W jaki sposób prasa hydrauliczna zwielokrotnia siłę?

Prawo Pascala:

Ciśnienie P jest wszędzie takie samo.Ciśnienie P przyłożone na powierzchnię A2, czyli siła F2 = P x A2, jest znacznie większe niż siła F1 = P x A1.

Prawo Pascala (również zasada Pascala lub zasada przenoszenia ciśnienia płynu) to zasada mechaniki płynów, która stwierdza, że ​​zmiana ciśnienia występująca w dowolnym miejscu w zamkniętym, nieściśliwym płynie przenosi się w całym płynie w taki sposób, że wszędzie zachodzi ta sama zmiana.

Myślę, że masz na myśli na przykład ręczne podnoszenie samochodu za pomocą prasa hydrauliczna.

Ciecz nie jest ściśliwa (nie mówię o hipotetycznych nadmiernych siłach).

Po naciśnięciu tłokiem o średnicy 10mm.w zamkniętym i napełnionym zbiorniku cieczy (np. oleju hydraulicznego) i przesuń mały tłoczek o 100mm.Masz połączenie (rurowe) z większym cylindrem o średnicy tłoka 100 mm.Wtedy ten większy tłok przesunie się tylko o 1 mm.jednakże siła mechaniczna będzie 100 razy większa (tarcie nie jest brane pod uwagę)

Ciśnienie oleju (siła) jest proporcjonalne do powierzchni tłoka (10x średnica = 100x powierzchnia/siła).

Jeśli zamkniesz rurę jednokierunkowym zaworem odcinającym, możesz powtórzyć ruch pompy i przy każdym skoku duży (100 mm) tłok przesunie się o 1 mm.ze 100-krotną siłą)

Oto jak to działa krok po kroku w kontekście prasy hydraulicznej

Dwa tłoki:

Prasa hydrauliczna zazwyczaj składa się z dwóch tłoków o różnych rozmiarach, połączonych cylindrem wypełnionym płynem – zwykle olejem.

Przykładanie siły na mały tłok:

Kiedy na mniejszy tłok przykładana jest siła, wytwarza się ciśnienie w płynie znajdującym się pod nim.Ponieważ płyn jest nieściśliwy, ciśnienie to jest przenoszone równomiernie w całym płynie.

Przenoszenie ciśnienia:

Zgodnie z prawem Pascala ciśnienie (określane jako siła na jednostkę powierzchni, P=F/A) wywierane na mały tłok musi być równe ciśnieniu wywieranemu na duży tłok.Zatem jeżeli mały tłok ma siłę F1 i powierzchnię A1, a duży tłok ma większą powierzchnię A2, to ciśnienie P w układzie można wyrazić wzorem: P=F1/A1=F2/A2

Gdzie:

●F1 to siła przyłożona do tłoka wejściowego

●A1 to powierzchnia tłoka wejściowego

●F2 jest siłą wywieraną przez tłok wyjściowy

●A2 to powierzchnia tłoka wyjściowego

Wzmocnienie siły:

Przekształcanie równania: P=F1/A1=F2/A2

dla F2 (siła wywierana przez duży tłok) Pokazuje to, że siła F2 jest mnożona przez stosunek powierzchni dwóch tłoków.Ponieważ A2 jest większe niż A1, F2 jest większe niż F1.

Wideo