Hydrostatický mechanizmus

Hydrostatický mechanizmus je zariadenie, ktorého funkcia je založená na fakte, že tlak sa v kvapaline rovnomerne šíri všetkými smermi. Na prenos výkonu teda využíva tlakovú energiu kvapalín.

Teória

Ak sa predpokladá, že výstupný člen mechanizmu zabezpečuje rovnomerný pohyb pri stálom zaťažení, musí mu kvapalina privádzať potrebnú energiu. Vstupný člen mechanizmu dodáva kvapaline celkovú energiu $e_1$, ktorá pokrýva potrebné prírastky jednotlivých zložiek energie. Ich veľkosť sa určuje zo vzťahov, ktoré vychádzajú z Bernoulliho rovnice

$e_1=[\frac{p_2}{\rho }+\frac{1}{2}{v}_2^2+g.h_2]-[\frac{p_1}{\rho }+\frac{1}{2}{v}_1^2+g.h_1]$

Ak odoberá vstupný člen kvapalinu z rozmernej nádrže s voľnou hladinou rýchlosti $v_1$ = 0 a $p_1$ je atmosférický tlak $p_a$. Za týchto predpokladov možno veľkosť špecifickej energie vyjadriť vzťahom

$e_1=\frac{p}{\rho }+\frac{v_2}{2}+g.h$

Výstupný člen hydrostatického mechanizmu mení na mechanickú energiu iba tlakovú zložku, takže

$e_1=\frac{p}{\rho }$

$e_1=e_2+g.h+\frac{v_2}{2}$

Polohová a kinetická zložka, ktoré boli nevyhnutné na premiestnenie kvapaliny, sa v uvedenom usporiadaní nevyužívajú.

Vzhľadom na to, že pre bežné usporiadania a bežné prevádzkové podmienky sú polohová a kinetická zložka v porovnaní s tlakovou zanedbateľné, sleduje sa spravidla iba táto zložka. Potom sa pri výpočte energie vychádza zo vzťahu.

$E=m.e=m.\frac{p}{\rho }=V.p$

A výkon

$P=Q.p$

Kde p je tlak (pretlak)

V je objem kvapaliny

Q je prietok

Prvky hydrostatických mechanizmov sú konštrukčne aj výrobne náročné a preto sa čo najviac využívajú výrobky špecializovaných výrobcov. Tí vyrábajú prvky v typizovaných radoch a zaručujú dané vlastnosti.

Zdroj

Heller, J. – Huška, Z.: Časti strojov II. SNTL Praha, 1986.