پیش از اینکه درباره انتقال انرژی از طریق مایعات صحبت کنیم، باید چند ویژگی از مایعات و نحوه انتقال نیرو از طریق آنها را درک کنیم. این امر به ما کمک می‌کند تا درک کنیم که چرا سیستم‌های هیدرولیکی به این شکل کار می‌کنند.

مایع

مایع هر ماده‌ای است که شکل ثابتی ندارد. مایعات شامل هم مایع‌ها و هم گازها می‌شوند.

مایع

مایع، مانند گاز، از مولکول‌ها تشکیل شده است. اما برخلاف گاز، مولکول‌های موجود در یک مایع به‌طور نزدیک به یکدیگر کشیده شده‌اند — با این حال آنقدر محکم نیستند که در موقعیت‌های ثابتی مانند جامدات قفل شده باشند. به همین دلیل است که مایع به‌آسانی جریان می‌یابد و شکل ظرف خود را می‌گیرد.

شکل ۲-۱: مولکول‌های مایع (پایین) به‌صورت متراکم و در حال حرکت مداوم هستند، درحالی‌که مولکول‌های گاز (بالا) از یکدیگر فاصله زیادی دارند.

انرژی جنبشی مولکولی

مولکول‌های داخل یک مایع همواره در حال حرکت هستند — حتی زمانی که مایع کاملاً ساکن به نظر می‌رسد. آنها دائماً روی یکدیگر لیز می‌خورند و از کنار یکدیگر می‌گذرند. این حرکت مولکولی انرژی درونی مایع نامیده می‌شود.

مایعات شکل ظرف خود را می‌گیرند

به دلیل این لغزش مداوم مولکولی، مایع جریان می‌یابد و ظرفی را که در آن قرار دارد پر می‌کند. چه مقدار مایع زیاد باشد و چه کم، همیشه شکل ظرف را به خود می‌گیرد. این قابلیت به‌طور نزدیکی با ویسکوزیته (گران‌روی) مرتبط است که در فصل‌های بعدی بررسی می‌شود.

مایعات تقریباً غیرقابل تراکم هستند

از آنجا که مولکول‌های مایع به‌صورت نزدیک به یکدیگر بسته‌بندی شده‌اند، مایعات از یک جهت مهم شبیه جامدات رفتار می‌کنند: یعنی تقریباً غیرقابل تراکم هستند — نمی‌توان آن‌ها را به‌طور قابل‌توجهی در حجم کوچک‌تری فشرده کرد.

همین امر دلیل آن است که غواصان به‌جای پرش سینه‌به‌آب («پرش شکمی»)، با پاها یا دست‌ها وارد آب می‌شوند («ورود چاقویی»). آب نمی‌تواند هنگام برخورد با سطح تخت و گسترده‌ای به‌سرعت کافی از مسیر کنار برود و ضربه‌ای مشابه برخورد با یک جسم جامد ایجاد می‌شود. پاها یا دست‌ها با سطح کوچکی آب را می‌شکنند و سطح کوچک‌تر، نیروی ضربه‌ای بسیار کمتری ایجاد می‌کند.

از آنجا که مایع تقریباً غیرقابل تراکم است و شکل هر ظرفی را به خود می‌گیرد، در انتقال نیرو مزیت واقعی دارد.

انتقال نیرو

چهار روش انتقال انرژی (مکانیکی، الکتریکی، هیدرولیکی و پنوماتیکی) همگی می‌توانند نیروی استاتیکی (انرژی پتانسیل) و نیروی دینامیکی (انرژی جنبشی) را منتقل کنند. هنگامی که نیروی استاتیکی در یک مایع منتقل می‌شود، اتفاق خاصی رخ می‌دهد.

نیروی منتقل‌شده از طریق یک مایع

برخلاف نیروی واردشده بر جسم جامد، نیروی اعمال‌شده بر یک مایع محصور، به‌صورت فشار در سراسر مایع منتقل می‌شود — و این فشار در تمام نقاط مایع یکسان است.

اگر به پیستونی قابل حرکت که روی ظرفی پر از مایع قرار دارد فشار وارد کنیم، نیرویی که اعمال می‌کنیم فشار ایجاد می‌کند و این فشار به‌طور یکسان در تمام جهات از طریق مایع منتقل می‌شود.

بدون توجه به اینکه فشار چگونه ایجاد شده است — چه توسط پیستون، چه توسط دست، چه توسط نیروی گرانش، چه توسط فنر، چه توسط هواي فشرده، یا هر ترکیبی از اینها — پس از ورود به یک مایع محصور، نیرو به فشار تبدیل می‌شود و به‌طور یکسان در سراسر آن منتقل می‌گردد.

ازآنجاکه مایع شکل ظرفی را که در آن قرار دارد به خود می‌گیرد، فشار می‌تواند صرف‌نظر از شکل ظرف، منتقل شود.

شکل ۲-۴: نیروی وارد بر پیستون به فشار در مایع تبدیل می‌شود. این فشار به‌طور یکسان در تمام جهات منتشر می‌شود — این اصل، کلید هیدرولیک است.

قانون پاسکال

خواص مایع برای انتقال فشار به‌طور یکسان در تمام جهات، قانون پاسکال نام دارد که به افتخار کاشف آن، بلیز پاسکال، نام‌گذاری شده است.

فرم ریاضی قانون پاسکال همان فرمول فشار معرفی‌شده در فصل ۱ است:

سنجش فشار

فشارسنج، فشار واردبر مایع در سیستم را اندازه‌گیری می‌کند. دو نوع رایج‌ترین فشارسنج در سیستم‌های هیدرولیکی، فشارسنج لوله‌ای بوردون و فشارسنج پیستونی هستند.

فشارسنج لوله‌ای بوردون

مانومتر لوله‌ای بوردون از یک صفحه‌ی نمایش دایره‌ای و یک عقربه تشکیل شده است. عقربه به یک لوله‌ی فلزی منحنی و انعطاف‌پذیر به نام لوله‌ی بوردون متصل است. فشار سیستم از طریق ورودی به داخل این لوله وارد می‌شود. مقیاس معمولاً بر حسب psi، بار یا پاسکال (Pa) علامت‌گذاری می‌شود.

نحوه‌ی کار لوله‌ی بوردون

با افزایش فشار سیستم، تفاوت سطح مقطع داخلی و خارجی لوله‌ی منحنی تمایل به صاف شدن آن را ایجاد می‌کند. این حرکت صاف‌شونده، عقربه را روی صفحه‌ی نمایش جابه‌جا کرده و مقدار فشار را نشان می‌دهد. مانومترهای لوله‌ای بوردون ابزارهای دقیقی هستند که دقت آن‌ها از ۰٫۱٪ تا ۳٫۰٪ از محدوده‌ی کامل اندازه‌گیری است؛ این ابزارها در آزمایش‌های آزمایشگاهی یا هر جایی که دقت اندازه‌گیری فشار حیاتی باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مانومتر پیستونی

مانومتر نوع پیستونی از یک پیستون، فنر تعادل، عقربه و صفحه‌نمایش تشکیل شده است. فشار سیستم بر سطح پیستون وارد می‌شود و آن را به سمت فنر هل می‌دهد. جابجایی پیستون عقربه را روی صفحه‌نمایش حرکت می‌دهد. صفحه‌نمایش به واحد psi (بار) کالیبره شده است. این نوع مانومترها بادوام و مقرون‌به‌صرفه هستند و انتخاب رایجی برای نظارت روزانه بر سیستم‌ها محسوب می‌شوند.

شکل ۲-۶: مانومتر نوع پیستونی — فشار سیستم پیستون را به سمت فنر هل می‌دهد. جابجایی پیستون عقربه را به حرکت درمی‌آورد.

تبدیل فشار به نیروی مکانیکی

انتقال فشار از طریق مایع محصور تنها زمانی مفید است که بتوان فشار را در نقطه‌ای دیگر دوباره به نیروی مکانیکی تبدیل کرد. این وظیفهٔ عملگر (اجزای اجرایی) است — یعنی فشار هیدرولیکی را دریافت کرده و آن را به نیروی مکانیکی تبدیل می‌کند.

سیلندر هیدرولیکی یکی از انواع عملگرهاست.

سیلندر هیدرولیک

سیلندر هیدرولیکی فشار هیدرولیکی را دریافت کرده و آن را به نیروی مکانیکی خطی (مستقیم) تبدیل می‌کند. با استفاده از اتصالات مکانیکی مناسب، این نیرو را می‌توان به حرکت چرخشی نیز تبدیل کرد.

ساختار سیلندر

اجزای اصلی یک سیلندر عبارتند از: بدنه (لوله)، درپوش‌های انتهایی، پیستون، میلهٔ پیستون و دریچه‌های ورودی/خروجی. هر انتها دارای یک درپوش انتهایی است. پیستون می‌تواند در داخل بدنه به‌صورت لغزشی حرکت کند. میله به پیستون متصل می‌شود. دریچه‌های ورودی و خروجی در هر انتهای بدنه اجازه می‌دهند روغن کاری وارد و خارج شود.

شکل ۲-۸: مقاطع عرضی سیلندر هیدرولیکی. روغن از یک دریچه وارد می‌شود، پیستون را هل می‌دهد و میله بیرون می‌آید. روغنی که از دریچهٔ دیگر خارج می‌شود، به مخزن بازمی‌گردد.

نحوهٔ عملکرد سیلندر

هنگامی که دریچهٔ ورودی سیلندر به سیستم متصل می‌شود، سیلندر بخشی از آن سیستم محسوب می‌شود. فشار از نقطهٔ A از طریق سیستم به پیستون داخل سیلندر منتقل می‌شود. این فشار که بر سطح پیستون اثر می‌کند، نیروی مکانیکی را در نقطهٔ B — یعنی انتهای میله — تولید می‌کند.

اعمال فشار

هنگامی که فشار از طریق یک مایع دربسته منتقل می‌شود، قطعهٔ متحرکی فشار را تولید می‌کند. در تمام نمونه‌هایی که تاکنون بررسی شده‌اند، این قطعهٔ متحرک پیستون است. تقسیم نیرو بر سطح پیستون، فشار موجود در سیستم را نتیجه می‌دهد (P = F/A).

تکثیر نیروی مکانیکی

سیستم‌های هیدرولیک می‌توانند نیروی مکانیکی را تقویت (یا افزایش دهند). ضریب افزایش به سطح مقطع پیستون سیلندر هیدرولیک (بر حسب اینچ مربع یا سانتی‌متر مربع) بستگی دارد. از آنجا که فشار به‌طور یکنواخت از طریق یک مایع دربسته منتقل می‌شود، اگر سطح مقطع پیستون خروجی بزرگ‌تر از پیستون ورودی باشد، نیروی خروجی از نیروی ورودی بیشتر خواهد بود.

مثال: نیرویی معادل ۵۰۰۰ پوند (۲۲۲۰۰ نیوتن) بر پیستونی با سطح مقطع ۱۰ اینچ مربع (۶۴٫۵۲ سانتی‌متر مربع) اثر می‌کند و فشار زیرین را ایجاد می‌کند:

همان فشار ۵۰۰ psi بر پیستون خروجی با سطح مقطع ۱۵ اینچ مربع (۹۶٫۷۸ سانتی‌متر مربع) اعمال می‌شود:

شکل ۲-۹: افزایش نیروی مکانیکی. فشار یکسانی بر هر دو پیستون وارد می‌شود، اما پیستون بزرگ‌تر نیروی بیشتری تولید می‌کند. F = P × A.

تقویت‌کننده فشار

تقویت‌کننده فشار (که به آن تقویت‌کننده نیز گفته می‌شود) می‌تواند فشار هیدرولیکی را افزایش دهد. این دستگاه از دو پیستون که توسط یک میله درون یک پوسته واحد به هم متصل شده‌اند، تشکیل شده است و دارای پورت‌های ورودی، خروجی و تخلیه است. پیستون بزرگ فشار سیستم را حس می‌کند؛ نیروی تولیدشده توسط آن به پیستون کوچک منتقل می‌شود که به دلیل سطح کوچک‌تر، فشار خروجی بالاتری ایجاد می‌کند.

روش کار تقویت‌کننده فشار

پیستون بزرگ فشار سیستم را حس کرده و آن نیرو را از طریق میله به پیستون کوچک منتقل می‌کند. از آنجا که سطح پیستون کوچک کوچک‌تر است، فشار خروجی در انتهای پیستون کوچک بالاتر خواهد بود — یعنی فشار تقویت شده است.

مثال: نیرویی معادل ۵٬۰۰۰ پوند (۲۲٬۲۰۰ نیوتن) بر پیستون بزرگ (مساحت: ۱۵ اینچ مربع یا ۹۶٫۷۸ سانتی‌متر مربع) وارد می‌شود. فشار برابر با ۳۳۳ psi (۲۲٫۹ بار) است. این نیرو به پیستون کوچک (مساحت: ۰٫۷۶ سانتی‌متر مربع) منتقل می‌شود. فشار خروجی = ۵٬۰۰۰ پوند ÷ ۰٫۷۶ سانتی‌متر مربع × (۱ ÷ ۱۰٬۰۰۰) = ۲٬۰۰۰ psi (۱۳۷٫۹ بار). نیروی خروجی = ۳۰٬۰۰۰ پوند (۱۳۳٬۲۰۰ نیوتن).

استفادهٔ رایج از تقویت‌کننده‌های فشار در ابزارهای قلاب‌زنی (سیستم‌های محکم‌کننده) است.

شکل ۲-۱۱: تقویت‌کنندهٔ فشار. پیستون بزرگ نیروی خود را به پیستون کوچک منتقل می‌کند که مساحت بسیار کوچک‌تری دارد — در نتیجه فشار خروجی بسیار بالاتری ایجاد می‌شود.

انتقال انرژی هیدرولیکی

هدف از استفاده از سیستم‌های هیدرولیکی (یا هر روش دیگر انتقال انرژی) در ماشین، انجام کار مفید است. برای اینکه سیلندر بتواند کار انجام دهد، باید نیرویی را بر بار وارد کند و آن را در طول یک مسافت جابه‌جا کند؛ بنابراین سیستم نیازمند مؤلفه‌ای است که بتواند از انرژی برای تأمین جریان پیوستهٔ مایع استفاده کند.

تجمع‌کننده هیدرولیک

همه چیزهایی که تاکنون بررسی کرده‌ایم و فشار را در یک مایع بسته ایجاد می‌کنند، از پیستون‌ها و سیلندرها استفاده می‌کنند. پیستون نیرویی را اعمال می‌کند؛ سیلندر مایع را در برابر نشت محفوظ نگاه می‌دارد. این نوع دستگاه را «انباشته‌کننده» (آکومولاتور) می‌نامند.

یک آکومولاتور می‌تواند انرژی پتانسیل مایع تحت فشار را ذخیره کند. این انرژی پتانسیل ذخیره‌شده می‌تواند به انرژی کاری (جریان و فشار) تبدیل شود.

مثال: یک آکومولاتور با فشار ۵۰۰ psi (۳۴٫۵ بار) فشاری را برای هل دادن بار فراهم می‌کند. از این ۵۰۰ psi فشار ذخیره‌شده، ۴۰۰ psi (۲۷٫۶ بار) برای غلبه بر مقاومت بار مصرف می‌شود و فشار باقی‌مانده به جریان تبدیل می‌شود تا بار را جابه‌جا کند.

آکومولاتورها محدودیتی نیز دارند: اگر بار بسیار بزرگ باشد، ممکن است فشار کافی برای غلبه بر آن وجود نداشته باشد، بنابراین هیچ کاری انجام نخواهد شد. همچنین، پس از تخلیه کامل مایع ذخیره‌شده، دیگر جریانی وجود نخواهد داشت.

برای ایجاد فشار کافی جهت غلبه بر بار و تأمین مداوم جریان، دستگاهی متفاوت لازم است — یعنی «پمپ هیدرولیک جابه‌جایی مثبت».

شکل ۲-۱۲: عملکرد انباشته‌کننده. فشار ذخیره‌شده می‌تواند باری را به جلو هل دهد، اما پس از تمام‌شدن سیال، جریان متوقف می‌شود — انباشته‌کننده به تنهایی نمی‌تواند کار مداوم را ادامه دهد.

پمپ هیدرولیک جابجایی مثبت

پمپ جابجایی مثبت با حرکت داخلی مکرر خطی یا چرخشی، جریان مداومی از مایع تولید می‌کند. این پمپ هم انرژی جنبشی (جریان) و هم انرژی فشاری را فراهم می‌کند — یعنی انرژی کاری لازم برای انجام کار هیدرولیک مداوم.

پمپ دودویی مخمل

پمپ پیستونی خطی دارای پیستونی است که از طریق میله‌ی خورشیدی یا کام به محرک اولیه (موتور یا موتور الکتریکی) متصل شده است. دریچه‌های ورودی و خروجی هر کدام دارای یک دریچه‌ی گلوله‌ای هستند. هنگامی که پیستون به بیرون کشیده می‌شود، حجم داخلی افزایش یافته، گلوله‌ی ورودی باز می‌شود و مایع وارد می‌گردد. هنگامی که پیستون به داخل هل داده می‌شود، حجم کاهش یافته، فشار افزایش می‌یابد، گلوله‌ی ورودی بسته می‌شود و گلوله‌ی خروجی باز می‌گردد — و مایع را به سیستم وارد می‌کند. حرکت مداوم جلو و عقب، جریانی پالسی ایجاد می‌کند؛ فشار نیز می‌تواند هر مقداری باشد که سیستم نیاز دارد.

شکل ۲-۱۳: پمپ مکبسی رفت‌وبرگشتی. مکبس به‌صورت رفت‌وبرگشتی حرکت می‌کند و روغن را از طریق شیر بررسی ورودی می‌کشد و آن را از طریق شیر بررسی خروجی بیرون می‌راند.

پمپ جابجایی مثبت چرخشی

شایع‌ترین پمپ در سیستم‌های هیدرولیک صنعتی، پمپ جابجایی مثبت چرخشی است. این پمپ جریانی نسبتاً هموار و فشاردار تولید می‌کند و راه‌اندازی آن با موتور الکتریکی یا موتور احتراقی آسان است. هر دور چرخش عنصر چرخان، حجم ثابتی از مایع را جابجا می‌کند.

ساختار پمپ چرخشی

یک پمپ چرخشی شامل پوسته و مجموعه‌ای چرخان است. پوسته دارای یک ورودی و یک خروجی می‌باشد. مجموعه چرخان جریان و فشار را ایجاد می‌کند. نمونه نشان‌داده‌شده دارای یک روتور و پره‌هایی است که می‌توانند به‌صورت آزادانه در شیارهای روتور جابجا شوند.

نحوهٔ کار یک پمپ چرخشی

مجموعهٔ چرخان به‌صورت غیرمتمرکز (خارج از مرکز) درون پوسته نصب شده و توسط شفت محرک به منبع نیروی محرکه متصل می‌شود — روتور می‌چرخد. هنگامی که روتور می‌چرخد، نیروی گریز از مرکز پره‌ها را به سمت بیرون، در جهت دیوارهٔ پوسته هل می‌دهد و حفره‌های دربسته‌ای را ایجاد می‌کند. در سمت ورودی، حجم این حفره افزایش می‌یابد و مایع وارد می‌شود. در سمت خروجی، حجم حفره کاهش می‌یابد، فشار افزایش می‌یابد و مایع از سیستم خارج می‌شود. این پمپ تنها فشاری معادل کمترین مقاومت موجود در سیستم تولید می‌کند — و نه بیشتر از آن.

شکل ۲-۱۵: پمپ پره‌ای چرخان. پره‌ها با فشردن به دیوارهٔ پوسته، حفره‌هایی ایجاد می‌کنند که هنگام چرخش روتور، در سمت ورودی گسترش و در سمت خروجی منقبض می‌شوند.

مقاومت و فشار

در یک سیستم هیدرولیک، فشار و مقاومت به‌طور مستقیم با یکدیگر مرتبط هستند. پمپ مایع را وارد سیستم می‌کند؛ سطح فشار توسط میزان مقاومت تعیین می‌شود. مقاومت بالا → فشار بالا؛ مقاومت پایین → فشار پایین. مقاومت در برابر جریان سیال، میزان فشار تولیدشده را تعیین می‌کند.

مقاومت واردبر پمپ

پمپ با دو نوع مقاومت روبه‌رو می‌شود: مقاومت بار و مقاومت جریان. اگر مقاومت جریان نادیده گرفته شود، تنها مقاومت موجود، مقاومت بار است. اگر برای غلبه بر مقاومت بار به ۲۰۰ psi (۱۳٫۸ بار) نیاز باشد، پمپ فشار ۲۰۰ psi را تولید کرده و انرژی کاری هیدرولیک را به عملگر وارد می‌کند تا بار را جابه‌جا نماید.

مقاومت جریان همیشه وجود دارد. این مقاومت پمپ را وادار می‌کند تا انرژی بیشتری از محرک اولیه (prime mover) استخراج کند و فشار بالاتری تولید نماید تا آن را غلبه کند.

شکل ۲-۱۶: مقاومت و فشار. فشار پمپ افزایش می‌یابد تا مقاومت کلی که با آن روبه‌روست — یعنی مقاومت بار به علاوه مقاومت جریان (اصطکاکی) — را غلبه کند.

تبدیل اضافی انرژی

انرژی اضافی که پمپ به مایع وارد می‌کند تا مقاومت جریان را غلبه کند، در عملگر به انرژی هیدرولیکی مفید تبدیل نمی‌شود — بلکه توسط اصطکاک جریان مصرف می‌گردد. این انرژی «مصرف‌شده» از نظر پایستگی انرژی از بین نرفته است؛ بلکه به گرما تبدیل می‌شود که دمای مایع را افزایش می‌دهد. این گرما ناشی از ناکارآمدی سیستم است.

سرعت و دبی جریان

در یک سیستم هیدرولیک پویا (جاری)، مایع با سرعت مشخصی (سرعت) از لوله‌ها عبور می‌کند. سرعت بر حسب فوت بر ثانیه (ft/s) یا متر بر ثانیه (m/s) اندازه‌گیری می‌شود.

حجم مایعی که در واحد زمان از یک نقطه عبور می‌کند، دبی جریان نامیده می‌شود. در سیستم‌های هیدرولیک، واحد معمول آن گالن در دقیقه (gpm) یا لیتر در دقیقه (Lpm) است.

سرعت و دبی جریان با یکدیگر مرتبط هستند: برای پر کردن ظرفی به ظرفیت ۵ گالن (۱۸٫۹۵ لیتر) در یک دقیقه از طریق لوله‌ای با قطر بزرگ، مایع با سرعت ۱۰ فوت بر ثانیه (۳٫۰۴ متر بر ثانیه) حرکت می‌کند. اما از طریق لوله‌ای با قطر نصف آن، مایع باید با سرعت ۲۰ فوت بر ثانیه (۶٫۱۰ متر بر ثانیه) جریان یابد تا همان دبی ۵ gpm را تأمین کند. دبی جریان یکسان است؛ اما سرعت متفاوت است.

شکل ۲-۱۷: دبی جریان یکسان، اما سرعت متفاوت. در لوله‌ای با قطر کوچک‌تر، مایع باید با سرعت بیشتری حرکت کند تا حجم یکسانی را در هر دقیقه عبور دهد.

اصطکاک، گرما تولید می‌کند

جریان مایع از طریق لوله‌های هیدرولیکی به دلیل اصطکاک، گرما تولید می‌کند — هرچه سرعت جریان بیشتر باشد، گرمای تولیدشده نیز بیشتر خواهد بود. در کاربردهای صنعتی، سرعت توصیه‌شده مایع درون خطوط اتصال بین پمپ و اکچوئیتور ۱۵ فوت بر ثانیه (۴٫۵۷۲ متر بر ثانیه) است.

انحناءها گرما تولید می‌کنند

مایعی که در یک لوله مستقیم جریان دارد و به یک انحناء می‌رسد، باید جهت خود را ناگهان تغییر دهد. مولکول‌های مایع با یکدیگر و همچنین با دیواره لوله برخورد می‌کنند — این امر نیز منجر به تولید گرما می‌شود. بسته به قطر لوله، یک زانویی ۹۰ درجه می‌تواند گرمایی معادل چند فوت لوله مستقیم تولید کند.

تفاوت فشار

تفاوت فشار، اختلاف فشار بین هر دو نقطه‌ای در یک سیستم است. تفاوت فشار دو چیز را به شما نشان می‌دهد:

1. نشان می‌دهد که انرژی کاری هیدرولیکی (مایع فشرده‌شده و در حال جریان) بین آن دو نقطه وجود دارد.
2. این مقدار، میزان انرژی هیدرولیکی را که بین این دو نقطه به گرما تبدیل می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند.

مثال: فشارسنج ۱ عدد ۲۰۰ psi (۱۳٫۷۹ بار) را نشان می‌دهد؛ فشارسنج ۲ عدد ۱۸۰ psi (۱۲٫۴۱ بار) را نشان می‌دهد. اختلاف فشار برابر با ۲۰ psi (۱٫۳۸ بار) است. این بدان معناست که:

3. مایع از سمت فشارسنج ۱ به سمت فشارسنج ۲ جریان دارد.
4. مقدار ۲۰ psi از انرژی هیدرولیکی توسط اصطکاک جریان بین این دو فشارسنج به گرما تبدیل شده است.

شکل ۲-۱۹: اختلاف فشار. افت ۲۰ psi در این بخش از لوله نشان‌دهنده وجود جریان و همچنین میزان انرژی هیدرولیکی از دست رفته به دلیل اصطکاک و تبدیل آن به گرما است.

طراحی برای کاهش گرما در سیستم‌های هیدرولیکی

تبدیل انرژی هیدرولیکی به گرما به این معناست که سیستم در حال هدر دادن انرژی است. برای بهبود بازده، طراحان باید ویسکوزیته مناسب روغن را انتخاب کنند، ابعاد لوله‌ها را به‌درستی تعیین نمایند و تعداد خم‌ها و اتصالات را به حداقل برسانند. تمام این اقدامات مقاومت جریان را کاهش داده و در نتیجه میزان انرژی از دست رفته به صورت گرما را کم می‌کنند.

شکل ۲-۲۰: تولید گرما در یک مدار واقعی. هر لوله، اتصال، خم و شیر در افت فشار و اتلاف انرژی نقش دارد.