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Idraulica

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

I sistemi idraulici semplici includono acquedotti e sistemi di irrigazione che forniscono acqua, utilizzando la gravità per creare 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 valvole per controllare il flusso dell'olio.

Uno spaccalegna è una macchina idraulica a pistone singolo che utilizza una valvola alle due estremità del cilindro che consente ai pistoni di essere spostati dal liquido pressurizzato, azionando 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 più piccolo per spingere un pistone più grande in un cilindro più grande. Spesso, ci sarà un certo numero di pistoni. Le apparecchiature industriali come le terne utilizzano spesso un numero di cilindri per spostare parti diverse. I controlli elettronici sono 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) rispetto a circa 100 psi nei sistemi pneumatici. Questa pressione è dovuta all'incomprimibilità dei liquidi che consente un maggiore trasferimento di potenza con una maggiore efficienza poiché l'energia non viene persa per compressione, tranne nel caso in cui l'aria penetri nelle linee idrauliche. I fluidi utilizzati nell'idraulica possono anche lubrificare, raffreddare e trasmettere potenza. La pneumatica, essendo meno sfaccettata, richiede la lubrificazione a olio separata, che può essere disordinata 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 comprimibilità dell'ammortizzatore di assorbimento del gas può proteggere il meccanismo.

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