Mindenhol megtalálható az egyszerű markolótól egészen a repülőgépek futóművéig, a tűzoltók kezében pedig egy autóbalesetnél életmentő lehet egy ilyen elven működő szerkezet. Ez a hidraulika, amely évszázadok óta segíti az embert, de a mögöttes elvekért még régebbre kell visszalapoznunk a történelemkönyvekben.
A hidraulika szó a görög „hydor” szóból származik, jelentése víz. Korábban a hidraulikán a vízzel mint közeggel összefüggésben lévő mindennemű törvényszerűséget értettek. Ezt figyelembe véve tág értelemben már az ókorban is használták a víz energiáját: hasznát vették a szállításban, de vízzel hajtott kerekeket is építettek, például malmokhoz.
A víz első törvényszerűségeit az ókori görög fizikus, Arkhimédész írta le. Az általános iskolai tanulmányokból mindenki számára ismerősen csenghet Arkhimédész törvénye, amely kimondja, hogy minden folyadékba merülő testre felhajtóerő hat, amelynek nagysága egyenlő a test által kiszorított folyadék súlyával. Vagy más megfogalmazásban:
„minden vízbe mártott test a súlyából annyit veszt, amennyi az általa kiszorított víz súlya”.
Ez a hidraulika egyik legfontosabb alapvetése, ugyanakkor több mást is érdemes megemlíteni. Az energiamegmaradás törvénye – egy izolált rendszer teljes energiája állandó marad –, vagy épp az anyagmegmaradás törvénye – egy zárt anyagi rendszer tömege állandó marad, függetlenül a rendszeren belül lejátszódó folyamatoktól – szintén olyan tudományos tételeknek tekinthetők, amelyek felismerése nélkülözhetetlen a modern hidraulikus eszközök kifejlesztéséhez.
Később, a XV. század közepén Leonardo da Vinci is foglalkozott a hidraulikával, a XVI–XVII. században Galileo Galilei figyelmét is felkeltette a téma. A zárt rendszerben lévő folyadékokban rejlő lehetőségeket azonban egy másik tudós, Blaise Pascal fedezte fel: 1648-ban jött rá arra, hogy a folyadékok minden irányban azonos erőt fejtenek ki. Úgy vélte, hogy egyszer képesek lehetünk a folyadékokban lévő erőt kihasználni.
Kevesebb mint száz évvel később, 1738-ban egy svájci matematikus, Daniel Bernoulli ültette át az elméletet a gyakorlatba a Hidrodinamika című műve megjelenésével, valamint azzal a megoldásával, hogy nyomás alá helyezett vizet használt a malmok és a szivattyúk működtetésére. Ezeket a felfedezéseket használta fel aztán egy másik matematikus, a brit Joseph Bramah, aki 1795-ben szabadalmaztatta a világ első hidraulikus prését. Ha ő nincs, akkor valószínűleg a YouTube egyik érdekes csatornája, a 3,18 millió követővel rendelkező Hydraulic Press Channel sem létezne.
Bramah szabadalma persze jóval többet jelent ennél: a hidraulikus prés az ipari forradalom egyik legfontosabb gépe lett. Emellett lehetővé tette az olyan eszközök kifejlesztését, mint a daruk vagy a nyomdagépek.
Arra csak a későbbi fejlesztések során jöttek rá a mérnökök, hogy víz helyett érdemes inkább olajat használni folyadékként. Ennek oka, hogy nem korrodálja annyira a gépet, mint a víz, jobban tartja a hőmérsékletét és nem is párolog el.
A hidraulika jövőjét illetően a legnagyobb kérdés, hogy mennyire fogja az elektronika kiszorítani ezt a technológiát. A szakemberek többsége most úgy véli, ez nem fog megtörténni, ehelyett sokkal valószínűbb, hogy a két terület közösen fejlődik majd tovább.
Ott ugyanis, ahol nagy tömegeket kell megmozgatni, vagy mostohák az üzemi körülmények, a hidraulikus rendszerek még mindig jobban teljesítenek, mint az elektromos hajtásúak. Ugyanakkor a korszerű hidraulikus rendszerek sem létezhetnek az elektronika nélkül.
A korszerű vezérlést és távszabályozhatóságot, a szenzortechnikát, a rendszerek összekapcsolhatóságát, az adatok gyűjtését és elemzését, valamint a felhőalapú adattárolást ugyanis csak akkor tudja kihasználni a modern hidraulika, ha ilyen rendszer működik bennük.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
