Idraulica

L'idraulica è una funzione meccanica che opera attraverso la forza della pressione del liquido. Nei sistemi idraulici, il movimento meccanico è prodotto da liquido contenuto e pompato, tipicamente attraverso cilindri che muovono i pistoni. L'idraulica è un componente meccatronico, che combina ingegneria meccanica, elettronica e del software nella progettazione e realizzazione di prodotti e processi.

I sistemi idraulici semplici includono acquedotti e sistemi di irrigazione che erogano acqua, utilizzando la gravità per creare la pressione dell'acqua. Questi sistemi utilizzano essenzialmente le proprietà dell'acqua per farla erogare da sola. L'idraulica più complessa utilizza una pompa per pressurizzare i liquidi (tipicamente oli), spostando un pistone attraverso un cilindro e le valvole per controllare il flusso dell'olio.

Uno spaccalegna è una macchina idraulica a pistone singolo che utilizza una valvola alle estremità del cilindro che consente ai pistoni di essere spostati dal liquido pressurizzato, guidando un cuneo per forzare il legno in pezzi più piccoli e tornare alla posizione iniziale. La moltiplicazione della forza può essere creata utilizzando un cilindro con un diametro inferiore per spingere un pistone più grande in un cilindro più grande. Spesso ci sarà un numero di pistoni. Le apparecchiature industriali come le terne utilizzano spesso un numero di cilindri per spostare parti diverse. I controlli elettronici vengono generalmente utilizzati per queste configurazioni più complicate su apparecchiature grandi e potenti.

L'idraulica è simile ai sistemi pneumatici in funzione. Entrambi i sistemi utilizzano fluidi ma, a differenza della pneumatica, l'idraulica utilizza liquidi anziché gas. I sistemi idraulici sono in grado di sopportare pressioni maggiori: fino a 10000 libbre per pollice quadrato (psi) contro circa 100 psi nei sistemi pneumatici. Questa pressione è dovuta all'incomprimibilità dei liquidi che consente un maggiore trasferimento di potenza con maggiore efficienza in quanto l'energia non viene persa per compressione, tranne nel caso in cui l'aria entra nelle linee idrauliche. Anche i fluidi utilizzati nell'idraulica possono lubrificare, raffreddare e trasmettere potenza. La pneumatica, essendo meno sfaccettata, richiede la lubrificazione ad olio separatamente, il che può essere disordinato con la pressione dell'aria. La pneumatica è più semplice nella progettazione e nel controllo, più sicura (con meno rischi di incendio) e più affidabile, in parte poiché la compressibilità dell'urto che assorbe il gas può proteggere il meccanismo.