Určitě jste se již setkali s pojmem hydraulické zařízení, hydraulické brzdy, hydraulický píst, zkrátka a dobře s termínem hydraulika. Pokud vás zajímá, o co přesně jde a kde všude se s tím můžete potkat, je tento článek přesně pro vás. Popíšeme si zde vznik, princip i využití hydrauliky, ukážeme si několik zajímavostí a na příkladech vysvětlíme, jak hydraulická zařízení fungují.
Obsah
Co je to hydraulika?
Hydraulika obecně znamená využití mechanických vlastností kapalin k technickým účelům. Využívá se především toho, že kapaliny dle Pascalova zákona přenáší tlak rovnoměrně a také toho, že kapaliny jsou téměř nestlačitelné.
Pokus
Sežeňte si injekční stříkačku bez jehly, naplňte ji vzduchem a pevně zacpěte konec. Stlačte píst. Zjistíte, že vzduch lze částečně stlačit. Nyní proveďte stejný pokus s vodou – stlačení pístu téměř nepůjde. Právě jste demonstrovali, že kapaliny jsou oproti plynům téměř nestlačitelné. Tento jednoduchý princip je základem fungování hydraulických systémů.(Pokud vám během tohoto experimentu ujela ruka z injekční stříkačky a vy jste si vodu úspěšně vystříkli do obličeje jménem celé redakce se vám pokorně omlouvám.)
Co jsou hydraulická zařízení?
Hydraulická zařízení jsou mechanismy, které využívají tlak kapalin k přenosu síly a vykonávání práce. Mezi nejběžnější příklady patří:
- Ramena bagrů a jeřábů: Umožňují manipulaci s těžkými předměty.
- Hydraulické brzdy: Používané v automobilovém průmyslu.
- Hydraulické lisy: Stroje využívané k lisování kovů a jiných materiálů.
- Hydraulická kladiva: Slouží k rozbíjení tvrdých povrchů, například betonu.
Hydraulické mechanismy se nacházejí také v průmyslových strojích, stavebních zařízeních a dokonce i ve sportovních kolech s hydraulickými brzdami. Jedná se o univerzální a spolehlivé systémy, které nachází uplatnění v mnoha odvětvích.
Pokus
Chcete-li zazářit před vaším synkem a jeho kamarády ze školy, můžete si vyrobit jednoduchou raketu. Sežeňte si co největší uzavíratelnou plastovou nádobu na vodu a připevněte k ní textilní páskou hadici a celý systém naplňte až po okraj vodou. Konec hadice překryjte víčkem od petlahve a jen lehce zaizolujte slabou lepící páskou.
Na víčko připevněte půllitrovou petláhev tavnou pistolí a vyzdobte aby vypadala jako raketa, přidělejte letky, nabarvěte, zatěžte vršek a můžete odpočítat start. Poté vší silou skočte na nádobu, tím docílíte že tlak vody projede hadicí až k raketě která vyletí světelnou rychlostí k sousedovic oknu.
Jak funguje hydraulický systém?
Hydraulický systém funguje na základě přenosu tlaku prostřednictvím kapaliny v uzavřeném prostoru. Základní princip lze vysvětlit na jednoduchém systému s dvěma písty spojenými trubicí naplněnou kapalinou. Pokud stlačíte větší píst, tlak kapaliny se přenese na menší píst. Výsledkem je zvýšení síly na menší ploše.
Hlavní složky hydraulického systému:
- Nádrž: Obsahuje hydraulickou kapalinu.
- Čerpadlo: Zajišťuje proudění kapaliny.
- Ventily: Regulují tok kapaliny a tlak v systému.
- Písty: Převádějí tlak kapaliny na mechanickou sílu.
Díky těmto složkám mohou hydraulická zařízení vykonávat složité úkoly s minimálním lidským úsilím.
Jak funguje hydraulický válec?
Hydraulický válec je jednou z klíčových součástí hydraulických systémů. Tento mechanismus přeměňuje tlak kapaliny na lineární pohyb. Uvnitř válce je píst, který je tlačen kapalinou pod vysokým tlakem. Výsledkem je pohyb pístu, který může být využit například k pohybu ramene bagru nebo k ovládání lisovacího stroje.
Princip fungování:
- Kapalina pod tlakem vstupuje do válce.
- Působí na píst, který se začne pohybovat.
- Pohyb pístu se přenáší na pracovní část zařízení (např. rameno nebo lis).
- Ventily zajišťují, že se kapalina vrací do nádrže, a umožňují opakování cyklu.
Hydraulické válce jsou nenahraditelné v aplikacích, kde je potřeba velká síla nebo precizní pohyb.
Zajímavost: Hydraulické mechanismy v každodenním životě
Hydraulické systémy nejsou jen v průmyslu nebo stavebnictví. Najdete je také v každodenním životě – například ve výtazích, kde hydraulika zajišťuje hladký pohyb kabiny, nebo v moderních jízdních kolech s hydraulickými brzdami, které zvyšují bezpečnost a komfort jízdy.
Závěr
Hydraulické stroje a zařízení jsou klíčem k efektivitě v mnoha oblastech našeho života. Od stavebních strojů po průmyslové lisy – hydraulické mechanismy zajišťují bezpečný a účinný přenos síly.
Díky jednoduchému, ale geniálnímu principu přenosu tlaku kapalinou zůstávají hydraulické systémy nepostradatelnou součástí moderní techniky. Pokud někdy budete zvedat těžký předmět hydraulickým zvedákem nebo brzdit autem, vzpomeňte si na skvělou práci tohoto elegantního systému.
Související články: Jaký je rozdíl mezi kinetickou a potenciální energií?
Zdroje: Wikipedie, VectorSolutions
Pavel Hanák pracuje jako recepční v hotelu, kde neustále nachází inspiraci pro své příběhy. Jeho vášní je totiž kreativní psaní a čtení klasické literatury. Tyto aktivity mu přinášejí radost a spokojenost. Když si ovšem potřebuje utřídit myšlenky, chodí běhat ven do přírody.
