Mechanické výhody hydraulického tlaku

Dalším aspektem, kterému je třeba u hydraulických strojů porozumět, je vztah mezi silou, kterou působíte, a výsledkem, kterého dosáhnete.Obrázek 10-7 vám pomůže pochopit tento princip.Trubice ve tvaru U má plochu průřezu 1 palec čtvereční.V každém rameni je píst, který těsně sedí, ale může se pohybovat nahoru a dolů.Pokud na jeden píst položíte závaží o hmotnosti 1 libry, druhý píst okamžitě vytlačí horní část svého ramene.

Závaží 1 libry na každém pístu, každý však zůstane ve své původní poloze, jak je znázorněno na obrázku 10-8.

Vidíte tedy, že tlak 1 libra na čtvereční palec aplikovaný směrem dolů na pravý píst vyvine tlak 1 libra na čtvereční palec nahoru proti levému pístu.Nejen, že se síla přenáší kapalinou kolem křivky, ale také se přenáší rovnoměrně na každou jednotkovou plochu nádoby.Nezáleží na tom, jak dlouhá je spojovací trubka nebo kolik otáček dělá.Je důležité, aby byl celý systém plný kapaliny.Hydraulické systémy nebudou správně fungovat, pokud je v potrubí nebo válcích přítomen vzduch.

Nyní se podívejte na obrázek 10-9.Píst napravo má plochu 1 palec čtvereční, ale píst nalevo má plochu 10 palců čtverečních.Pokud zatlačíte na menší píst silou 1 libry, kapalina přenese tento tlak na každý čtvereční palec povrchu v systému.Protože levý píst má plochu 10 čtverečních palců, každý čtvereční palec má na něj přenášenou sílu 1 libry.Celkový účinek je tlak na větší píst celkovou silou 10 liber.Na větší píst nastavte 10librové závaží a bude podporovat 1librovou sílu menšího pístu.Pak máte tlak 1 libry, což má za následek sílu 10 liber.To je mechanická výhoda 10. Tato mechanická výhoda je důvodem, proč jsou hydraulické stroje důležité.

Zde je vzorec, který vám pomůže určit síly, které působí v hydraulickém stroji:

F1/F2=A1/A2

V tomto,

F1 = síla v librách, působící na malý píst;

F2 = síla v librách, působící na velký píst;

A1 = plocha malého pístu ve čtverečních palcích;a

A2 = plocha velkého pístu ve čtverečních palcích.

Aplikujme vzorec na hydraulický lis znázorněný na obrázku 10-10.Velký píst má plochu 90 čtverečních palců a menší píst má plochu 2 čtvereční palce.Rukojeť vyvíjí celkovou sílu 15 liber na malý píst.Jakou celkovou silou byste mohli zvednout velký píst?

Zapište vzorec

F1/F2=A1/A2

Nahraďte známé hodnoty

15/F2=2/90

a

F2=90*15/2=675 liber