Hidráulica - MECÂNICA DE FLUIDOS

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28/10/2018

Hidráulica , ramo da ciência preocupado com as aplicações práticas de fluidos, principalmente líquidos, em movimento. Está relacionado à mecânica dos fluidos ( qv ), que em grande parte fornece sua fundamentação teórica. Hidráulica lida com assuntos como o fluxo de líquidos em tubulações, rios e canais e seu confinamento por barragens e tanques. Alguns de seus princípios também se aplicam a gases, geralmente em casos em que as variações na densidade são relativamente pequenas. Consequentemente, o escopo da hidráulica se estende a dispositivos mecânicos como ventiladores e turbinas a gás e a sistemas de controle pneumático.

Líquidos em movimento ou sob pressão fizeram trabalho útil para o homem por muitos séculos antes que o cientista-filósofo francês Blaise Pascal e o físico suíço Daniel Bernoulli formulassem as leis nas quais a tecnologia moderna de energia hidráulica é baseada. A lei de Pascal , formulada em 1650, afirma que a pressão em um líquido é transmitida igualmente em todas as direções; isto é , quando a água é feita para encher um recipiente fechado, a aplicação de pressão em qualquer ponto será transmitida para todos os lados do recipiente. Na prensa hidráulicaA lei de Pascal é usada para obter um aumento de força; uma pequena força aplicada a um pequeno pistão em um pequeno cilindro é transmitida através de um tubo para um grande cilindro, onde pressiona igualmente contra todos os lados do cilindro, incluindo o grande pistão.

A lei de Bernoulli , formulada cerca de um século depois, afirma que a energia em um fluido é devida a elevação, movimento e pressão, e se não houver perdas devido ao atrito e nenhum trabalho realizado, a soma das energias permanece constante. Assim, a energia de velocidade, derivada do movimento, pode ser parcialmente convertida em energia de pressão, aumentando a seção transversal de um tubo, o que diminui o fluxo, mas aumenta a área contra a qual o fluido está sendo pressionado.

Até o século XIX, não era possível desenvolver velocidades e pressões muito maiores do que as fornecidas pela natureza, mas a invenção das bombas trouxe um vasto potencial para a aplicação das descobertas de Pascal e Bernoulli. Em 1882, a cidade de Londres construiu um sistema hidráulico que fornecia água pressurizada através de canalizações de rua para acionar máquinas nas fábricas. Em 1906, um importante avanço nas técnicas hidráulicas foi feito quando um sistema hidráulico a óleo foi instalado para elevar e controlar as armas do USS “Virginia”. Na década de 1920, unidades hidráulicas independentes, consistindo de uma bomba , controles e motor foram desenvolvidas. , abrindo o caminho para aplicações em máquinas-ferramentas, automóveis, máquinas agrícolas e de movimentação de terras, locomotivas, navios, aviões e naves espaciais.

Nos sistemas de energia hidráulica, existem cinco elementos: o acionador, a bomba, as válvulas de controle, o motor e a carga. O motorista pode ser um motor elétrico ou um motor de qualquer tipo. A bomba atua principalmente para aumentar a pressão. O motor pode ser uma contraparte da bomba, transformando a entrada hidráulica em saída mecânica. Motores podem produzir movimento rotativo ou recíproco na carga.

O crescimento da tecnologia de energia fluida desde a Segunda Guerra Mundial tem sido fenomenal. Na operação e controle de máquinas-ferramenta, maquinário agrícola , maquinário de construção e maquinário de mineração, a força hidráulica pode competir com sucesso com sistemas mecânicos e elétricos ( veja fluídica ). Suas principais vantagens são a flexibilidade e a capacidade de multiplicar forças de maneira eficiente; Ele também fornece respostas rápidas e precisas aos controles. O poderfluido pode fornecer uma força de algumas onças ou uma de milhares de toneladas.

Os sistemas de energia hidráulica tornaram-se uma das principais tecnologias de transmissão de energia utilizadas por todas as fases da atividade industrial, agrícola e de defesa. As aeronaves modernas, por exemplo, usam sistemas hidráulicos para ativar seus controles e operar trens de pouso e freios. Praticamente todos os mísseis, assim como seus equipamentos de apoio no solo, utilizam energia fluida. Os automóveis usam sistemas de potência hidráulica em suas transmissões, freios e mecanismos de direção. A produção em massa e sua prole, automação, em muitas indústrias, têm suas bases na utilização de sistemas de energia fluida.

Fonte: https://www.britannica.com/science/hydraulics