جک هیدرولیک
دید کلی :
مایعات تقریبا تراکم ناپذیر هستند. این ویژگی سبب شده است که از مایعات به عنوان وسیله مناسبی برایی تبدیل و انتقال کار استفاده شود. بنابراین برای طراحی ماشینهایی که در عین سادگی ، با نیروی محرک خیلی کم بتواند نیروی مقاوم فوقالعاده زیادی را جابه جا نماید، استفاده نمود.
جک هیدرولیک چیست؟
جک هیدرولیک وسیله ای است که در آن نیرویی بر روغن در یک استوانه کوچک وارد میشود. این نیرو سبب می شود که روغن غیر قابل تراکم به استوانه بزرگ منتقل شود. روغن به پیستون استوانه بزرگ فشار می آورد و باعث بلند شدن بار روی استوانه (مثلا ماشین) می شود. مکانیزم کار ماشینهای چرثقیل ، جک کمپرسورها و غیره نیز چنین می باشد که در عین سادگی ، کار مفید زیادی با بازده بالا انجام می دهد.
در ساختمان جک هیدرولیک از این واقعیت استفاده می شود که روغن تقریبا تراکم ناپذیر است و نیروی وارد بر خود را منتقل می کند. فشار وارد بر پیستون کوچک عینا به پیستون بزرگ منتقل می شود و آنرا به طرف بالا می راند.
مزیت مکانیکی جک هیدرولیک :
فشار وارد بر استوانهها که همان نیروی وارد بر واحد سطح یعنی P=F/A است، باهم برابرند. بنابراین به عبارت دیگر می توان نوشت: Fe/Ae=Fe/Ae که در آن F ها نیروهای مقاوم و محرک و A ها سطح مقطع دو پیستون می باشد. در حالت ساده تر مزیت مکانیکی قسمت هیدرولیکی جک به صورت زیر در می آید: MA=Ae/Ae دسته جک نیز یک اهرم نوع دوم است و مزیت مکانیکی مخصوص به خود دارد. دسته اهرم نیروی محرک را افزایش می دهد. برای جک هیدرولیک نیروی مفید دسته وارد می شود و جک این نیرو را افزایش می دهد. از اینرو مزیت مکانیکی کل دستگاه برابر مزیت مکانیکی این دو قسمت می باشد.
آیا جک هیدرولیک مقدار کار را افزایش می دهد؟
دستگاهی وجود ندارد که بتواند مقدار کار را افزایش دهد. هر مقدار روغن که از استوانه کوچک خارج شود، همان مقدار وارد استوانه بزرگ می شود. در هر دو استوانه این حجم روغن برابر است با حاصلضرب سطح مقطع استوانه در فاصله ای که پیستون جابه جا می شود. چون این حجمها باهم برابرند، بنابراین AeΔSe=AeΔSe
اگر ماشین را بدون اصطکاک در نظر بگیریم :MA=Ae/Ae=Δse/Δse و چون MA=Fe/Fe بنابراین FeΔSe=FeΔSe که نشان می دهد در حالت ایدهآل کار خروجی یا مفید با کار ورودی یا داده شده برابر است.
در قرقره ، اهرم ، 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 ایدهآل (یعنی بدون اصطکاک) هر ماشینی را می توان با بررسی هندسه ماشین به دست آورد. با ملاحظه معادله MA=Δse/Δse حتی در پیچیده ترین ماشین ، می توان مزیت مکانیکی ایدهآل را فقط با دانستن اینکه وقتی نیروی محرک را در مسافت معینی حرکت می دهیم، نیروی مقاوم چقدر جابه جا می شود، پیدا کرد.
کاربردهای جک هیدرولیک :
در بلند کردن ماشین آلات 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 می شود.