| はじめに |
| 1. 水圧駆動技術ってなぁーに? 1 |
| 1.1 パスカルの原理を覚えている? 1 |
| 1.2 水圧で機械を動かせる 6 |
| 1.3 水圧はいつ頃始まったの 11 |
| 1.4 どうして今, 水圧なの 13 |
| 2. 水圧の技術, もうすこし詳しく 17 |
| 2.1 電気, 油圧でも動力は伝えられる 17 |
| 2.1.1 水圧によって運動が伝達される条件-連続の式 17 |
| 2.1.2 仕事とエネルギー 19 |
| 2.1.3 熱量とエネルギー 20 |
| 2.1.4 動力とエネルギー 21 |
| 2.1.5 電力と動力 21 |
| 2.1.6 水圧駆動における動力伝達 23 |
| 2.1.7 トルクと動力 24 |
| 2.1.8 水圧駆動の特長 26 |
| 2.2 水を使うとさびますが 27 |
| 2.2.1 防食方法 28 |
| 2.2.2 材料への期待 28 |
| 2.2.3 水は古くなると 29 |
| 2.3 油で摩擦や摩耗を防いでいますが 30 |
| 2.3.1 摩擦係数と潤滑 30 |
| 2.3.2 摩耗 32 |
| 2.3.3 添加物 33 |
| 2.3.4 水圧駆動での摩擦防止策 34 |
| 2.4 機械は振動や騒音がするけれども, 水圧ではどうなるかしら 35 |
| 2.4.1 作業騒音を駆動騒音 35 |
| 2.4.2 騒音と振動の関係 36 |
| 2.4.3 周波数の単位, ヘルツ (Hz)について 37 |
| 3. 水圧の機械のしくみ 39 |
| 3.1 水と流れと機械の動き 39 |
| 3.1.1 動力変換の原理 39 |
| 3.1.2 基本的な回路図 42 |
| 3.2 ポンプ 44 |
| 3.2.1 三連ピストンポンプ 44 |
| 3.2.2 ラジアルピストンポンプ 47 |
| 3.2.3 アキシャルピストンポンプ 51 |
| 3.2.3.1 斜板式アキシャルピストンポンプ 51 |
| 3.2.3.2 斜軸式アキシャルピストンポンプ 54 |
| 3.2.4 その他の形式ポンプ 56 |
| 3.2.4.1 ベーンポンプ 56 |
| 3.2.4.2 歯車ポンプ 58 |
| 3.3 アクチュエータ 60 |
| 3.3.1 シリンダ 60 |
| 3.3.2 モータ 66 |
| 3.3.2.1 ピストンモータにおけるトルクの発生 67 |
| 3.3.2.2 ラジアルピストンモータ 69 |
| 3.3.2.3 アキシャルピストンモータ 70 |
| 3.3.2.4 ベーンモータ 73 |
| 3.3.3 振動モータ 74 |
| 3.4 機械に必要な力や速さや方向もどうやるの 76 |
| 3.4.1 弁の二大形式 76 |
| 3.4.2 弁の二大作動形式-オンオフ作動と連続調整作動 82 |
| 3.4.3 流れ方向を制御する弁 (切換弁, 逆止め弁) 83 |
| 3.4.4 連続的な調節を行う制御弁 87 |
| 4. 機械はいろんな動きをするけど 91 |
| 4.1 機械に仕事をさせる 91 |
| 4.1.1 入力と出力 91 |
| 4.1.2 機械的な仕事への変換 92 |
| 4.1.3 どのくらいのパワーがありますか 93 |
| 4.1.4 機械を自動運転する 94 |
| 4.1.5 切換弁とリミットスイッチ 99 |
| 4.2 水の運動の原理 101 |
| 4.2.1 位置エネルギー, 圧力エネルギー 102 |
| 4.2.2 運動エネルギー 102 |
| 4.2.3 ベルヌーイの定理 104 |
| 4.2.4 流量係数 105 |
| 4.2.5 損失係数 106 |
| 4.2.6 圧力損失と管摩擦係数 108 |
| 4.2.7 摩擦応力 109 |
| 4.2.8 平板の間の流れ 110 |
| 4.2.9 レイノズ数 111 |
| 4.2.10 層流と乱流 114 |
| 4.3 機械の位置や速さを水圧でどう調節するの 115 |
| 4.3.1 流体駆動で調節する対象 115 |
| 4.3.2 圧力制御弁, とくにリリーフ弁 115 |
| 4.3.3 アクチュエータの速度制御 120 |
| 4.3.3.1 通路面積と流量の関係 120 |
| 4.3.3.2 4方弁式速度制御 122 |
| 4.3.3.3 3方弁式速度制御 125 |
| 4.3.4 流量制御弁による速度制御 128 |
| 4.3.5 比例弁およびサーボ弁による速度制御 130 |
| 4.3.6 ポンプ, モータ容量制御による速度制御 133 |
| 4.4 省エネルギーになりますか 135 |
| 4.4.1 動力の効率 135 |
| 4.4.2 水圧モータの効率 137 |
| 4.4.3 水圧ポンプの効率 139 |
| 4.4.4 管路内エネルギー損失 141 |
| 4.4.5 弁の効率 141 |
| 4.4.6 流量制御弁と効率 143 |
| 4.4.7 アキュムレータ 146 |
| 5. 水の管理は容易ですか? 149 |
| 5.1 水は腐るけど, どう管理するの 149 |
| 5.1.1 微粒子汚染と機器の損傷 149 |
| 5.1.2 溶解物質 153 |
| 5.1.3 微生物繁殖 154 |
| 5.2 それに沸騰したり凍ったりするけれど 156 |
| 5.2.1 相変化に関係する現象 156 |
| 5.2.2 温度による密度変化 159 |
| 5.2.3 体積弾性係数 161 |
| 5.2.4 ウォーターハンマー 163 |
| 5.2.5 温度管理 165 |
| 5.3 水だって漏れては困ります 167 |
| 5.3.1 いろいろな漏れ 167 |
| 5.3.2 固定すきまを通る流れ 168 |
| 5.3.3 シールからの漏れ 172 |
| 6. 水圧ってどんな所で使われるの 177 |
| 6.1 水は漏れても周囲を汚さないから環境保全が必要な所に 178 |
| 6.1.1 消えた油 178 |
| 6.1.2 汚泥浚渫 178 |
| 6.1.3 流動化防止 179 |
| 6.1.4 水の近くの構造物 180 |
| 6.2 クリーンさが必要な加工, 製造業に 181 |
| 6.2.1 食品加工機械 181 |
| 6.2.2 化粧品, 薬品 182 |
| 6.2.3 半導体製品 182 |
| 6.2.4 油や汚れを嫌ったりする所に 183 |
| 6.3 レジャー施設に 184 |
| 6.3.1 多目的スタジアム 184 |
| 6.3.2 劇場 184 |
| 6.3.3 プール 184 |
| 6.4 防火, 防爆安全性の必要な所に 185 |
| 6.4.1 工場 185 |
| 6.4.2 レスキュー用具 185 |
| 6.4.3 エレベータ 186 |
| 6.5 特殊環境に 187 |
| 6.5.1 原子力関係 187 |
| 6.5.2 海の中 188 |
| 6.5.3 水の中 189 |
| 7. まとめと展望 191 |
