Как правильно работать гидроуровнем: Как пользоваться гидроуровнем водяным уровнем

Содержание

Гидроуровень в строительстве. Виды и применение гидроуровня

1 Что такое гидроуровень?

2 Преимущества и недостатки строительного гидроуровня

3 Как правильно пользоваться гидроуровнем

4 Цена и отзывы

Что такое гидроуровень?

Ни одна стойка не обходится без строительного инструмента, особенно в больших масштабах. Здесь найдёт своё применение гидроуровень. Прибор, который придуман на основе закона Паскаля, можно назвать самым простым, но эффективным устройством.  Для его изготовления используются две колбы с рисками и длинный шланг.

Размеры кишки могут варьироваться от 200 см до 3000, радиус от 0, 5 см до 20. Для того, чтобы прибор работал, достаточно влить любую жидкость. И основываясь на законе сообщающихся сосудов получать точные данные на горизонтальной поверхности.

Прибор достаточно древний, но не утратил своей актуальности до наших дней. Какие бы строительные приспособления мы не взяли, будь то лазерный, пузырьковый уровень. Ни один из них не справиться, когда речь заходит о больших, а тем более невидимых объектах.

Гидроуровень нашёл своё применение:

— при кладке кирпича;

— блоков;

— установке углов фундамента;

— стяжки полов;

— окон;

— потолков.

Нехитрый инструмент доступен каждому начинающему строителю. Его можно с лёгкостью сделать своими руками.  Для этого взять силиконовый шланг в диаметре 0,8 см и присоединить к шприцам 20-ти кубовым. Актуален прибор своими руками, когда длина нужна небольшой длины. И зная, как работает гидроуровень всегда найдётся ему применение.

Преимущества и недостатки строительного гидроуровня

Среди плюсов строительного гидроуровня можно назвать:

— доступная цена;

— работать может не профессионал;

— простота в работе;

— рукав имеет гибкость и большую длину, что даёт возможность сделать метки в различных местах, в не просматриваемой зоне;

— захватывает большие отрезки;

— непривередлив инструмент в хранении, достаточно намотать на барабан и держать в любых климатических условиях;

— продолжает показывать точные данные, после того как на него могли наступить.

Минусы:

— тяжело работать в маленьких помещениях из-за большущей длины;

— не переносит перегрева;

— наличие пузырьков затягивает начало работы;

— не во всех плоскостях применяется, только в горизонтальных;

— работать на невидимых объектах надо только с помощником;

— при температуре ниже 0 град по С, с водой не используется – замерзает;

— кишка 30 м представляет трудности при заправке;

— при каждой новой работе, процедура с закачкой жидкости повторятся;

— нет возможности близко работать с отопительными или горячими приборами.

Как правильно пользоваться гидроуровнем

Как только приобрели в строительном центре вспомогательный инструмент в виде гидроуровня, следует провести некоторые процедуры. Подогреть воду и развести в ней небольшое количество мыльного раствора.

Содержимым заполнить шланги и снова промыть под краном чистой водой. Перед заполнением надо снять колбы. Это делается для того, чтобы со стен убрались все частицы, которые могли попасть при изготовлении, и обязательно будут мешать работе в плане точности измерения.

Подготовить дополнительные инструменты, без которых не обойтись при работе:

— небольшое ведро или банку. Всё зависит от длины шланги;

— любой краситель. Он визуально помогает при работе;

— маркер;

— строительная рулетка;

— шнур;

— деревянная планка.

Раскрутить шланг и потянуть его по всей длине, чтобы появилась его эластичность. Освободить от колб и наполнить прибор водой. Чтобы уменьшить время на заполнение, лучше использовать дистиллированную, кипячёную воду.

В них меньшее содержание кислорода. Если работы проводятся в зимнее время на улице, профессиональные строители советуют наполнять кишку использованной тормозной жидкостью.

При использовании дистиллированной или кипячёной воды, тормозной жидкости, один конец опускается в ёмкость, куда они налиты и поднимается на высоту. В работе обязательно должен быть помощник, который на расстоянии будет держать вторую часть кишки намного ниже по уровню.

Причём следует сделать несколько всасывающих движений, как в случае наполнения бензина из бака в ведро. Жидкая консистенция незамедлительно пойдёт вдоль всей кишки. Как только она пришла к финишу, немного еще слить её и только потом поднять и закрыть заглушку.

Некоторые новички-строители считают, что выиграют время и пытаются залить жидкую консистенцию из крана. Да, заполнение будет быстрее, но очень долго придётся удалять пузырьки. Ведь длина шланги может быть до 30 метров. Можно заполнять шланг при помощи лейки. Этот приём можно использовать при больших диаметрах.

После заполнения кишки, её тщательно осматривают. Если видны воздушные пространства, надо придавить внизу рукав и при постепенном подъёме гнать их наверх. Как только удостоверились в чистом наполнении, заглушки ставятся на место.

Алгоритм работ, как пользоваться гидроуровнем:

— допустим надо выставить уровень во всех комнатах, для заливки пола;

— выбрать удобную высоту на стене и устанавливаем колбу с метками, пусть это будет 2;

— её можно закрепить или держать неподвижно одному строителю;

— отмечаем маркером первую метку;

— помощник идёт к концу первой стены и прикладывает колбу;

— метка делается только тогда, когда у обоих будет совпадать ризка 2;

— между двумя точками натягивается шнур, и отбивается полоса.

Можно воспользоваться деревянной планкой;

— так первая комната шаг за шагом будет отмечена;

— теперь следует перейти в следующую комнату;

— строитель остаётся с неподвижной колбой в предыдущей комнате, а помощник идёт в следующую;

— снова выравниваются сосуды до риски 2 и делается метка;

— на каждом промежутке делать дополнительные замеры пузырьковым уровнем, так как сообщающиеся сосуды дают погрешность на несколько мм;

— когда по всем комнатам уровень выставлен, в дело идёт рулетка;

— выбирается самая нижняя точка до пола, и делаются метки;

— шнуром отбивается полоса и можно приступать к заливке пола.

Если надо сделать выравнивание гидроуровнем  потолка, работа проводится в обратном порядке. Рулеткой находится самая нижняя точка от потолка и по ней отбивается уровень.

Если выполняется кладка кирпича, всегда можно проверить высоту одного уровня. В этом случае, строитель на одной стороне кладки неподвижно выставляет одну колбу, а вторым концом рукава помощник регулирует следующую сторону. Здесь визуально будет видно, насколько горизонтально делается кладка кирпичом.

Работу с сообщающимися сосудами можно делать одному человеку. Тогда стоит применять крепление для первой колбы, а вторым регулировать высоту. Здесь есть один недостаток. Не будет возможности выставить уровень в другой комнате. Актуально это делать в маленьких помещениях, например, в ванной комнате, кухне и т д.

Цена и отзывы

Купить гидроуровень не составляет затруднений, любой строительный центр предложит вам товар любых производителей.

Цена гидроуровня в рублях от производителя:

— TOPEX длина 15м, диаметр 10 мм. – 481, 93;

— Сибртех 10 м х 8 мм – 127, 5 м – 84, 25 м – 360;

— Россия ЛАКРА 10 м х 8 мм – 223;

— ЗУБР 15м х 8 мм – 273, 20 м – 400;

— БАРС 25 м – 395, 10 м – 220;

— Калита 15 м – 235.

Отзывы от потребителя можно прочитать различные. Некоторые из них.

Ирина проектировщик-строитель. Приобрели гидроуровень от производителя БАРС и просто намучились с ним. Сразу хочу сказать, работали мы с мужем с таким прибором впервые. Проблема была с пузырьками.

Столько времени тратилось на то, чтобы их выгнать. Вторая неприятность – большая длина. Пока распределим его по земле, чтобы лежал ровно – опять время. За все муки инструмент отблагодарил нас правильной отбивкой поверхностей по горизонтальному уровню. Причём погрешность совсем была минимальная.

Вадим. У меня инструмент фирмы Сибртех. Затеял строиться, но не рассчитал со временем года. Чтобы работа не останавливалась в зимнее время, заполнил сосуды тормозной жидкостью. Работы провёл на «ура», проблем никаких не ощутил, так как площадь была достаточно большой.

Игорь. Затеял ремонт в квартире, и надо было выгнать все комнаты под один уровень. Гидроуровень купил от компании ЗУБР, производства г. Мытищи. Не хотел писать, но не удержался. Так как всё то, что написали в инструкции, совсем не подтвердилось. Начну по порядку:

— «инновационная крышка, приспособлена для работы одной рукой». Вы знаете, я пивную бутылку лучше открываю, чем пришлось повозиться двумя руками с этой деталью. Надо, наверное сделать оговорку «пластмассовую пайку ножом»;

— «колбы выдерживают отрицательные температуры». Про них понятно, а как про рукав?;

— «есть ползунок, который фиксирует уровень». Оказалась резинка, слетевшая после нескольких движений;

— «герметичность крышек на колбе». Опустил их вниз, жидкость вытекает;

— на упаковке, что интересно, написано что «конструкция запатентована.

Испытал все характеристики и ни одна проверку не прошла. Положительным считаю, что все функции инструмент прошёл. А вот с характеристиками неувязка. Халтурщики из г. Мытищи, китайцы и то делают лучше.

Сергей. Мне достался гидроуровень с колбами квадратного поперечного сечения. Постоянно течёт из-под крышек жидкость. Когда выставляю уровень, очень долго жду, пока выровняется уровень.

Как правильно пользоваться гидроуровнем

Гидроуровень – это простое приспособление для идеального измерения горизонтали двух точек удаленных друг от друга относительно поверхности земли. Гидроуровень незаменим для определения уровня различных поверхностей, которые расположены на большом расстояние. Чаще всего применяется в ремонтно-строительных работ. Состоит он из двух стеклянных или пластиковых колб, на которые нанесены деления, между собой они соединены гибким шлангом длиной от двух метров и до двадцати пяти, его вес составляет от пятисот грамм до одного килограмма. Это приспособление работает по закону гидростатики, который гласит, что в сообщающихся емкостях уровни жидкости всегда равны между собой.

Какие гидроуровни бывают?

Строительные уровни существуют нескольких типов:

  1. Гидроуровень или водяной уровень;
  2. Лазерный;
  3. Трубный;
  4. Пузырковый.

Как правило, гидроуровень из прозрачного эластичного шланга и двух резервуаров из пластмассы на его концах. Данный аппарат работает на принципе сосудов Паскаля сообщенных между собой. Инструмент применяется для монтажа подвесного потолка и стяжки, выравнивание полов, и качественной оклейки обоев. Он дает возможность выровнять предметы, которые располагаются за углом или в разных помещениях. Например, светильники или картины. То есть помогают перенести ту или иную отметку в горизонтальные плоскости на большое расстояние.

Колбы, которые идут с сантиметровой маркировкой между собой трубкой, после этого вся система наполняется той жидкостью, которая там располагается. Когда приспособление располагается в одной плоскости относительно поверхности земли, в резервуарах уровень воды абсолютно одинаковый. Довольно части эти колбы профессионалы снимают на ненадобностью. Поэтому по сути гидроуровнем можно считать любой прозрачный шлаг. Значительно упрощает процесс работы с этим прибором, большой диаметр трубки. Оптимальная величина диаметра это десять-двенадцать миллиметров, а при необходимости длина может варьироваться от трех метров до тридцати.

Некоторые модели инструменты имеют резиновые ползунки под колбы. Для того чтобы значительно облегчить работу новичкам, с его помощью отмечают уровень жидкостей в приспособлении.

Советы по выбору гидроуровня

Простейшая конструкция, казалось бы снимает вопрос, гидроуровень какой модели лучше выбрать. Но есть некоторые нюансы, которые могут облегчить использование и дают явное преимущество готовым изделиям перед самодельными аналогами. Четкая шкала позволит проводить замер с миллиметровой точностью, резиновый ползунок поможет зафиксировать нужный показатель. Удобные краники герметично закрывают систему.

Наиболее важное преимущество проработанных моделей выбор соотношения диаметра, длины и толщины стенок шланга, при которой будет обеспечено легкое передвижение жидкости, при оптимальных показателях гибкости и прозрачности. Строительные гидроуровни, как правило, продаются в модульном варианте, с возможностью выбора шлангов различной длины. Минимальная длина для корректной работы прибора – 3 метра, максимальная – 30 метров. Диаметр от 6 до 12 мм.

Длину гидроуровня нужно подбирать адекватно площади измерительных работ, чтобы исключить погрешности, которые возникают при множественных переходных разметках.

Описание гидроуровня

Гидроуровень. Применение приспособления настолько же простое, как и само его устройство. Водой комнатной температуры наполняют шланг. Путем соизмерения жидкости в двух резервуарах проверяют точность работы аппарата. Для точной отметки требуемой высоты на объекте, одну колбу следует держать на месте, а вторую перемещать по пространству. Когда сравнивается уровень жидкости, делают контрольные отметки.

Лазерный уровень способен обеспечить луч до ста метров, но такой прибор стоит не одну тысячу долларов. При крупном строительстве актуально его применение.

Пузырьковый уровень – это прямой конус в пятнадцать-двести сантиметров с колбами с водой. Данный прибор используют для того чтобы определить отклонения в вертикальных и горизонтальных плоскостях. Угол наклона приспособления относительно поверхности земли определяется по положению пузырька.

Трубный уровень – обладает небольшим размером, но имеет аналогичный принцип работы. Он оснащен специальными креплениями для удобства.

В отличие от всех описанных приборов, гидроуровень дает возможность работать на большом расстоянии с неровными поверхностями.

Еще существует гидроуровень электронный – он преобразовывает угловую скорость и наклон в электрический сигнал.

Инструкция применения гидроуровня

Проверяя ровность готового залитого фундамента уровнем с водой пользуются следующим образом:

  • Сначала подготавливается база из двух брусков и пары досок для того, чтобы прибор можно было закрепить. Расположив горизонтально досочные составляющие, к ним прикрепляют под прямым углом в средней части брусочки. Важным условием считается выравнивание угла между ними, чтобы он точно соответствовал девяноста градусам, для чего рекомендуется применить строительный угольник;
  • На базу закрепляются оба конца от уровневой трубки. Простейшая трубка дает возможность более быстро проводить замеры, чем усовершенствованная заводская модель, вот почему лучше всего воспользоваться именно ей;
  • Установив устройство на любом углу фундамента, необходимо предоставить возможность выровняться жидкому наполнителю, чтобы затем сделать на приборе базовую (нулевую) отметку, указывающую на горизонт воды. Для этого пригодится простая ручка. Теперь у трубки концы необходимо зажать;
  • Проводится проверка того, насколько один угол фундамента отклонился от другого – на угол, который предназначается для проверки, относится один из концов трубки вместе с досочной частью. Окончания прибора разжимаются, что дает возможность распределиться по горизонтальной линии;
  • Показания снимаются при помощи линейки, измеряя несовпадение водного уровня от первоначальной отметки;
  • Методом разности проводятся вычисления, вычитанием отклонения от базы. При этом обращается внимание на знаковый эквивалент – минусовое значение при опускании водяного столбика, и плюсовое при его поднятии.
  • Подобным образом проверяется каждый из углов, главное, чтобы хватило длины водяного уровня. За базовые точки обычно принимают участки по диагонали.

Чтобы предотвратить погрешности стоит воспользоваться относительными измерениями. Значения предельных отклонений приводятся в нормативных правилах по строительству.

При несовпадении с ними, предстоит дополнительная работа по выравниванию поверхности.

Недостатки и преимущества строительного гидроуровня

Уровень водяной считается простейшим прибором, который практически незаменим при капитальном ремонте квартиры или дома.

Гидроуровень обладает рядом преимуществ, таких как:

  1. Низкая стоимость готового инструмента гидроуровня;
  2. Легкость в применении;
  3. За счет гибкости шланга работа в труднодоступных местах. Удобность использования в абсолютно разных углах зданий, где может отсутствовать прямая видимость необходимого объекта;
  4. Идеальное выравнивание предметов, которые располагаются друг от друга на большом расстоянии;
  5. Возможность работы за границами помещения;
  6. Инструмент не требователен в хранении и применении. Его можно уронить, или наступить на него, это ни как не повлияет на точность его работы.

Также строительный гидроуровень обладает своими недостатками, такими как:

  1. Необходимость работы в паре, при работе с лазерным уровнем, справляется один;
  2. Сложная заправка водой длинных шлангов;
  3. Работа только при температуре выше нуля;
  4. Регулярная замена жидкости;
  5. Полная изоляция инструмента на два метра от любых горячих и отопительных элементов;
  6. Осуществление работы исключительно в горизонтальной плоскости, для того чтобы выровнять вертикальные поверхности он не подойдет.

Фундаментная разметка

Гидоуровень вместе с рулеткой, а также шнура, стоек и перекладин применяется при выносе границ и осей дома на местности, располагая перекладины обноски поперечно по вертикали на одной высоте.

Отметки отбиваются при помощи уровня следующим образом:

  • На требуемой высоте прибивается первая рейка;
  • На ней предстоит закрепить один из концов прибора для измерения;
  • Проверяется вертикальное расположение второго элемента обноски при помощи строительного уровня, для чего другой конец прикрепляют к перекладине;
  • На один уровень выводится расположение жидкости в сосудах сообщения. Базовым является верхняя часть первой рейки, а у второй она должна совпадать с уровнем жидкости. Положение в итоге должно быть таким, чтобы верхние края реек совпали с водным уровнем;

Остается прибить к стойкам обноски вторую рейку и перейти к последующим элементам.

Правильная подготовка к работе с гидроуровнем

Для работы с гидроуровнем требуются следующие инструменты:

  • Водяной уровень;
  • Лейка, ковш, емкость для жидкости;
  • Воронка;
  • Карандаш заточенный;
  • Рулетка и линейка;
  • Скотч;
  • Краситель для жидкости, на ваше усмотрение;
  • Помощник.

Прежде чем начать работать с гидроуровнем, его рекомендуется тщательно промыть мыльным раствором, чтобы загрязнения не повлияли на точность работы приспособления. После, шланг аккуратно наполняют водой.

Способ первый:

  1. Шланг прибора тщательно расправляют, так чтобы не было ни одного залома;
  2. Набирают любую емкость чистой водой, это может быть банка, бутылка или ведро;
  3. Размещают его на возвышенности;
  4. Один конец водяного уровня помещают на дно емкости с жидкостью;
  5. Жидкость протягивают через второе отверстие шланга.

Способ второй:

  1. Один конец с колбой опускают максимально низко к земле;
  2. В отверстие второго конца вставляют воронку;
  3. Равномерно ковшом наливают в гидроуровень чистую воду.

Наполнять водяной уровень также можно сразу из под крана. Но при таком способе в шланг с водой проникают пузырьки с воздухом. И довольно сложно правильно отрегулировать поток воды, для того чтобы от них избавиться. Есть такие мастера которые используют кипяченую воду для того чтобы наполнить шланг уровня. Потому что в кипяченой воде содержится намного меньше кислорода. Еще жидкость можно красить марганцовкой и пищевым красителем. Для того чтобы максимально упростить визуальную работу. Емкости прикладывают друг к другу и добиваются идеального совпадения уровня воды. При помощи специального фиксатора отмечают данное значение. Это и есть нулевой уровень, когда емкость будет находиться в одной горизонтали с поверхностью земли. После того как прибор заполнен водой, закрепляют колбы и перекрывают краны на них.

Проведение выравнивания и разметки

Гидроуровнем можно пользоваться как для создания маячков для горизонтальных линий, так и для установки относительной высоты различных объектов. Использование этого измерительного прибора значительно облегчается присутствием помощника.

Делая разметку в одиночку придется закреплять колбы при помощи скотча или крюков, что может повлиять на точность измерения.

Заполнение делается небольшой и плавной струей при помощи воронки, или опущением одного из концов в резервуар с водой. При прямом подключении к крану в полости шланга могут образоваться нежелательные пузырьки, поэтому лучше использовать дополнительные емкости и дать воде отстояться перед заливкой или заранее прокипятить ее.

Для повышения четкости добавляется краситель, например, марганцовка. В случае, если заполненный прибор должен использоваться в течение нескольких дней, во избежание цветения воды и образования налета, можно заполнить его спиртовым раствором.

Нулевой уровень устанавливается на обеих колбах, затем колбы закрываются и один конец системы передвигается к точке разметки. В процессе работы нужно исключить образование петель на шланге, колбы устанавливать строго по вертикали.

Как правильно использовать гидроуровень

В основе работы строительного приспособления лежит главный принцип взаимодействия сосудов сообщенных между собой. При идеальном совпадении уровня воды в каждой из колб предметы расположены относительно поверхности земли на одинаковой высоте. Использование строительного водяного уровня требует участие двух людей. Каждый будет управлять одной из колб. Вместе они осуществляют параллельные слаженные действия:

  • Колбу держат на требуемом уровне возле одного из объектов.
  • На поверхности делают отметку карандашом. Фиксируют идеальный показатель жидкости гидроуровня. И остаются в неподвижном положении.
  • Вторую колбу должен взять помощник и переместиться к следующей требуемой точки.
  • Обязательно смотрят за тем, чтобы не было перегибов шлангов.
  • Карандашом делают отметку.
  • Для того чтобы сделать третью точку, необходимо одну колбу гидроуровня перенести к сделанной, а вторую колбу к планируемому месту новой отметки.
  • Далее действуют по уже описанной схеме.
  • Опорными точками называют те, которые отмечают. С помощью линейки их соединяют в единую прямую.
  • Проводят перпендикулярные прямые линии вверх или вниз на требуемую величину. Для этого используют линейку и рулетку. Таким же образом соединяют их конечные метки.
  • Для выравнивания всех предметов в помещениях достаточно использование одного уровня.
  • Гидроуровень при работе обязательно прикладывается к поверхностям только в вертикальном виде.

Если вы планируете работать в одиночку, то рекомендуется приделать крепление к одной из колб, например как крюк. Или попробуйте примотать к реки конец шланга. После следует тщательно зафиксировать край уровня винтами или скотчем к заданному месту.

Принцип работы гидроуровня

Строительный гидроуровень имеет сложную конструкцию, для работы с ним потребуется два человека. Первая колба удерживается на определенном уровне вблизи первого объекта. Карандашом выполняется отметка на поверхности. Показатель фиксируется устройством, которое оставляют в неподвижном состоянии.

Второй человек перемещает другую колбу к следующей точке. При этом трубка не должна перегибаться. Водяной уровень регулируется до нужной отметки. Если уровни совместились, измеряемые участки находятся в горизонтальном положении относительно друг друга.


Для проведения замеров с помощью гидроуровня необходимо два человека

Карандашом делают отметку. Найденные точки считаются опорными. Их соединяют в прямую линейкой. Проводят перпендикулярные прямые на нужную величину, используя линейку с рулеткой. Метки соединяют. Если инструментом пользуется один человек, предварительно выполняется крепление к любой колбе. Затем фиксируется эта часть уровня к нужному месту винтами или скотчем.

К строительным гидроуровням относят модель Зубр. Её применяют для выполнения разметок. Устройство представлено в виде полимерной трубки, длина которой находится в пределах 5-25 метров, и 2 колб.

Форма сосудов позволяет их приложить к стенам и прочим поверхностям. Длина шланга равняется 8 мм. Модель Stayer оснащена трубкой длиной в 5-25 метров и диаметром в 6 мм.

Как изготовить гидроуровень самостоятельно

Значение водяного уровня точны, при этом его можно с легкостью изготовить из некоторых подручных материалов. Для того чтобы своими руками изготовить строительный водяной уровень потребуется:

  1. Прозрачная эластичная трубка или тонкий шланг диаметром в восемь-десять миллиметров;
  2. Два одноразовых медицинских шприца на пять кубиков;
  3. Нож острый канцелярский;
  4. Емкость для воды;
  5. Мыльный теплый раствор;
  6. Фломастер или маркер яркий.

Длина шланга подбирается исходя из общей площади помещений, в которых будут осуществляться работы. Чаще всего шланга длиной в шесть-десять метров более чем достаточно. При диаметре трубки в полтора сантиметра уменьшается проблема образования различных воздушных пузырьков.

Настройка водяного уровня

В устройство-шланг по определению нужно залить жидкость, то есть воду, которую необходимо подкрасить для лучшей видимости. Диаметр трубки должен быть около 12-15 мм. Свисание одного края по стене – не менее 1 метра, перпендикулярно полу. Никаких перекручиваний у шланга быть не должно.

Подкрашенную воду налить в ведро и поставить на возвышенность, около 2 метров, это похоже на действие «слить бензин из бака». Вода непосредственно из крана не подойдет, т.к. там могут быть пузырьки, мешающие производить замер. Один край шланга опустить в ведро, через второй – потянуть воду, чтобы она в него потекла.

После этого – нужно вынуть концы шланга и взять его в руки в виде буквы U. От верхнего края должен быть отступ около 15 см, т.е. лишнюю воду необходимо слить. После проведения настройки простейшего водяного уровня также следует сделать проверку трубки на наличие пузырьков: ненужный воздух удаляется путем складывания шланга пополам концами вверх и легкого постукивания по конструкции.

Инструкция по правильной сборке гидроуровня

  1. Шланг тщательно пропускают через теплый мыльный раствор, для того чтобы полностью удалить различные остатки производственного масла и любых других загрязнений;
  2. Иглы со шприцов выкидывают и достают поршни;
  3. Конусы под иглы обрезают острым канцелярским ножом;
  4. Отверстие шприца расширяют до диаметра самого шланга;
  5. Стороной для установки иглы шприцы вставляют в шланг гидроуровня;
  6. Таким же аналогичным способом можно изготовить водяной уровень без колб. Так как они очень часто слетают и становятся главными причинами образования пузырей воздуха;
  7. На концах шланга для такого приспособления делают сантиметровую разметку ярким маркером. Если трубка не прозрачная, на ее концах закрепляют дополнительные стеклянные или пластмассовые отрезки.
  8. Для того чтобы гидроуровень работал правильно, рекомендуется из полости его шланга аккуратно выпустить все пузырьки:

Опалубка. Заливка. Кладка стен

Ровное основание дома обеспечивается установкой опалубки, для чего изначально вбиваются вертикально колышки для щитов. Верхняя доска щита – начало работы.

Она прибивается на нужной отметке, для проверки остальных потребуется гидроуровень.

  • Верхний край заливки отмечается на внутренней части опалубки.
  • Ровность обеспечивается копированием ноля на все углы.
  • С отметкой на опалубке совмещаются с расположением в одной трубке жидкости, перенося второй конец в необходимое место.
  • Здесь делается засечка на уровне воды. Чтобы повысить контроль, стоит по длине линии соответствующие отметки.

Определение под кладку наиболее высокого угла опоры необходимо для того, чтобы возвести ограждающие конструкции. При этом, можно воспользоваться измерениями, сделанными заранее, выбрав из них максимально высокую точку.

Полезные советы при работе с водяным уровнем

  • Систему наполняют водой;
  • Концы шланга задирают вверх;
  • Определяют середину шланга гидроуровня. Надавливают на нее ногой.
  • Пузырьки вместе с жидкостью поднимаются на определенный уровень. То место, до которого они поднялись, придавливают, и так продолжают до тех пор, пока все пузырьки кислорода не выйдут наружу.
  • Соединить быстро отметки с легкостью поможет нитка. Для этого ее по всей длине натирают грифелем или мелом и натягивают межу всеми точками маркировки. Оттягивают ее посередине на один сантиметр и опускают. Щелчком нитка оставить прямой и ровный след.
  • Гидроуровень рекомендуется заправлять только отстоянной и чистой водой. Потому что она содержит меньше воздуха.
  • Для того чтобы гидроуровень работал при минусовой температуре, следует использовать незамерзающую жидкость для мытья автомобилей.
  • После работы всегда сливают воду. Она может скиснуть, так как склона к цветению.
  • Для того чтобы сохранить жидкость в нее рекомендуется добавить водку или спирт.
  • Для того чтобы проверить точность показаний гидроуровня, концы шланга соединяют. Уровень жидкости в обеих колбах должен быть абсолютно одинаковым. Если он начинает разниться, значит, в полости шланга остался воздух или он перегнулся.
  • Для более точных отметок рекомендуется использовать хорошо заточенный простой карандаш.
  • Во время работы строго запрещено перегибать гидроуровень. Переносить его следует только в открытом положении, во избежание разрывов.
  • Гидроуровень необходимо хранить в защищенном от прямых солнечных лучей месте, для того чтобы избежать помутнения его материалов.

Конструкция и принцип работы

Для корректного использования гидроуровня нужно знать, как он работает. Этот измерительный прибор состоит из двух одинаковых колб с сантиметровой шкалой и гибкого шланга или трубы любой конфигурации. В рабочем состоянии система наполняется водой, высота которой, по принципу сообщающихся сосудов Паскаля, располагается в обеих колбах на одинаковом уровне.

Как воду заливают в прибор

Инструмент подготавливается до начала работ следующим образом:

  • Емкость с открытой поверхностью наполняют водой и размещают на возвышении;
  • Одним концом прибор помещается в емкость, при этом, другой по уровню опускается несколько ниже, например, на землю. Жидкость двигается, заполняя пространство;
  • Осуществляется, при движении, контроль за воздушными пузырьками, которые все в итоге должны выйти. После чего конец зажимается;
  • Достав из воды второй конец, проверяется процесс движения воды и присутствие воздушных заполнений, которых быть не должно;
  • Остается зафиксировать два конца и осуществить перенос прибора на место для работы.

Можно для эффективности воспользоваться некоторыми советами, например:
  • Воду для прибора окрасить, чтобы в процессе измерения не напрягать зрение;
  • Взяв шланг больше по диаметру, можно ускорить выравнивание жидкости. Достаточно десять или двенадцать миллиметров;

Слишком длинный шланг замедляет процесс выравнивания.

Как работает гидравлика | Гидравлика

Как работает гидравлика | Гидравлика

Вы здесь: Домашняя страница > Инжиниринг > Гидравлика

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Какая связь между водой пистолет и этот гигантский подъемный кран? На первый взгляд никакой связи. Но подумайте о науке, стоящей за ними, и вы достигнете удивительного вывод: водяные пистолеты и краны используют силу движущихся жидкостей очень похожим образом. Эта технология называется гидравликой. используется для питания всего, от автомобильных тормозов и мусоровозов до домкраты для моторных лодок и гаражные домкраты. Давайте подробнее рассмотрим, как это работает!

На фото: этот кран поднимает свою гигантскую стрелу в воздух с помощью гидроцилиндра. Можете ли вы найти барана здесь? Главный — сияющий серебром на солнце в центре картины. Есть также цилиндры, поддерживающие стабилизаторы («выносные опоры»): ножки, которые выступают рядом с колесами, чтобы поддерживать кран у основания, когда стрела выдвинута (они выделены желтыми и черными предупреждающими полосами).

Содержимое

  1. Жидкость не раздавишь!
  2. Гидравлика в теории
  3. Гидравлика на практике
  4. Скрытая гидравлика
  5. Узнать больше

Жидкость не раздавишь!

Газы легко раздавить: все знают, как легко это сжать воздушный шар. С твердыми телами все наоборот. Если вы когда-нибудь пытались сжать кусок металла или кусок дерево, только твоими пальцами, вы будете знать, что это практически невозможно. Но как быть с жидкостями? Где они подходят?

Вы, наверное, знаете, что жидкости промежуточное состояние, в чем-то похожее на твердые тела и немного на газы в других. Теперь, поскольку жидкости легко перетекают с места на место, вы может подумать, что они будут вести себя как газы, когда вы попытаетесь их сжать. На самом деле жидкости практически несжимаемы, как и твердые тела. Вот почему больно плюхаться на живот, если вы провалили погружение в воду. бассейн. Когда твое тело шлепается в бассейн, это потому, что вода не может выдавливаться вниз (как матрац или батут будет) или достаточно быстро уйти с дороги. Вот почему прыгать с мостов в реки может быть очень опасным. Если вы не ныряете правильно, прыгая с моста в воду – почти как прыжок на бетон. (Узнайте больше о твердых телах, жидкостях и газах.)

Фото: Почему из шприца так быстро брызжет вода? Вы вообще не можете сжать жидкость, поэтому, если вы нагнетете воду через широкую часть шприца, сильно нажимая на поршень внизу, куда эта вода пойдет? Он должен бежать через вершину.

Так как верх намного уже, чем низ, вода выходит высокоскоростной струей. Гидравлика запускает этот процесс в обратном порядке, чтобы обеспечить более низкую скорость, но большую силу, которая используется для питания тяжелых машин. То же самое и с водяным пистолетом (ниже), который фактически представляет собой просто шприц в форме пистолета.

Тот факт, что жидкости плохо сжимаются, невероятно полезно. Если вы когда-нибудь стреляли из водяного пистолета (или бутылка со средством для мытья посуды, наполненная водой), вы использовали эту идею уже. Вы, наверное, заметили, что требуется некоторое усилие, чтобы нажать спусковой крючок водяного пистолета (или выдавить воду из моющего средства бутылка). Когда вы нажимаете на курок (или сжимаете бутылку), вы пришлось приложить немало усилий, чтобы вытолкнуть воду через узкий проход. сопло. Вы на самом деле оказываете давление на воду — и вот почему он выбрасывается с гораздо большей скоростью, чем вы двигаете курок. Если бы вода не была несжимаемой, водяные пистолеты не работали бы.

правильно. Вы бы нажали на курок, и вода внутри просто раздавить в меньшее пространство – он не выстрелил бы из сопла, как вы ожидаете.

Если водяные пистолеты (и сжимаемые бутылки) могут изменять силу и скорость, это означает (в строгих научных терминах), что они работают так же, как инструменты и машины. Фактически, наука о водяных пистолетах приводит в действие некоторые из самых больших машин в мире — краны, самосвалы и экскаваторы.

Гидравлика в теории

Поверните водяной пистолет на конец, и это (грубо упрощенно) что происходит внутри:


Фото: Упрощенный вид гидравлической системы пистолет.

При нажатии на спусковой крючок (показан красным) применяется относительно большое усилие, перемещающее спусковой крючок на короткое расстояние. Потому что вода не будет втиснуться в меньшее пространство, оно проталкивается через тело пистолета к узкому соплу и брызжет с меньшей силой, но с большей скорость.

Теперь предположим, что мы можем заставить водяной пистолет работать в обратном направлении. Если мы могли стрелять жидкостью в сопло на высокой скорости, вода течь в противоположном направлении, и мы бы создали большое восходящее усилие на спусковом крючке. Если бы мы увеличили наш водяной пистолет много раз, мы может генерировать достаточно большую силу, чтобы поднимать предметы. Именно так гидроцилиндр или домкрат работает. Если вы впрыснете жидкость через узкий трубку с одного конца, можно заставить поршень подниматься медленно, но с большим силы, на другом конце:


Фото: Как увеличить силу водяным пистолетом работает в обратном порядке.

Наука, стоящая за гидравликой, называется Паскаль. принцип . По существу, потому что жидкость в трубе несжимаемый, давление должно оставаться постоянным на протяжении всего пути, даже когда вы сильно напрягаетесь с одной стороны или с другой. Теперь давление определяется как сила, действующая на единицу площади. Итак, если мы нажмем вниз с небольшим усилием на небольшой площади, на узком конце трубки на слева, должна быть большая сила, действующая вверх на большее площадь поршня справа, чтобы поддерживать одинаковое давление.

Вот как сила становится увеличенной.

Рекламные ссылки

Что насчет энергии?

Еще один способ понять гидравлику — подумать о энергии .

Мы уже видели, что гидроцилиндры могут дать нам больше силы или скорости, но они не может делать и то, и другое одновременно — и это из-за энергии. Посмотрите еще раз на рисунок водяного пистолета вверху. Если вы быстро нажмете на узкую трубку (с небольшим усилием), поршень на широкой трубке поднимается медленно (с большим усилием). С чего бы это? Основной закон физики называется закон сохранения энергии говорит нам не может делать энергию из воздуха. Количество энергии, которое вы тратите на перемещение поршня равна силе, которую вы используете, умноженной на расстояние, на которое вы его перемещаете. Если наш водяной пистолет производит в два раза больше силы на широком конце, чем мы прилагаем на узком конце, он может только сдвинуться на половину. Это потому, что энергия, которую мы поставляем, толкая вниз, переносится прямо вокруг трубы до другого конца. Если одно и то же количество энергии теперь должно двигаться с удвоенной силой, он может переместить его только на половину расстояния за одно и то же время. Вот почему более широкий конец движется медленнее чем узкий конец.

Гидравлика на практике

Вы можете увидеть работу гидравлики на этом экскаваторе. Когда водитель дергает за ручку, двигатель экскаватора нагнетает жидкость в узкие трубы и кабели (показаны синим), заставляя гидроцилиндры (показаны красным) для расширения. Бараны немного напоминают велосипедные насосы, работающие в задний ход. Если сложить вместе несколько баранов, можно сделать копатель рука вытягивается и двигается так же, как у человека, только с гораздо большим сила. Гидроцилиндры фактически являются мышцами экскаватора:


Фото: В этом экскаваторе работают несколько различных гидроцилиндров. Бараны показаны красными стрелками и узкие, гибкие гидравлические трубы и кабели, питающие их синим цветом.

Каждый гидроцилиндр работает как дизельный водяной пистолет в обратном направлении:


Фото: Крупный план гидроцилиндров экскаватора.

Двигатель прокачивает гидравлическую жидкость через одну из тонких трубок, чтобы выдвинуть более толстый плунжер с гораздо большей силой, например:


Фото: Как гидроцилиндр увеличивает силу.

Вам может быть интересно, как гидроцилиндр может двигаться как внутрь, так и наружу, если гидравлическая жидкость всегда толкает его в одном направлении. Ответ заключается в том, что жидкость не всегда движется одинаково. Каждый поршень питается с противоположных сторон по двум отдельным трубам. В зависимости от того, в каком направлении движется жидкость, плунжер толкает либо внутрь, либо наружу, очень медленно и плавно, как ясно показывает эта небольшая анимация:


.

В следующий раз, когда будешь на прогулке, посмотри, сколько гидравлических машин ты сможешь обнаружить. Вы можете быть удивлены тем, сколько их используют грузовики, краны, экскаваторы, самосвалы, экскаваторы и бульдозеры. Вот еще пример: гидравлический кусторез на кузове трактора. Режущая головка должна быть прочной и тяжелой, чтобы срезать живые изгороди и деревья, и водитель не может поднять или установить ее вручную. К счастью, гидравлическое управление делает все это автоматически: с помощью нескольких гидравлических соединений, немного похожих на плечо, локоть и запястье, резак движется с такой же гибкостью, как человеческая рука:


Фото: Типичный гидравлический кусторез. Красные стрелки указывают на гидроцилиндры.

Скрытая гидравлика

Однако не все гидравлические машины так очевидны; иногда их гидроцилиндры скрыты из виду. Лифты («подъемники») хорошо скрывают свою работу, поэтому не всегда очевидно, работают ли они традиционным способом (тянут вверх и вниз с помощью троса, прикрепленного к двигателю) или вместо этого используют гидравлику. В лифтах меньшего размера часто используются простые гидроцилиндры, установленные непосредственно под шахтой лифта или рядом с ней. Они проще и дешевле традиционных лифтов, но потребляют немного больше энергии.

Моторы — еще один пример, когда гидравлику можно скрыть из виду. Традиционный электродвигатели используют электромагнетизм: когда электрический ток течет по катушкам внутри них, он создает временную магнитную силу, которая давит на кольцо постоянных магнитов, заставляя вал двигателя вращаться. Гидравлические двигатели больше похожи на насосы, работающие в обратном направлении. В одном примере, называемом гидравлическим мотор-редуктором, жидкость поступает в двигатель по трубе, заставляя вращаться пару тесно зацепленных шестерен, а затем вытекает обратно через другую трубу. Одна из шестерен соединена с валом двигателя, который приводит в движение все, что приводится в действие двигателем, в то время как другая («натяжной ролик») просто свободно вращается, чтобы завершить механизм. В то время как традиционный гидравлический домкрат использует мощность перекачиваемой жидкости для толкания цилиндра вперед и назад на ограниченное расстояние, гидравлический двигатель использует непрерывно текущую жидкость для вращения вала столько времени, сколько необходимо. Если вы хотите, чтобы двигатель вращался в противоположном направлении, вы просто переворачиваете поток жидкости. Если вы хотите, чтобы он вращался быстрее или медленнее, вы увеличиваете или уменьшаете поток жидкости.

Работа: Упрощенный гидравлический мотор-редуктор. Жидкость (желтая) втекает слева, вращает две шестерни и вытекает вправо. Одна из шестерен (красная) приводит в действие выходной вал (черная) и машину, к которой подключен двигатель. Другая шестерня (синяя) — промежуточная.

Зачем использовать гидравлический двигатель вместо электрического? Там, где мощный электродвигатель обычно должен быть действительно большим, гидравлический двигатель такой же мощности может быть меньше и компактнее, потому что он получает мощность от насоса, расположенного на некотором расстоянии. Вы также можете использовать гидравлические двигатели в местах, где электричество может быть нежизнеспособным или безопасным, например, под водой или там, где есть риск возникновения электрических искр, вызывающих пожар или взрыв. (Другой вариант в этом случае — использование пневматики — силы сжатого воздуха.)

Узнайте больше

На этом сайте

  • Краны
  • Энергия
  • Двигатели
  • Силы и движение
  • Пневматика
  • Простые машины

Книги

Для младших читателей

Особенно подходят для детей от 9 до 12 лет:

  • Машины и моторы Джона Ричардса и Эда Симпкинса. Gareth Stevens/Wayland, 2016. Четко написанное иллюстрированное руководство по всем видам механических машин. Хороший обзор, который поможет детям понять, как простые машины приводят в действие более крупные машины реального мира, которые они видят вокруг себя.
  • Как все устроено сейчас, Дэвид Маколей. DK, 2016. Многие гидравлические машины разобраны и объяснены в этом классическом томе, посвященном тому, как это работает.
  • Чувствуешь силу? Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007/2015. Увлекательное введение в основы физики. (Я был одним из консультантов по этой книге.)
  • Сила и движение Питера Лафферти. Дорлинг Киндерсли, 2000 год. Хотя он уже довольно старый и, кажется, не обновлялся, его все еще легко найти в магазинах секонд-хенд. Одна из классических книг DK Eyewitness, в ней много увлекательной истории, а также современная наука.
  • Как все устроено: Сила давления Эндрю Данн. Thomson Learning, 1993. Немного устаревшая, но все еще очень актуальная детская книга, которая связывает основы науки о жидкостях и давлении воды с такими повседневными машинами, как суда на воздушной подушке, пылесосы, отбойные молотки, автомобильные тормоза и лифты.
Для читателей постарше
  • Гидравлические машины и энергия Джорджио Корнетти. Springer, 2022. Подробное общее руководство по гидроэнергетике.
  • «Понимание гидравлики», Лесли Хэмилл. Palgrave Macmillan, 2011. Большое и очень популярное введение в гидравлику для студентов инженерных специальностей.
  • Гидравлика и пневматика: Руководство для техников и инженеров Эндрю Парра. Баттерворт-Хайнеманн, 1998 г. (перепечатано в 2013 г.). Книга короче, чем у Хэмилла, и в ней сравниваются преимущества гидравлической и пневматической энергии. Также для уровня колледжа.

Видео

Информационные
  • Гидравлические приводы Vickers Hydraulics. Устаревшее, но довольно четкое видео, в котором объясняются основные гидравлические приводы, в том числе гидроцилиндры одностороннего и двойного действия и гидравлические двигатели.
Забавные проекты
  • Сделайте гидравлическую руку от Mist8K. Гидравлический рычаг с приводом от шприца и электромагнитным захватом.
  • Как сделать гидравлических боевых роботов, Лэнс Акияма. Один из проектов, описанных в книге Лэнса «Инженер с резиновыми лентами».
  • Принцип работы гидравлического ножничного подъемника от DRHydraulics. Это довольно четкая анимация, показывающая, как гидравлический насос поднимает и опускает лифт. Было бы лучше, если бы мы могли видеть разрез цилиндра и то, как течет жидкость, но вы поняли идею.

Статьи

  • Посмотрите, как робот HyQReal тянет самолет Эван Акерман. IEEE Spectrum, 23 мая 2019 г. Возможно, роботы в основном электромеханические, но гидравлические компоненты становятся все более популярными.
  • Робот Disney с воздушно-водяными приводами демонстрирует «очень плавные» движения от Эрико Гиццо. IEEE Spectrum, 1 сентября 2016 г. Исследование робота, использующего комбинацию гидравлики и пневматики.
  • «Гидравлика» может включить полноэкранный дисплей Брайля от Прии Ганапати. Wired, 30 марта 2010 г. Недавно разработанный гидравлический механизм может сделать дисплеи Брайля дешевле, быстрее и доступнее.
  • Давление на гидравлику: Инженер, 24 февраля 2003 г. Почему гидравлика по-прежнему остается таким популярным способом приведения в действие машин, когда электрическая энергия, на первый взгляд, проще и легче в реализации?

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2007, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Следуйте за нами

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007/2020) Гидравлика. Получено с https://www.explainthatstuff.com/hydraulics.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте.

..
  • Связь
  • Компьютеры
  • Электричество и электроника
  • Энергия
  • Машиностроение
  • Окружающая среда

  • Гаджеты
  • Домашняя жизнь
  • Материалы
  • Наука
  • Инструменты и приборы
  • Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работает гидравлика | Гидравлика

Как работает гидравлика | Гидравлика

Вы здесь: Домашняя страница > Инжиниринг > Гидравлика

  • Дом
  • индекс А-Я
  • Случайная статья
  • Хронология
  • Учебное пособие
  • О нас
  • Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Какая связь между водой пистолет и этот гигантский подъемный кран? На первый взгляд никакой связи. Но подумайте о науке, стоящей за ними, и вы достигнете удивительного вывод: водяные пистолеты и краны используют силу движущихся жидкостей очень похожим образом. Эта технология называется гидравликой. используется для питания всего, от автомобильных тормозов и мусоровозов до домкраты для моторных лодок и гаражные домкраты. Давайте подробнее рассмотрим, как это работает!

На фото: этот кран поднимает свою гигантскую стрелу в воздух с помощью гидроцилиндра. Можете ли вы найти барана здесь? Главный — сияющий серебром на солнце в центре картины. Есть также цилиндры, поддерживающие стабилизаторы («выносные опоры»): ножки, которые выступают рядом с колесами, чтобы поддерживать кран у основания, когда стрела выдвинута (они выделены желтыми и черными предупреждающими полосами).

Содержимое

  1. Жидкость не раздавишь!
  2. Гидравлика в теории
  3. Гидравлика на практике
  4. Скрытая гидравлика
  5. Узнать больше

Жидкость не раздавишь!

Газы легко раздавить: все знают, как легко это сжать воздушный шар. С твердыми телами все наоборот. Если вы когда-нибудь пытались сжать кусок металла или кусок дерево, только твоими пальцами, вы будете знать, что это практически невозможно. Но как быть с жидкостями? Где они подходят?

Вы, наверное, знаете, что жидкости промежуточное состояние, в чем-то похожее на твердые тела и немного на газы в других. Теперь, поскольку жидкости легко перетекают с места на место, вы может подумать, что они будут вести себя как газы, когда вы попытаетесь их сжать. На самом деле жидкости практически несжимаемы, как и твердые тела. Вот почему больно плюхаться на живот, если вы провалили погружение в воду. бассейн. Когда твое тело шлепается в бассейн, это потому, что вода не может выдавливаться вниз (как матрац или батут будет) или достаточно быстро уйти с дороги. Вот почему прыгать с мостов в реки может быть очень опасным. Если вы не ныряете правильно, прыгая с моста в воду – почти как прыжок на бетон. (Узнайте больше о твердых телах, жидкостях и газах.)

Фото: Почему из шприца так быстро брызжет вода? Вы вообще не можете сжать жидкость, поэтому, если вы нагнетете воду через широкую часть шприца, сильно нажимая на поршень внизу, куда эта вода пойдет? Он должен бежать через вершину. Так как верх намного уже, чем низ, вода выходит высокоскоростной струей. Гидравлика запускает этот процесс в обратном порядке, чтобы обеспечить более низкую скорость, но большую силу, которая используется для питания тяжелых машин. То же самое и с водяным пистолетом (ниже), который фактически представляет собой просто шприц в форме пистолета.

Тот факт, что жидкости плохо сжимаются, невероятно полезно. Если вы когда-нибудь стреляли из водяного пистолета (или бутылка со средством для мытья посуды, наполненная водой), вы использовали эту идею уже. Вы, наверное, заметили, что требуется некоторое усилие, чтобы нажать спусковой крючок водяного пистолета (или выдавить воду из моющего средства бутылка). Когда вы нажимаете на курок (или сжимаете бутылку), вы пришлось приложить немало усилий, чтобы вытолкнуть воду через узкий проход. сопло. Вы на самом деле оказываете давление на воду — и вот почему он выбрасывается с гораздо большей скоростью, чем вы двигаете курок. Если бы вода не была несжимаемой, водяные пистолеты не работали бы. правильно. Вы бы нажали на курок, и вода внутри просто раздавить в меньшее пространство – он не выстрелил бы из сопла, как вы ожидаете.

Если водяные пистолеты (и сжимаемые бутылки) могут изменять силу и скорость, это означает (в строгих научных терминах), что они работают так же, как инструменты и машины. Фактически, наука о водяных пистолетах приводит в действие некоторые из самых больших машин в мире — краны, самосвалы и экскаваторы.

Гидравлика в теории

Поверните водяной пистолет на конец, и это (грубо упрощенно) что происходит внутри:


Фото: Упрощенный вид гидравлической системы пистолет.

При нажатии на спусковой крючок (показан красным) применяется относительно большое усилие, перемещающее спусковой крючок на короткое расстояние. Потому что вода не будет втиснуться в меньшее пространство, оно проталкивается через тело пистолета к узкому соплу и брызжет с меньшей силой, но с большей скорость.

Теперь предположим, что мы можем заставить водяной пистолет работать в обратном направлении. Если мы могли стрелять жидкостью в сопло на высокой скорости, вода течь в противоположном направлении, и мы бы создали большое восходящее усилие на спусковом крючке. Если бы мы увеличили наш водяной пистолет много раз, мы может генерировать достаточно большую силу, чтобы поднимать предметы. Именно так гидроцилиндр или домкрат работает. Если вы впрыснете жидкость через узкий трубку с одного конца, можно заставить поршень подниматься медленно, но с большим силы, на другом конце:


Фото: Как увеличить силу водяным пистолетом работает в обратном порядке.

Наука, стоящая за гидравликой, называется Паскаль. принцип . По существу, потому что жидкость в трубе несжимаемый, давление должно оставаться постоянным на протяжении всего пути, даже когда вы сильно напрягаетесь с одной стороны или с другой. Теперь давление определяется как сила, действующая на единицу площади. Итак, если мы нажмем вниз с небольшим усилием на небольшой площади, на узком конце трубки на слева, должна быть большая сила, действующая вверх на большее площадь поршня справа, чтобы поддерживать одинаковое давление. Вот как сила становится увеличенной.

Рекламные ссылки

Что насчет энергии?

Еще один способ понять гидравлику — подумать о энергии .

Мы уже видели, что гидроцилиндры могут дать нам больше силы или скорости, но они не может делать и то, и другое одновременно — и это из-за энергии. Посмотрите еще раз на рисунок водяного пистолета вверху. Если вы быстро нажмете на узкую трубку (с небольшим усилием), поршень на широкой трубке поднимается медленно (с большим усилием). С чего бы это? Основной закон физики называется закон сохранения энергии говорит нам не может делать энергию из воздуха. Количество энергии, которое вы тратите на перемещение поршня равна силе, которую вы используете, умноженной на расстояние, на которое вы его перемещаете. Если наш водяной пистолет производит в два раза больше силы на широком конце, чем мы прилагаем на узком конце, он может только сдвинуться на половину. Это потому, что энергия, которую мы поставляем, толкая вниз, переносится прямо вокруг трубы до другого конца. Если одно и то же количество энергии теперь должно двигаться с удвоенной силой, он может переместить его только на половину расстояния за одно и то же время. Вот почему более широкий конец движется медленнее чем узкий конец.

Гидравлика на практике

Вы можете увидеть работу гидравлики на этом экскаваторе. Когда водитель дергает за ручку, двигатель экскаватора нагнетает жидкость в узкие трубы и кабели (показаны синим), заставляя гидроцилиндры (показаны красным) для расширения. Бараны немного напоминают велосипедные насосы, работающие в задний ход. Если сложить вместе несколько баранов, можно сделать копатель рука вытягивается и двигается так же, как у человека, только с гораздо большим сила. Гидроцилиндры фактически являются мышцами экскаватора:


Фото: В этом экскаваторе работают несколько различных гидроцилиндров. Бараны показаны красными стрелками и узкие, гибкие гидравлические трубы и кабели, питающие их синим цветом.

Каждый гидроцилиндр работает как дизельный водяной пистолет в обратном направлении:


Фото: Крупный план гидроцилиндров экскаватора.

Двигатель прокачивает гидравлическую жидкость через одну из тонких трубок, чтобы выдвинуть более толстый плунжер с гораздо большей силой, например:


Фото: Как гидроцилиндр увеличивает силу.

Вам может быть интересно, как гидроцилиндр может двигаться как внутрь, так и наружу, если гидравлическая жидкость всегда толкает его в одном направлении. Ответ заключается в том, что жидкость не всегда движется одинаково. Каждый поршень питается с противоположных сторон по двум отдельным трубам. В зависимости от того, в каком направлении движется жидкость, плунжер толкает либо внутрь, либо наружу, очень медленно и плавно, как ясно показывает эта небольшая анимация:


.

В следующий раз, когда будешь на прогулке, посмотри, сколько гидравлических машин ты сможешь обнаружить. Вы можете быть удивлены тем, сколько их используют грузовики, краны, экскаваторы, самосвалы, экскаваторы и бульдозеры. Вот еще пример: гидравлический кусторез на кузове трактора. Режущая головка должна быть прочной и тяжелой, чтобы срезать живые изгороди и деревья, и водитель не может поднять или установить ее вручную. К счастью, гидравлическое управление делает все это автоматически: с помощью нескольких гидравлических соединений, немного похожих на плечо, локоть и запястье, резак движется с такой же гибкостью, как человеческая рука:


Фото: Типичный гидравлический кусторез. Красные стрелки указывают на гидроцилиндры.

Скрытая гидравлика

Однако не все гидравлические машины так очевидны; иногда их гидроцилиндры скрыты из виду. Лифты («подъемники») хорошо скрывают свою работу, поэтому не всегда очевидно, работают ли они традиционным способом (тянут вверх и вниз с помощью троса, прикрепленного к двигателю) или вместо этого используют гидравлику. В лифтах меньшего размера часто используются простые гидроцилиндры, установленные непосредственно под шахтой лифта или рядом с ней. Они проще и дешевле традиционных лифтов, но потребляют немного больше энергии.

Моторы — еще один пример, когда гидравлику можно скрыть из виду. Традиционный электродвигатели используют электромагнетизм: когда электрический ток течет по катушкам внутри них, он создает временную магнитную силу, которая давит на кольцо постоянных магнитов, заставляя вал двигателя вращаться. Гидравлические двигатели больше похожи на насосы, работающие в обратном направлении. В одном примере, называемом гидравлическим мотор-редуктором, жидкость поступает в двигатель по трубе, заставляя вращаться пару тесно зацепленных шестерен, а затем вытекает обратно через другую трубу. Одна из шестерен соединена с валом двигателя, который приводит в движение все, что приводится в действие двигателем, в то время как другая («натяжной ролик») просто свободно вращается, чтобы завершить механизм. В то время как традиционный гидравлический домкрат использует мощность перекачиваемой жидкости для толкания цилиндра вперед и назад на ограниченное расстояние, гидравлический двигатель использует непрерывно текущую жидкость для вращения вала столько времени, сколько необходимо. Если вы хотите, чтобы двигатель вращался в противоположном направлении, вы просто переворачиваете поток жидкости. Если вы хотите, чтобы он вращался быстрее или медленнее, вы увеличиваете или уменьшаете поток жидкости.

Работа: Упрощенный гидравлический мотор-редуктор. Жидкость (желтая) втекает слева, вращает две шестерни и вытекает вправо. Одна из шестерен (красная) приводит в действие выходной вал (черная) и машину, к которой подключен двигатель. Другая шестерня (синяя) — промежуточная.

Зачем использовать гидравлический двигатель вместо электрического? Там, где мощный электродвигатель обычно должен быть действительно большим, гидравлический двигатель такой же мощности может быть меньше и компактнее, потому что он получает мощность от насоса, расположенного на некотором расстоянии. Вы также можете использовать гидравлические двигатели в местах, где электричество может быть нежизнеспособным или безопасным, например, под водой или там, где есть риск возникновения электрических искр, вызывающих пожар или взрыв. (Другой вариант в этом случае — использование пневматики — силы сжатого воздуха.)

Узнайте больше

На этом сайте

  • Краны
  • Энергия
  • Двигатели
  • Силы и движение
  • Пневматика
  • Простые машины

Книги

Для младших читателей

Особенно подходят для детей от 9 до 12 лет:

  • Машины и моторы Джона Ричардса и Эда Симпкинса. Gareth Stevens/Wayland, 2016. Четко написанное иллюстрированное руководство по всем видам механических машин. Хороший обзор, который поможет детям понять, как простые машины приводят в действие более крупные машины реального мира, которые они видят вокруг себя.
  • Как все устроено сейчас, Дэвид Маколей. DK, 2016. Многие гидравлические машины разобраны и объяснены в этом классическом томе, посвященном тому, как это работает.
  • Чувствуешь силу? Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007/2015. Увлекательное введение в основы физики. (Я был одним из консультантов по этой книге.)
  • Сила и движение Питера Лафферти. Дорлинг Киндерсли, 2000 год. Хотя он уже довольно старый и, кажется, не обновлялся, его все еще легко найти в магазинах секонд-хенд. Одна из классических книг DK Eyewitness, в ней много увлекательной истории, а также современная наука.
  • Как все устроено: Сила давления Эндрю Данн. Thomson Learning, 1993. Немного устаревшая, но все еще очень актуальная детская книга, которая связывает основы науки о жидкостях и давлении воды с такими повседневными машинами, как суда на воздушной подушке, пылесосы, отбойные молотки, автомобильные тормоза и лифты.
Для читателей постарше
  • Гидравлические машины и энергия Джорджио Корнетти. Springer, 2022. Подробное общее руководство по гидроэнергетике.
  • «Понимание гидравлики», Лесли Хэмилл. Palgrave Macmillan, 2011. Большое и очень популярное введение в гидравлику для студентов инженерных специальностей.
  • Гидравлика и пневматика: Руководство для техников и инженеров Эндрю Парра. Баттерворт-Хайнеманн, 1998 г. (перепечатано в 2013 г.). Книга короче, чем у Хэмилла, и в ней сравниваются преимущества гидравлической и пневматической энергии. Также для уровня колледжа.

Видео

Информационные
  • Гидравлические приводы Vickers Hydraulics. Устаревшее, но довольно четкое видео, в котором объясняются основные гидравлические приводы, в том числе гидроцилиндры одностороннего и двойного действия и гидравлические двигатели.
Забавные проекты
  • Сделайте гидравлическую руку от Mist8K. Гидравлический рычаг с приводом от шприца и электромагнитным захватом.
  • Как сделать гидравлических боевых роботов, Лэнс Акияма. Один из проектов, описанных в книге Лэнса «Инженер с резиновыми лентами».
  • Принцип работы гидравлического ножничного подъемника от DRHydraulics. Это довольно четкая анимация, показывающая, как гидравлический насос поднимает и опускает лифт. Было бы лучше, если бы мы могли видеть разрез цилиндра и то, как течет жидкость, но вы поняли идею.

Статьи

  • Посмотрите, как робот HyQReal тянет самолет Эван Акерман. IEEE Spectrum, 23 мая 2019 г. Возможно, роботы в основном электромеханические, но гидравлические компоненты становятся все более популярными.
  • Робот Disney с воздушно-водяными приводами демонстрирует «очень плавные» движения от Эрико Гиццо. IEEE Spectrum, 1 сентября 2016 г. Исследование робота, использующего комбинацию гидравлики и пневматики.
  • «Гидравлика» может включить полноэкранный дисплей Брайля от Прии Ганапати. Wired, 30 марта 2010 г. Недавно разработанный гидравлический механизм может сделать дисплеи Брайля дешевле, быстрее и доступнее.
  • Давление на гидравлику: Инженер, 24 февраля 2003 г. Почему гидравлика по-прежнему остается таким популярным способом приведения в действие машин, когда электрическая энергия, на первый взгляд, проще и легче в реализации?

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2007, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Следуйте за нами

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007/2020) Гидравлика. Получено с https://www.explainthatstuff.com/hydraulics.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *