Vantaggio meccanico della macchina idraulica

Una semplice pressa idraulica

Sia W = peso da sollevare,

F = forza applicata sullo stantuffo,

A = area del pistone,

'a' = area dello stantuffo,

P = intensità di pressione prodotta dalla forza F.

Sappiamo che la pressione P = Forza/Area dello stantuffo

P = F/a

Secondo la legge di Pascal, questa pressione P, dovuta alla forza che agisce sullo stantuffo, agisce in ugual misura su tutte le parti del sistema idraulico. Quindi questa stessa pressione agisce anche sul pistone. COSÌ

P = F/a

Ma considerando solo l'ariete,

Pressione P = W/A.

Quindi uguagliando entrambe le pressioni, poiché devono essere uguali,

W/A = F/a

Quindi W = A/a * F.

Ma il vantaggio meccanico può essere definito come 'il rapporto tra il peso sollevato e la forza che agisce sullo stantuffo'.

Quindi MA = W/F.

Leva per pressa idraulica

Una leva viene utilizzata per ottenere un vantaggio meccanico durante il sollevamento di pesi pesanti per i quali i sistemi idraulici hanno già ridotto la forza che deve essere applicata moltiplicandola. Utilizzando una leva in combinazione con una pressa idraulica, il vantaggio meccanico ottenuto viene ulteriormente ottimizzato.

Pressa idraulica industriale

L'immagine a sinistra rappresenta una tipica pressa idraulica industriale. Ha un cilindro fisso nel quale scorre un pistone. All'estremità inferiore del pistone è fissata una piastra mobile. Mentre il pistone si muove su e giù, anche la piastra mobile fissata al pistone si muove su e giù tra due piastre fisse. Quando il fluido idraulico viene alimentato ad alta pressione nel cilindro, il pistone si abbassa esercitando una forza pari al prodotto dell'intensità della pressione del fluido idraulico per l'area del pistone su cui agisce. In questo modo l'eventuale materiale posto tra la piastra mobile e la piastra fissa inferiore viene pressato o addirittura frantumato a seconda della pressione dell'olio alimentato. I pesi di ritorno, sospesi insieme alla piastra mobile, assicurano che il pistone si rialzi una volta rilasciata la pressione all'interno del cilindro.

Abbiamo quindi visto il funzionamento della pressa idraulica e nel mio prossimo articolo parleremo degli accumulatori idraulici.