Гидравлические механизмы

Передача давления использует­ся в гидравлических механизмах, в которых малая сила,  приложенная  к какой-то точке, создает гораздо боль­шую силу в другой. На рисунке сила F₁ приложена к поршню пло­щадью А₁и давление p = F₁/A₁ рас­пространяется по всей жидкости. Дав­ление р передается и большему порш­ню площадью А₂, на который начи­нает действовать направленная вверх сила рА₂. Поэтому малой силой F₁ можно уравновесить большую силу F₂ = p х A₂ = F₁A₂/A₁ при условии, что отсутствует потеря эффективности вследствие утечки жидкости через поршни. Таким образом, приложенная сила F₁ увеличивается в А₂/А₁ раз. Механизм с таким расположением поршней при идеальных условиях дает выигрыш в силе, определяемый отно­шением A₂/A₁. Практи­ческим применением этого принципа является гидравлический домкрат, ис­пользуемый для поднятия автомоби­лей. Усилие прилагает­ся через простой рычаг, который уве­личивает эффективность действия ме­ханизма. Клапан V₁ не дает жидкости вытечь обратно, когда усилие пере­стает действовать на рычаг; клапан V₂ позволяет пополнять из резервуа­ра жидкость по мере подъема автомо­биля, чтобы обеспечить полное напол­нение системы жидкостью в течение всего времени. Третий клапан (не по­казанный на рисунке) позволяет жид­кости вернуться в резервуар, чтобы давление упало и автомобиль опустился на исходную позицию. Между стен­ками поршней и цилиндров имеют­ся специальные самораспирающиеся кольцевые прокладки, которые умень­шают утечку жидкости через поршни. Тот же принцип используется в гид­равлическом кране. В гидравлическом прессе над поршнем помещается мас­сивная жесткая плита, что дает воз­можность создавать громадные силы, например, прессовать из стальных листов кузова автомобилей.

Тормозная система автомобиля

Современные автомобили часто имеют дисковые тормоза на передних колесах и барабанные - на задних. И те и другие управляются гидрав­лическим давлением. Нажатие ногой на педаль тормоза передается через рычаг на поршень, и таким образом увеличивается давление тормозной жидкости в цилиндре. Увеличение дав­ления передается равномерно и одно­временно на все четыре колеса показывает только одну сторону автомашины). Это увеличенное дав­ление заставляет поршни в колесных цилиндрах сдвинуть тормозные колод­ки и сдавить вращающийся барабан, тормозя таким образом задние колеса. В то же время поршни впереди за­ставляют выдвинуться тормозные на­кладки и зажать вращающийся диск, тормозя передние колеса. Когда давление ноги прекращается, возвратные пружины оттягивают тормозные ко­лодки от барабана, одновременно воз­вращая тормозную жидкость в ци­линдр.