Qu’est-ce que la multiplication de force?

La loi de Pascal stipule que la pression mise en place dans un corps de fluide confiné, agit également dans toutes les directions, et toujours à angle droit par rapport à la surface contenant. Lorsqu’une pression est appliquée à un fluide emprisonné dans un espace confiné, cette pression agit sur chaque millimètre carré de cette surface. La sortie de force d’un actionneur hydraulique est le résultat de la pression appliquée et de la zone à laquelle cette pression est appliquée.

Si une pression donnée est appliquée à deux cylindres identiques, ils auront une force de sortie égale.

Comment fonctionne la Multiplication forcée?

Lorsque la même pression est appliquée à des cylindres de tailles différentes, le cylindre le plus grand aura un rendement de force plus élevé. En effet, la zone qui voit la pression hydraulique est plus grande.

Le vérin de droite dans cet exemple est deux fois le diamètre du vérin de gauche. L’aire du cercle multiplie la force.

L’aire d’un cercle est calculée par cette formule:

Lorsqu’une pression donnée est appliquée à deux zones de taille différente, la plus grande surface verra une sortie de force plus grande que la plus petite surface. Ce différentiel de force est souvent significatif. Par exemple, alors qu’un cercle de 200 mm de diamètre est vingt fois plus grand qu’un cercle de 10 mm de diamètre, la différence de surface entre les deux est de 400 à 1. Lorsque la pression est appliquée, l’augmentation de la force de sortie serait également de 400 à 1.

• Un piston de vérin de bouteille utilise la multiplication de force.
• Un vérin hydraulique est un parfait exemple de multiplication des forces au travail.

Un piston alternatif est déplacé avec un levier à main. Ce piston exerce une pression sur le fluide, qui est ensuite introduit et appliqué à un piston plus grand. La force de sortie est amplifiée grâce au différentiel de surface des deux pistons, permettant ainsi de soulever une voiture à la main. Le piston de vérin de bouteille se déplace lentement par rapport au piston de pompe en raison du différentiel de volume entre les deux chambres.

Le Poids d’une charge Affecte la pression hydraulique

La pression hydraulique nécessaire pour soulever une charge est dictée par la masse de la charge et la zone sur laquelle elle est appliquée.

Les trois cylindres à gauche soulèvent tous le même poids, 20 000 kg (20T). Cette masse applique une force de 19 600 N à la zone du piston du cylindre. La pression hydraulique créée est appelée pression induite par la charge. c’est-à-dire la pression induite dans le fluide par la charge qui lui est appliquée. Lorsque la même force est appliquée à différentes zones du cylindre, la pression induite par la charge sera la plus élevée dans le plus petit cylindre.

Pression induite par la charge vs Pression du système

Lorsque la pression appliquée à un cylindre est supérieure à la pression induite par la charge, le cylindre commence à avancer et à soulever la charge. Lorsque la charge est soulevée, la pression vue à l’intérieur de cette zone du circuit est généralement celle de la pression induite par la charge, tant qu’il n’y a pas de résistance au mouvement.

Lorsque le cylindre atteint mécaniquement la fin de sa course, la pression atteindra le maximum autorisé dans cette zone du système. Cette pression maximale autorisée est limitée par des vannes telles que des soupapes de surpression, des détendeurs ou des dispositifs de limitation de pression similaires.

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