8. Гидравлический пресс
Гидравлический пресс служит для совершения на коротком пути большей работы. Рассмотрим работу гидравлического пресса.
Для этого, чтобы совершалась работа над телом, надо воздействовать на поршень с некоторым давлением Р. Это давление, как и Р2, создается следующим образом.
Когда поднимается поршень насоса с площадью нижней поверхности S2, то он закрывает первый клапан и открывает второй. После заполнения цилиндра водой второй клапан закрывается, открывается первый.
В результате вода через трубу заполняет цилиндр и давит на поршень с помощью нижнего сечения S1 с давлением Р2.
Это давление, как давление Р1, сжимает тело.
Совершенно очевидно, что Р1– это то же самое давление, что и Р2, разница только в том, что они воздействуют на разные по величине площади S2 и S1.
Другими словами, давления:
P1= pS1 и P2= pS2. (1)
Выразив p = P2/S2 и подставив в первую формулу, получим:
Из полученной формулы следует важный вывод: на поршень с большей площадью S1 со стороны поршня с меньшей площадью S2 передается давление во столько раз большее, во сколько раз S1> S2.
Однако на практике из-за сил трения до 15 % этой передаваемой энергии теряется: тратится на преодоление сопротивления сил трения.
И все же у гидравлических прессов коэффициент полезного действия η= 85 % – достаточно высокий показатель.
В гидравлике формула (2) перепишется в следующем виде:
где P1 обозначено как R;
S1– ω1;
S2– ω2.
Гидравлический аккумулятор
Гидравлический аккумулятор служит для поддержания давления в подключенной к нему системе постоянным.
Достижение постоянства давления происходит следующим образом: сверху на поршень, на его площадь ω, действует груз Р.
Труба служит для передачи этого давления по всей системе.
Если в системе (механизме, установке) жидкости в избытке, то избыток по трубе поступает в цилиндр, поршень поднимается.
При недостатке жидкости поршень опускается, и создаваемое при этом давление р, по закону Паскаля, передается на все части системы.