Os sistemas hidráulicos transmitem energia utilizando a pressão do fluido dentro de um sistema vedado. Os freios de carros e caminhões, elevadores de cadeira de rodas, macacos hidráulicos e abas nas asas de aeronaves normalmente empregam sistemas hidráulicos. Muitos fabricantes usam sistemas hidráulicos porque têm muitas vantagens sobre os sistemas mecânicos e elétricos, como oferecer muita energia em um espaço pequeno, mas se o fluido vazar do sistema, isso cria um problema e uma desvantagem no sistema, pois não funcionará nada.
TL; DR (muito tempo; não leu)
As vantagens dos sistemas hidráulicos incluem potência, precisão, eficiência e facilidade de manutenção. Mas eles também têm desvantagens: podem vazar, o que os torna confusos, e os fluidos dentro deles costumam causar corrosão na pintura e em algumas vedações.
Como funcionam os sistemas hidráulicos
Os sistemas hidráulicos usam líquido para criar pressão. As partículas líquidas estão próximas, o que significa que um líquido é quase incompressível. Quando as partículas se movem, elas batem umas nas outras e também batem contra as paredes do recipiente. Como a pressão em um líquido é transferida em igual medida em todas as direções, uma força aplicada em um ponto no líquido é transferida para outros pontos no líquido. Você calcula a pressão usando a equação F ÷ (P x A), onde P é a pressão em pascal, F é a força em newtons e A é a área da seção transversal em metros quadrados. Isso é conhecido como lei de Pascal.
Nos sistemas hidráulicos, uma pequena força através de uma pequena área de seção transversal transmite pressão e cria uma grande força sobre uma área de seção transversal maior. Essencialmente, se você conectar dois cilindros, um grande e um pequeno, e aplicar força a um cilindro, ele gera pressão igual nos dois cilindros. Como um cilindro contém um volume maior, a força que ele produz é maior, embora a pressão nos dois cilindros permaneça a mesma.
Exemplos de sistemas hidráulicos
Um sistema hidráulico que todo motorista usa todos os dias, sem pensar nisso, é o sistema de freio do seu veículo. Outros exemplos incluem equipamentos de elevação, como macacos hidráulicos e elevadores de cadeiras de rodas, braços de elevação e escavação em retroescavadeiras e outros equipamentos pesados, prensas hidráulicas que produzem componentes metálicos e algumas partes de aeronaves e barcos, incluindo abas e lemes das asas. Todo sistema hidráulico segue o mesmo princípio básico. Por exemplo, um macaco hidráulico levanta cargas pesadas com um êmbolo da bomba, que move o óleo pelos dois cilindros. Puxar o êmbolo para trás abre uma esfera da válvula de sucção e leva o fluido para a câmara da bomba. Empurrar o êmbolo para a frente envia o fluido para uma válvula de retenção de descarga externa e depois para a câmara do cilindro, fechando a válvula de sucção à medida que aumenta a pressão dentro do cilindro.
Vantagens do sistema hidráulico
Um sistema hidráulico é eficiente transmissor de energia por várias razões. Em primeiro lugar, suas simples alavancas e botões de pressão facilitam o arranque, a parada, a aceleração e a desaceleração. Isso também permite a precisão do controle. Além disso, por ser um sistema tão fluido, sem engrenagens, polias ou alavancas, ele lida facilmente com uma enorme faixa de peso. Ele fornece uma força constante, independentemente das mudanças na velocidade. Na maioria das vezes, os sistemas hidráulicos são simples, seguros e econômicos porque usam menos peças móveis em comparação com os sistemas mecânicos e elétricos, o que os torna mais fáceis de manter. Os sistemas hidráulicos são seguros para uso em fábricas e minas químicas, porque não causam faíscas.
Desvantagens do sistema hidráulico
Os sistemas hidráulicos também têm algumas desvantagens. O manuseio de fluidos hidráulicos é confuso e pode ser difícil livrar-se totalmente dos vazamentos em um sistema hidráulico. Se o fluido hidráulico vazar em áreas quentes, ele poderá pegar fogo. Se as linhas hidráulicas estourarem, elas podem causar ferimentos graves. Tome cuidado ao manusear fluidos hidráulicos, pois muita exposição pode levar a problemas de saúde. Os fluidos hidráulicos também são corrosivos, mas alguns tipos são menos que outros. Por exemplo, dois tipos principais de fluido de freio estão disponíveis para bicicletas de montanha hidráulicas, fluido DOT e óleo mineral. Devido às suas propriedades não corrosivas, é menos provável que o óleo mineral destrua a pintura de uma bicicleta. Para manter seu sistema hidráulico em seu estado inicial, verifique periodicamente se há vazamentos nos sistemas hidráulicos, lubrifique quando necessário e troque os filtros e as vedações conforme necessário.
