از زمان قدیم ، هیدرولیک مورد استفاده بشر بوده و مصری ها در این کار پیش قدم بوده اند . چون مصریان قدیم به اندازه کافی باران نداشته اند که بتوانند کشاورزی خوبی داشته باشند لذا برای حل این مسئله تصمیم گرفتند ، وسیله ای بسازند که بتوانند آب رود نیل را به ارتفاع بالا ببرند و برای آبیاری مزارع استفاده کنند . وسیله آن ها به این صورت بود که یک چرخ بزرگ که اطراف آن ظرف های آب نصب شده بود در مسیر رود نیل قرار دادند . این چرخ از مرکز روی پایه نصب شده بود و امکان چرخیدن داشت . با برخورد آب رود که سرعت و قدرت کافی داشت با ظرف های آب ، چرخ شروع به چرخیدن کرده و ظرف ها نیز پر از آب می شدند . این ظرف ها در آخرین نقطه خود که رو به پایین حرکت می کردند آب خود را در ارتفاع بالا خالی میکردند و برای شروع سیکل بعد رو به پایین می آمدند .
در این سیستم چون نیروی آب باعث حرکت شده است لذا یک سیستم هیدرولیکی می باشد .
شکل مزبور نمونه ابزار مورد استفاده مصریان را نشان میدهد .
کلمه هیدرولیک (Hydraulics) یک کلمه یونانی بوده و از کلمه هیدرو (hydros) به معنای آب گرفته شده است .
قانون پاسکال
تقریبا در سال 1650 یک دانشمند فرانسوی به نام پاسکال با استفاده از کشفیات دیگر دانشمندان اقدام به توسعه نیروی هیدرولیک و استفاده از آن کرد که این اصل به نام قانون پاسکال مشهور شد و پایه هیدررولیک نوین می باشد پاسکال کشف کرد که فشار وارد بر هر نقطه از یک مایه ، به طور مساوی به همه نقاط و سطح مایع انتقال می یابد .
فشار وارده سیال در همه جهات منتشر میشود
انتقال ساده نیرو از طریق یک مایع تحت فشار
انتقال و افزایش نیرو از طریق سیال تحت فشار
قانون پاسکال یک قانون پایه در هیدرو استاتیک است و به این معنی است که با مایه تحت فشار میتوان نیرو را انتقال داد ، تبدیل کرد و یا کنترل نمود .
فیلمی از انتقال نیروی چرخشی توسط سیستم هیدرودینامیک
فیلمی تشریحی از اساس قانون پاسگال
فیلمی از انتقال نیروی چرخشی توسط سیستم هیدرودینامیک
بعد از کشف نیروی هیدرولیک و تکمیل قانون پاسکال و با اجرای آن در استفاده های علمی دانشمندان دریافتند که با توسعه و ساختن ابزارهای مختلف امکان استفاده هیدرولیک در سطح وسیعی از صنایع ممکن می باشد لذا نیاز به هیدرولیک و قابلیت تطبیق آن برای انواع پروژه ها ، مهندسین رو بر آن داشت که تحقیقات خود را در این مسیر هر چه بیشتر دنبال کنند .
در عصر امروز علم هیدرولیک به قدری گسترش یافته و تعداد وسایل هیدرولیک به قدری زیاد است که از نظر علمی هیدرولیک را به دو دسته تقسیم کردند که هر قسمت به صورت رشته جداگانه ،قابل تحقیق و بررسی است .
1- هیدرواستاتیک Hydrostatic
2- هیدرودینامیک Hydrodynamic
تعریف هیدرواستاتیک :
هیدرواستاتیک به معنی علم استفاده از انرژی پتانسیل یا انرژی ذخیره مایعات تحت فشار برای انجام کار می باشد. در سیستم های هیدرولیک که برای انجام کار از سیلندر یا هیدروموتور استفاده می شود هیدرواستاتیک است برای مثال پرس های هیدرولیک و بالابرهای هیدرولیکی از سیستم های هیدرواستاتیک است به عبارتی دیگر می توان بیان کردکه در سیستم های هیدرواستاتیک از فشار روغن هیدرولیک برای انجام کار استفاده می شود .
سیستم های هیدرواستاتیک امروزه به صورت وسیعی در ماشین آلات صنعتی ، کشاورزی ، راه سازی مورد استفاده قرارمی گیرند .
فیلمی از کاربرد سیستم هیدرواستاتیک در ماشین آلات سنگین
فیلمی از کاربرد سیستم هیدرواستاتیک در ماشین آلات سنگین
نمونه ای از یک سیستم هیدرواستاتیک با عملگر خطی
نمونه ای از یک سیستم هیدرواستاتیک با عملگر خطی
تعریف هیدرودینامیک :
هیدرودینامیک به معنی علم استفاده از انرژی جنبشی یا انرژی مایعات متحرک سرعت دار برای انجام کار می باشد .
کوپلینگ هیدرولیک ، تورک کنورتور در گیربکس های اتوماتیک از انواع سیستم های هیدرودینامیک می باشد.
سیستم های هیدرودینامیک اکثرا مجهز به پمپ هایی با جابجایی غیر مثبت (Nonpositive dispacement)
هستند و معمولا با حرکت سریع یک پروانه کار می کنند .
با چرخش پروانه سیال در اثر نیروی گریز از مرکز به طرف دریچه خروجی پرتاب می شود در این نوع پمپ ها اجزا اصلی پروانه و بدنه پمپ نسبت به هم آبند نیستند بنابرراین اگر فشار در دریچه خروجی پمپ زیاد شود
نشتی زیادی درون پمپ به وجود خواهد آمد و فشار در این سیستم ها نسبت به سیستم های هیدرواستاتیک بسیار پایین می باشد.
فیلمی از انتقال نیروی چرخشی توسط سیستم هیدرودینامیک
فیلمی از انتقال نیروی چرخشی توسط سیستم هیدرودینامیک
نمونه ای از یک کوپلینگ هیدرودینامیک
نمونه ای از یک کوپلینگ هیدرودینامیک
تفاوت بین سیستم هیدرودینامیک و هیدرواستاتیک
در سیستم هیدرو استاتیک از فشار سیال برای انتقال قدرت استفاده می شود اما در سیستم هیدرودینامیک از جریان سیال برای انتقال قدرت استفاده می شود پمپ هایی که در سیستم هیدرواستاتیک استفاده می شود از نوع پمپ با جابجایی مثبت ( Positve displacement )
اما سسیستم های هیدرودینامیک اکثرا مجهز به پمپ هایی با جابجایی غیر مثبت
(Nonpositive dispacement)
هستند.