دید کلی
مایعات تقریبا تراکم ناپذیر هستند. این ویژگی سبب شده است که از مایعات به عنوان وسیله مناسبی برای تبدیل و انتقال کار استفاده شود. بنابراین میآتوان از آنها برای طراحی ماشینهایی که در عین سادگی ، با نیروی محرک خیلی کم بتواند نیروی مقاوم فوق العاده زیادی را جابجا نماید، استفاده نمود.
جک هیدرولیک چیست؟
جک هیدرولیک وسیلهآای است که در آن نیرویی بر روغن موجود در یک استوانه کوچک وارد میآشود. این نیرو سبب میآشود که روغن غیر قابل تراکم به استوانه بزرگ منتقل شود. روغن به پیستون استوانه بزرگ فشار میآآورد و باعث بلند شدن بار روی استوانه (مثلا ماشین) میآشود. مکانیزم کار ماشینهای جرثقیل ، و غیره نیز چنین میآباشد که در عین سادگی ، کار مفید زیادی با بازده بالا انجام می دهد.
در ساختمان جک هیدرولیک از این واقعیت استفاده میآشود که روغن تقریبا تراکم ناپذیر است و نیروی وارد بر خود را منتقل میآکند. فشار وارد بر پیستون کوچک عینا به پیستون بزرگ منتقل میآشود و آنرا به طرف بالا میآراند.
مزیت مکانیکی جک هیدرولیک
فشارهای وارد بر استوانهآها که همان نیروی وارد بر واحد سطح یعنی P=F/A است، باهم برابرند. بنابراین
Pe=Pl
به عبارت دیگر میآتوان نوشت:
Fe/Ae=Fl/Al
که در آن F همان نیروهای مقاوم و محرک ، A همان سطح مقطع دو پیستون میآباشد. در حالت سادهآتر مزیت مکانیکی قسمت هیدرولیکی جک به صورت زیر در می آید:
AA=Ml/Ae
دسته جک نیز یک اهرم نوع دوم است و مزیت مکانیکی مخصوص به خود را دارد. دسته اهرم نیروی محرک را افزایش میآدهد. بر جک هیدرولیک نیروی مفید دسته وارد میآشود و جک این نیرو را افزایش میآدهد. از اینرو مزیت مکانیکی کل دستگاه برابر مزیت مکانیکی این دو قسمت میآباشد.
آیا جک هیدرولیک مقدار کار را افزایش میآدهد؟
دستگاهی وجود ندارد که بتواند مقدار کار را افزایش دهد. هر مقدار روغن که از استوانه کوچک خارج شود، همان مقدار وارد استوانه بزرگ میآشود. در هر دو استوانه این حجم روغن برابر است با حاصلضرب سطح مقطع استوانه در فاصلهآای که پیستون جابجا میآشود. چون این حجمآها باهم برابرند، بنابراین
AeΔSe=AlΔSl
اگر ماشین را بدون اصطکاک در نظر بگیریم داریم:
MA=Al/Ae=ΔSe/ΔSl
و چون MA=Fl/Fe بنابراین FlΔSl=FeΔSe که نشان میآدهد در حالت ایدهآآل کار خروجی یا مفید با کار ورودی یا داده شده برابر است.
در قرقره ، اهرم و جک هیدرولیک ، وقتی اصطکاک وجود ندارد، کار خروجی با کار ورودی برابر است. این گفته در مورد سایر ماشینها نیز برقرار است. در چنین شرایطی مزیت مکانیکی ایدهآآل (یعنی بدون اصطکاک) هر ماشینی را میآتوان با بررسی هندسه ماشین به دست آورد. با ملاحظه معادله MA=ΔSe/ΔSl حتی در پیچیدهآترین ماشین ، میآتوان مزیت مکانیکی ایدهآآل را فقط با دانستن اینکه وقتی نیروی محرک را در مسافت معینی حرکت میآدهیم، نیروی مقاوم چقدر جابجا میآشود، پیدا کرد.
کاربردهای جک هیدرولیک
در بلند کردن ماشینآآلات سنگین ، ماشینهای کمپرسور ، جرثقیلها ، پالایشگاهها ، حفاریهای زیر زمینی ، برج سازی و معماری ، کلیه وسایل نقلیه و غیره از خود این وسیله بسیار ساده و مفید یا مکانیزم کارش استفاده میآشود.
منبع :
www.daneshnameh.roshd.ir
مایعات تقریبا تراکم ناپذیر هستند. این ویژگی سبب شده است که از مایعات به عنوان وسیله مناسبی برای تبدیل و انتقال کار استفاده شود. بنابراین میآتوان از آنها برای طراحی ماشینهایی که در عین سادگی ، با نیروی محرک خیلی کم بتواند نیروی مقاوم فوق العاده زیادی را جابجا نماید، استفاده نمود.
جک هیدرولیک چیست؟
جک هیدرولیک وسیلهآای است که در آن نیرویی بر روغن موجود در یک استوانه کوچک وارد میآشود. این نیرو سبب میآشود که روغن غیر قابل تراکم به استوانه بزرگ منتقل شود. روغن به پیستون استوانه بزرگ فشار میآآورد و باعث بلند شدن بار روی استوانه (مثلا ماشین) میآشود. مکانیزم کار ماشینهای جرثقیل ، و غیره نیز چنین میآباشد که در عین سادگی ، کار مفید زیادی با بازده بالا انجام می دهد.
در ساختمان جک هیدرولیک از این واقعیت استفاده میآشود که روغن تقریبا تراکم ناپذیر است و نیروی وارد بر خود را منتقل میآکند. فشار وارد بر پیستون کوچک عینا به پیستون بزرگ منتقل میآشود و آنرا به طرف بالا میآراند.
مزیت مکانیکی جک هیدرولیک
فشارهای وارد بر استوانهآها که همان نیروی وارد بر واحد سطح یعنی P=F/A است، باهم برابرند. بنابراین
Pe=Pl
به عبارت دیگر میآتوان نوشت:
Fe/Ae=Fl/Al
که در آن F همان نیروهای مقاوم و محرک ، A همان سطح مقطع دو پیستون میآباشد. در حالت سادهآتر مزیت مکانیکی قسمت هیدرولیکی جک به صورت زیر در می آید:
AA=Ml/Ae
دسته جک نیز یک اهرم نوع دوم است و مزیت مکانیکی مخصوص به خود را دارد. دسته اهرم نیروی محرک را افزایش میآدهد. بر جک هیدرولیک نیروی مفید دسته وارد میآشود و جک این نیرو را افزایش میآدهد. از اینرو مزیت مکانیکی کل دستگاه برابر مزیت مکانیکی این دو قسمت میآباشد.
آیا جک هیدرولیک مقدار کار را افزایش میآدهد؟
دستگاهی وجود ندارد که بتواند مقدار کار را افزایش دهد. هر مقدار روغن که از استوانه کوچک خارج شود، همان مقدار وارد استوانه بزرگ میآشود. در هر دو استوانه این حجم روغن برابر است با حاصلضرب سطح مقطع استوانه در فاصلهآای که پیستون جابجا میآشود. چون این حجمآها باهم برابرند، بنابراین
AeΔSe=AlΔSl
اگر ماشین را بدون اصطکاک در نظر بگیریم داریم:
MA=Al/Ae=ΔSe/ΔSl
و چون MA=Fl/Fe بنابراین FlΔSl=FeΔSe که نشان میآدهد در حالت ایدهآآل کار خروجی یا مفید با کار ورودی یا داده شده برابر است.
در قرقره ، اهرم و جک هیدرولیک ، وقتی اصطکاک وجود ندارد، کار خروجی با کار ورودی برابر است. این گفته در مورد سایر ماشینها نیز برقرار است. در چنین شرایطی مزیت مکانیکی ایدهآآل (یعنی بدون اصطکاک) هر ماشینی را میآتوان با بررسی هندسه ماشین به دست آورد. با ملاحظه معادله MA=ΔSe/ΔSl حتی در پیچیدهآترین ماشین ، میآتوان مزیت مکانیکی ایدهآآل را فقط با دانستن اینکه وقتی نیروی محرک را در مسافت معینی حرکت میآدهیم، نیروی مقاوم چقدر جابجا میآشود، پیدا کرد.
کاربردهای جک هیدرولیک
در بلند کردن ماشینآآلات سنگین ، ماشینهای کمپرسور ، جرثقیلها ، پالایشگاهها ، حفاریهای زیر زمینی ، برج سازی و معماری ، کلیه وسایل نقلیه و غیره از خود این وسیله بسیار ساده و مفید یا مکانیزم کارش استفاده میآشود.
منبع :
www.daneshnameh.roshd.ir
