Гидравлический пресс

Гидравлическое увеличение силы

Пресс (горизонтальный разрез). А — камера для заряжения, которая может по удалении поршня поворачиваться на цапфах DD. C — матрица с круглым отверстием. В — пустотелый поршень

Гидравли́ческий пресс — это простейшая гидравлическая машина, предназначенная для создания значительных сжимающих усилий. Ранее назывался «пресс Брама», так как изобретён и запатентован Джозефом Брама в 1795 году.

Принцип действия

Гидравлический пресс состоит из двух сообщающихся сосудов-цилиндров с поршнями разного диаметра. Цилиндр заполняется водой, маслом или другой подходящей жидкостью. По закону Паскаля давление в любом месте неподвижной жидкости одинаково по всем направлениям и одинаково передается по всему объёму. Силы, действующие на поршни, пропорциональны площадям этих поршней. Поэтому выигрыш в силе, создаваемый идеальным гидравлическим прессом, равен отношению площадей поршней.

Гидравлический пресс представляет собой два сообщающихся сосуда цилиндрической формы, в которых имеются поршни, причем разного диаметра и площади. Цилиндры заполнены жидким маслом (обычно трансформаторным) (рис.1).

Принцип действия гидравлического пресса основан на двух поршнях и законе Паскаля. Если подействовать на малый поршень с силой, то под малым и большим поршнями возникнет давление: $p_{1}={\frac {F_{1}}{S_{1}}}$, $p_{2}={\frac {F_{2}}{S_{2}}}$

Согласно закону Паскаля давление во всех точках жидкости должно быть одним и тем же: $p_{2}=p_{1}$

Сила, с которой жидкость действует (согласно закону Паскаля) на большой поршень, будет эквивалентна силе, приложенной на малый поршень.

Гидравлический пресс даёт выигрыш в силе во столько раз, во сколько площадь большего поршня больше площади малого поршня. Это можно записать в виде формулы: ${\vec {F}}_{1}={\vec {F}}_{2}\cdot {\frac {S_{1}}{S_{2}}}$,

где ${\vec {F}}_{1}$ – сила, оказываемая на больший поршень, ${\vec {F}}_{2}$ – сила, оказываемая на меньший поршень, $S_{1}$ – площадь большего поршня, $S_{2}$ – площадь меньшего поршня.

Применение

Гидравлический пресс нашёл применение во многих отраслях промышленности от изготовления деталей (штамповки) до прессовки мусора в рабочей камере мусоровоза.