoj objem a neobmedzene expandovať bez tlaku, t.j. majú veľkú stlačiteľnosť.

Napriek tomuto rozdielu možno zákony pohybu kvapkavých kvapalín a plynov za určitých podmienok považovať za rovnaké. Hlavnou z týchto podmienok je nízka hodnota rýchlosti prúdenia plynu v porovnaní s rýchlosťou šírenia zvuku v ňom.

V hydraulike sa študujú pohyby hlavne kvapkajúcich tekutín, zatiaľ čo vo veľkej väčšine prípadov sa považujú za nestlačiteľné. Vnútorné toky plynu patria do oblasti hydrauliky iba v prípadoch, keď sú ich prietoky oveľa nižšie ako rýchlosť zvuku, a preto je možné zanedbať stlačiteľnosť plynu. Toto napríklad prúdi vzduch vo vetracích systémoch. V nasledujúcom texte sa pod pojmom „kvapalina“ rozumie kvapkajúca kvapalina, ako aj plyn, keď sa dá považovať za nestlačiteľnú.

Historicky sa mechanika tekutín vyvinula dvoma rôznymi spôsobmi.

Prvou je teoretická cesta presnej matematickej analýzy založenej na zákonoch mechaniky. Viedol k vytvoreniu teoretickej hydromechaniky. Táto cesta však často neposkytuje odpoveď na množstvo otázok položených praxou.

Druhá - cesta akumulácie experimentálnych údajov, ktorá viedla k vytvoreniu hydrauliky, vyplynula z naliehavých úloh praktických, inžinierskych činností.
Hydraulika bola spočiatku čisto empirická veda. V súčasnosti sa v hydraulike, kde je to možné a vhodné, stále viac používajú metódy teoretickej hydromechaniky.

Metóda používaná v modernej hydraulike pri štúdiu pohybu je nasledujúca. Vytvorí sa fyzikálny model procesu, ktorý stanoví jeho kvalitatívne charakteristiky a určujúce faktory. Na základe fyzického modelu a presnosti požadovanej pre prax sa formuluje matematický model. Fenomény, ktoré nie sú prístupné teoretickej analýze, sa skúmajú experimentálne a výsledky sú prezentované vo forme empirických vzťahov. Matematický model je formalizovaný vo forme algoritmov a programov na získanie riešení pomocou počítačovej technológie. Získané riešenia sa analyzujú v porovnaní s dostupnými experimentálnymi údajmi a vylepšujú sa úpravou matematického modelu a spôsobom jeho riešenia.

Hydraulika poskytuje metódy na výpočet a navrhovanie rôznych hydraulických štruktúr, hydraulických strojov a zariadení používaných v rôznych oblastiach techniky. Obzvlášť veľký význam má hydraulika v strojárstve. Hydraulické systémy skladajúce sa z čerpadiel, potrubí, rôznych hydraulických jednotiek sa v strojárstve často používajú ako chladiace systémy kvapalín, prívod paliva, mazanie atď. V moderných strojoch sa stále viac používajú hydraulické prevody (hydraulické pohony) a hydraulická automatizácia. V porovnaní s inými typmi prevodoviek majú hydraulické prevodovky mnoho významných výhod: Možnosť plynulých (plynulých) zmien v rýchlosti vodiacich a hnaných spojov v širokom rozsahu, ľahká regulácia, kompaktnosť, bezprašnosť bez iskier, vysoké špecifické vlastnosti atď.

Na výpočet a návrh hydraulických pohonov, ich automatických riadiacich systémov, ako aj na kompetentnú prevádzku hydraulických strojov, ich opravy a uvedenie do prevádzky je potrebné mať primeraný výcvik v oblasti hydrauliky a teórie hydraulických strojov.





Prečítajte si tiež:

Tlaková sila kvapaliny na plochú stenu

Excentrické stroje

Základná hydrostatická rovnica

Sily pôsobiace na tekutinu. Tlak kvapaliny

Stroje s otočnými blokmi

Späť na index: Hydraulické systémy a hydraulické stroje

2019 @ edudocs.pro