Même s'ils ne sont pas solides, les fluides tels que l'eau ont la capacité remarquable d'effectuer un travail utile. L'hydraulique, la branche de la science qui étudie les propriétés mécaniques des fluides, a aidé les gens à inventer de nombreuses utilisations de dispositifs hydrauliques, y compris les freins, les ascenseurs, les compacteurs et autres machines qui rendent la vie pratique, productive et plus sûre.
Ascenseurs hydrauliques et hydrauliques
Blaise Pascal a dérivé une loi qui explique comment les gens peuvent exploiter la puissance des fluides. Lorsque vous appliquez une pression sur un liquide dans un conteneur confiné, cette pression se transmet également à tous les autres points du conteneur. Selon la loi, il est également possible qu'un système hydraulique multiplie les forces. Par exemple, un bras hydraulique utilise ces principes pour vous aider à soulever des milliers de livres avec vos mains. Vous appuyez pour appliquer une petite force à une partie du liquide du cric, et la force se multiplie suffisamment pour soulever une voiture.
Freinage hydraulique
Vous voyez l'hydraulique en action chaque fois que vous montez dans un véhicule ou que vous voyez un passage; les systèmes de freinage de voiture sont parmi les utilisations les plus courantes des machines hydrauliques. Le système de freinage d'un véhicule comporte plusieurs composants critiques, et l'un d'eux est livré dans une bouteille ou une canette. Le liquide de frein, un liquide hydraulique, est si important que les systèmes de freinage pourraient échouer sans lui. Lorsque vous appuyez votre pied sur une pédale de frein, un piston et une tige dans un maître-cylindre se déplacent. Ce mouvement exerce une force sur le fluide hydraulique contraint à l'intérieur des conduites de frein. En raison de la loi de Pascal, la pression se déplace dans les conduites, appuie contre un autre cylindre et fait que les patins et les plaquettes de frein du véhicule entrent en contact avec le disque ou le tambour et ralentissent les roues.
Avions et systèmes hydrauliques
En plus d'aider les avions à ralentir sur les pistes, les systèmes hydrauliques gèrent les volets, le train d'atterrissage et les surfaces de contrôle de vol. Les liquides hydrauliques le font en transférant les forces appliquées à un endroit aux commandes à un autre point de l'avion. La pression de fonctionnement dans le système hydraulique d'un avion peut varier de 200 à 5 000 psi. La flotte américaine de navettes spatiales contenait des systèmes hydrauliques qui pouvaient fonctionner en apesanteur et dans l'environnement hostile de l'espace.
Le pouvoir du liquide de compresser les substances
Les compacteurs hydrauliques de déchets tirent également parti du fait qu'une petite pression sur un fluide contenu peut produire une force plus forte ailleurs dans le système. Avant que les déchets n'atteignent une décharge, les camions à ordures avec bras hydrauliques compactent les déchets pour qu'ils prennent moins de place. Le compactage des déchets aide à préserver l'environnement et empêche les décharges de se remplir si rapidement. Les hôtels, restaurants et autres entreprises qui produisent des déchets peuvent exploiter la puissance de la mécanique des fluides en achetant des compacteurs hydrauliques de déchets.
Tous les fluides hydrauliques ne se ressemblent pas
La viscosité, qui mesure la résistance d'un liquide à l'écoulement, est une propriété importante du fluide hydraulique qui influence l'efficacité d'un système hydraulique. Les fluides que vous choisissez pour un système hydraulique doivent avoir un niveau de viscosité si élevé qu'il gêne l'écoulement, entraînant une augmentation de la température et une perte de puissance.