Научно-технический прогресс, бурно проявивший себя в 20-ом столетии, продолжается и в начале третьего тысячелетия. Это и понятно: ведь постоянное производство новых машин, приборов, космической техники требует и новых технических решений в реализации задумок человека, а их претворение в жизнь, в свою очередь, способствует развитию науки и техники.
Большое место в научно-техническом прогрессе отводится машиностроению как ведущей отрасли хозяйствования. Жесткие требования к точности изготовления при высокой производительности обрабатывающего и сборочного оборудования требуют совершенствования технологического оборудования, занятого в производстве. Особая роль при этом отводится созданию автоматического или автоматизированного технологического оборудования, освобождающего человека от прямого участия в производственном процессе.
Одним из путей совершенствования технологических машин, к которым относятся металлорежущие станки, промышленные роботы и манипуляторы, прессы, автоматические линии и тому подобное, является проектирование и создание высокомощных малогабаритных приводов, обеспечивающих высокие требования по точности, надежности и долговечности и позволяющих легко решать задачи автоматизации процесса производства изделий.
Для решения таких задач широко используются гидравлические и пневматические приводы, во многом отвечающие поставленным задачам по обеспечению точности, надежности и сроку службы. Проектирование, изготовление и эксплуатация таких приводов требуют глубоких знаний в области гидравлических и пневматических систем. Действие гидравлических и пневматических приводов основано на использовании законов равновесия и движения жидкостей и газов, которые явились результатом труда многих выдающихся ученых.
История развития науки, связанной с изучением закономерностей движения жидкости, ведется с древних лет, когда еще Архимед в 250 году до нашей эры написал трактат «О плавающих телах», в котором были фактически изложены основы теории плавания тел.
Существенное развитие наука о движении жидкостей и газов получила с 16 века нашей эры, когда появились труды многих выдающихся ученых. Так, например, Леонардо да Винчи (1452–1519 годы жизни) изучал характер движения воды в реках и каналах, занимался вопросами течения жидкости через отверстия. Французский ученый Блез Паскаль (1623–1662) является автором основного закона гидростатики. Швейцарец Даниил Бернулли (1700–1782), выходец из известной семьи математиков Бернулли, установил законы движущейся жидкости. Открытый Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711–1765) закон сохранения массы и энергии позволил выяснить физическую сущность уравнения Д.Бернулли. Разносторонний ученый (математик, механик, физик, астроном) швейцарец Леонард Эйлер (1707–1783), долгое время проработавший в России, в виде дифференциальных уравнений описал движение идеальной жидкости. Английский физик и инженер Осборн Рейнольдс (1842–1912) написал труды в области теории динамического подобия, течения вязкой жидкости и турбулентности, установил критерий режимов течения жидкости. Русский ученый Николай Павлович Петров (1836–1920) создал основы гидродинамической теории смазки. Николай Егорович Жуковский (1847–1921), «отец» русской авиации, является не только основоположником аэродинамики, но и автором трудов в области гидравлики и гидродинамики. И в наше время над указанными проблемами работают большое число отечественных и зарубежных ученых, которые вносят свой достойный вклад в дело познания мира. Науку, изучающую законы движения жидкостей и вопросы их применения на практике, относят к прикладным наукам и называют обычно гидравликой. Но можно встретить и такие названия, как механика жидких сред, гидромеханика и т.п.
На базе этой прикладной науки возникли учебные дисциплины, обучающие основам гидравлики и применения ее законов для решения практических задач в различных научно-технических областях. В настоящее время издано много учебников, учебных пособий и монографий в этой области знаний, среди которых можно назвать следующие издания: «Основы гидравлики» (автор Избаш С.В.,год выпуска 1952), «Гидравлические следящие приводы для автоматизации станков (Лещенко В.А., 1962), «Гидравлический привод металлорежущих станков» (Ермаков В.В., 1963), «Гидравлика и гидравлические машины» (Угинчус А.А., 1966), «Основы гидро- и пневмоприводов» (Чупраков Ю.И., 1966), «Машиностроительная гидравлика» (Башта Т.М., 1971), «Лекции по анализу нелинейных гидропневматических систем и аппаратов» (Трифонов О.Н., 1971), «Основы гидроавтоматики» (Темный В.П.,1972), «Гидропривод и гидропневмоавтоматика» (Башта Т.М., 1972), «Расчет пневмоприводов» (Герц Е.В., Крейнин Г.В., 1975), «Основы пневмоавтоматики» (Дмитриев В.Н., Градецкий В.Г, 1975), «Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем» (Попов Д.Н., 1977), «Машиностроительный гидропривод» (под редакцией Прокофьева В.Н., 1978), «Основы гидравлики и гидропривод» (Столбов Л.С., 1988), «Приводы автоматизированного оборудования» (Трифонов О.Н. и другие, 1991), «Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин» (Каверзин С.В., 1997), «Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы ракетных двигателей» (Орлов Ю.М., 2001).
Среди множества ученых, занимавшихся вопросами применения гидравлики для решения сложных технических задач автоматизации машин, можно назвать и таких авторов книг, как Абрамов Е.И., Бирюков Б.Н., Брон Л.С., Гамынин Н.С., Кондаков Л.А., Коробочкин Б.Л., Некрасов Б.Б., Руднев С.С., Тартаковский Ж.Э, Попов Д.Н., Трифонов Олег Николаевич и др.
Благодаря своим замечательным особенностям (среди них высокая энергоемкость гидропривода – способность развивать большие мощности при малых габаритах и массах, простота регулирования скорости двигателей, долговечность, надежность и др.), гидравлические и пневматические приводы нашли широкое применение в самых различных машинах: от сельскохозяйственных до космических. Гидропневмоприводами оснащаются и тракторная техника, и автомобильный транспорт, и космические аппараты. Так же широко используются эти приводы в металлорежущих станках, промышленных роботах и манипуляторах, различного назначения прессах, автоматических линиях, технологической оснастке и т.п.
Широта применения гидравлических и пневматических приводов и устройств требует от конструкторов, производственников и обслуживающего персонала хороших знаний основ гидравлики и пневматики и навыков в решении задач их внедрения для автоматизации труда человека или замены в целом.
