הידראוליקה: עקרונות ונוזלים – מבחן הידראוליקה רת״א

למה הידראוליקה

נוזל כמעט לא נדחס. לכן אפשר להעביר בו כוח גדול דרך צינורות קטנים, למרחק, בקלות שליטה. מערכות הידראוליות מפעילות כני נסע, בלמים, מדפים, משטחי בקרה, היגוי גלגל אף ומסיטי דחף.

חוק פסקל

לחץ שמופעל על נוזל סגור מועבר בשווה לכל הכיוונים, ופועל בזווית ישרה לכל משטח.

P = F / A → F = P × A → A = F / P

דוגמאות חישוב

נתון	חישוב	תוצאה
כוח 200 ליברות על שטח 2 אינץ׳²	`200 / 2`	`100 psi`
לחץ 1,500 psi על בוכנה 10 אינץ׳²	`1,500 × 10`	`15,000 ליברות`
כוח 3,000 ליברות בלחץ 1,500 psi	`3,000 / 1,500`	`2 אינץ׳²`

יתרון מכני

בוכנה קטנה (שטח 1) דוחפת בוכנה גדולה (שטח 10). הכוח בבוכנה הגדולה גדל פי 10, אבל היא זזה עשירית מהמרחק. העבודה (כוח × מרחק) נשמרת.

נפח: Volume = Area × Stroke. בוכנה בשטח 5 אינץ׳² שזזה 4 אינץ׳ דורשת 20 אינץ׳³ נוזל.

נוזלים הידראוליים

סוג	בסיס	צבע	אטמים מתאימים
MIL-H-5606 (ומקביליו)	מינרלי (נפט)	אדום	ניאופרן (גומי סינתטי)
MIL-H-83282	סינתטי (PAO)	אדום	ניאופרן. פחות דליק מ-5606, תואם לו
Skydrol / Hyjet (פוספט-אסטר)	סינתטי, עמיד באש	סגול (Skydrol), ענבר או ירוק לפי סוג	בוטיל, EPR (אתילן-פרופילן), טפלון
צמחי (Vegetable base)	שמן קיק ואלכוהול	כחול	גומי טבעי. מטוסים ישנים מאוד

Skydrol – אזהרות

מזיק לעור ולעיניים. עובדים עם כפפות ומשקפיים.
מסיר צבע רגיל ומרכך פלסטיק וגומי לא מתאים. משתמשים בצבע עמיד (Epoxy / Polyurethane).
סופג לחות מהאוויר (היגרוסקופי) – שומרים מיכלים סגורים.

תכונות נדרשות מנוזל

צמיגות מתאימה בכל טווח הטמפרטורות.
יציבות כימית – לא מתפרק בחום.
נקודת הבזק גבוהה; נקודת קיפאון נמוכה.
סיכה של המשאבות והשסתומים.
לא מקציף.

זיהום נוזל

זיהום הוא הגורם המרכזי לתקלות הידראוליות.

זיהום שוחק (Abrasive): חלקיקי מתכת, אבק, חול – שוחקים משאבות ושסתומים.
זיהום לא שוחק: סיבים, חלקיקי גומי, תוצרי פירוק של הנוזל.
מים ואוויר.

בדיקת זיהום: לוקחים דגימה בנוהל נקי (Clean sample) ושולחים למעבדה, או בודקים בערכת ספירת חלקיקים.

כללי עבודה נקייה

מכסים כל פתח בפקק או במכסה ייעודי. לא בסמרטוט ולא בסרט הדבקה – אלה משאירים סיבים ודבק.
ממלאים נוזל רק ממיכל סגור, דרך מסנן. אם המיכל נפתח והושאר פתוח – פוסלים אותו.
לא משתמשים בנוזל שנוקז מהמערכת.

מערכת פתוחה ומערכת סגורה

מערכת	תיאור
פתוחה (Open center)	הנוזל זורם כל הזמן בחזרה למאגר כשאין מפעיל בשימוש; הלחץ נמוך. כשבוחרים מפעיל, שסתום סוגר את המעבר והלחץ נבנה
סגורה (Closed center)	הנוזל בלחץ כל הזמן, והמשאבה או ווסת לחץ שולטים בלחץ. אפשר להפעיל כמה מפעילים יחד. נפוצה במטוסים גדולים

מערכת מאגר בלחץ

מאגר בלחץ (Pressurized reservoir): במטוסים שטסים בגובה, לחץ האוויר הנמוך גורם לבועות ולקוויטציה במשאבה. המאגר מוחזק בלחץ – מאוויר עקיפה מהמנוע או מבוכנה עם קפיץ – כדי לספק נוזל טוב למשאבה.

נקודות למבחן

חוק פסקל – לחץ מועבר בשווה לכל הכיוונים.
F = P × A.
5606 – אדום, מינרלי, ניאופרן.
Skydrol – סגול, פוספט-אסטר, בוטיל/EPR/טפלון.
לא מערבבים נוזלים; נוזל שגוי – שטיפה והחלפת אטמים.
מכסים פתחים בפקקים ייעודיים, לא בסמרטוט.