الضغط الهيدروليكي

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٦:٥٩ ، ١٢ سبتمبر ٢٠١٩

الضغط الهيدروليكي

كلمة هيدروليك أُخذت من كلمة إغريقية وهي هيدرو ومعناها الماء، وكذلك (AULIS) بمعنى خرطوم أو ماسورة، ويتحكم هذا الضغط في نقل الحركة عن طريق السوائل المضغوطة، ويدخل نظام التحكم الهيدروليكي في العديد من التطبيقات في مجال الصناعة في المعدات الثقيلة، والمكابس، وماكينات الرفلة بمصانع الحديد والصلب وماكينات صناعة البلاستيك، ويدخل هذا النظام أيضًا في مجال الإنشاءات المدنية مثل المعدات المتنقلة كالقلابات والخلاطات ومضخات الخرسانة، ويُستخدم في مجال الهندسة البحرية، إذ تُوجّه السفن من خلال أجهزة تحكم هيدروليكية.[١]


الأنظمة الهيدروليكية

قد تتعدد الأغراض من استخدام الأنظمة الهيدروليكية، إلا أن جميع هذه الأنظمة تعمل بنفس المفهوم الأساسي، وبكل ببساطة تؤدي الأنظمة الهيدروليكية المهام وتنفذها عن طريق استخدام ضغط السائل، وتعد قدرة ضغط السائل في المكونات الهيدروليكية مهمة، وفي أنظمة الهيدروليك يُطبق ضغط على السائل ويصبح لدى هذا السائل المضغوط قوة في كل جزءٍ منه، ثم تُنقل هذه القوة وتُطبق على الأنظمة المختلفة، إذ تمكن المشغلين من رفع الكتل الثقيلة وإنجاز الوظائف المتكررة بدقة، ومن هذه الأنظمة الهيدروليكية ما يلي:[٢]

  • نظام الدوائر الهيدروليكية: يُنقل السائل في هذا النظام عن طريق مجموعة من المكونات المنفصلة المترابطة في عملها، والدائرة الهيدروليكية عبارة عن نظام لديه المقدرة في التحكم بمكان تدفق السائل مثل النظام الديناميكي الحراري، وأيضًا لديه القدرة على التحكم في ضغط السوائل مثل المضخمات الهيدروليكية، وتُشغّل أنظمة الدوائر الهيدروليكية على غرار نظرية الدوائر الكهربائية من خلال عناصر خطية ومنفصلة، وعادةً تطبق الدوائر الهيدروليكية في أنظمة التدفق والمعالجة الكيميائية.
  • نظام المضخات الهيدروليكية: تحوّل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية من خلال استخدام ضغط وتدفق مضخة هيدروليكية، ومبدأ عمل المضخات الهيدروليكية يكون بإنشاء فراغ في مدخل المضخة ليدفع السائل من الخزان إلى خط السحب في المضخة، ثم ترسل القطع الميكانيكية الداخلية السائل إلى مخرج المضخة، وهذا مثال على قانون باسكال الذي يعد الأساس لمبدأ الهيدروليكا.
  • نظام المحركات الهيدروليكية: تُختصر وظيفة المحرك الهيدروليكي وهو المحرك الميكانيكي على تحويل التدفق والضغط الهيدروليكي إلى الدوران أو إلى قوة إلتواء وبعد ذلك إلى الدوران، ويمكن الجمع بين المحركات الهيدروليكية والمضخات الهيدروليكية معًا في نظام محرك هيدروليكي واحد، وبمقدور المحرك الهيدروليكي إنشاء نقل هيدروليكي.
  • نظام الأسطوانات الهيدروليكية: تُعرف الأسطوانة الهيدروليكية على أنها آلية لها مقدرة على تحويل الطاقة المخزنة في السائل الهيدروليكي إلى قوة، وتُستغل هذه القوة في تحريك الأسطوانة باتجاه خطي، وللأسطوانات الهيدروليكية الكثير من التطبيقات، ويمكن أن تكون مفردة التمثيل أو ذات تمثيل مزدوج.


قانون باسكال

يعد مبدأ باسكال واحدًا من المبادئ الأساسية في علم ميكانيكا الموائع، إذ يرتكز على دراسة كيفية انتقال الضغط داخل المائع، وينص مبدأ باسكال على أنّه إذا طُبّق ضغط إضافي على سائل محصور غير قابل للضغط وساكن، فإن هذا الضغط الإضافي سوف ينتقل بنفس المقدار إلى جدران الوعاء الذي يحوي السائل وكذلك إلى كل نقطة من نقاط السائل، وقد أُطلق على هذا القانون مبدأ باسكال نسبة إلى العالم الذي اكتشفه في منتصف القرن السابع عشر من الميلاد، وهو العالم الرياضي والفيزيائي والفيلسوف الفرنسي بليز باسكال، وتوجد الكثير من الأمثلة التي نراها كل يوم والتي تعكس مبدأ باسكال من أبسطها معجون الأسنان، إذ أنه ومن خلال الضغط على المعجون في أي نقطة منه فإنه يخرج من الأنبوب بسبب تأثير هذا الضغط المُطبق، وهذا ما يحدث أيضًا في الحقن التي يستخدمها الطبيب، وقد ساهم مبدأ باسكال بإيجاد العديد من التطبيقات والاختراعات التي سهلت إنجاز أعمال لم تكن لتُنجز بدونه، ومن التطبيقات المكبس الهيدروليكي، إذ يتألف هذا المكبس من أسطوانتين تتصلان من الأسفل ببعضهما البعض، وتكونان ممتلئتان بسائل وعادة ما يكون السائل هو الزيت، وتكون إحدى هاتين الأسطوانتين صغيرة مقارنة مع الأسطوانة الأخرى، إذ تكون الأسطوانة الصغيرة في جهة المتحكم عند التأثير وتطبيق قوة على هذه الأسطوانة من خلال المكبس المتحرك، فتؤثر هذه القوة على السائل من خلال ضغط ينتقل في كل نقطة من نقاط السائل بحسب مبدأ باسكال إلى أن يصل إلى المكبس في الجهة الأخرى، والذي يكون الهدف منه رفع الجسم الموضوع على المكبس الكبير، وذلك بسبب تضاعف القوة كثيرًا، والذي أدّى إلى تضاعف هذه القوة هو الفرق في مساحة كل من المكبسين.[٣]


المراجع

  1. "الضغط الهيدروليكي"، hdoda، اطّلع عليه بتاريخ 2019-8-30. بتصرّف.
  2. "بحث عن الهيدروليك"، almrsal، اطّلع عليه بتاريخ 2019-8-30. بتصرّف.
  3. "مبدأ باسكال"، kololk، اطّلع عليه بتاريخ 2019-8-30. بتصرّف.