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油圧機械がどのように動作するか

油圧システムの背後にある基本的な考え方は非常に簡単です:ある点で加 液体はほとんど常にある種の油です。 力はほとんどの場合、プロセスで乗算されます。 下の写真は、可能な限り単純な油圧システムを示しています。

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二つのピストンとそれらを接続する油で満たされたパイプからなる単純な油圧システム。 赤い矢印をクリックすると、アニメーションが表示されます。

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この図では、二つのピストン(赤)は、油で満たされた二つのガラスシリンダー(水色)に収まり、油で満たされたパイプで互いに接続されています。 1つのピストン(この図の左のピストン)に下向きの力を加えると、その力はパイプ内のオイルを介して2番目のピストンに伝達されます。 オイルは非圧縮性であるので、効率は非常によいです–加えられた力のほとんどすべては第2ピストンで現われます。 油圧システムの素晴らしいところは、2つのシリンダーを接続するパイプは、任意の長さと形状にすることができ、2つのピストンを分離するあらゆる種類のものを蛇行させることができるということです。 管はまた1つのマスターシリンダーが複数の奴隷シリンダーをお好みであれば運転できるように分岐できます。油圧システムについてのきちんとしたことは、システムに力の乗算(または除算)を追加するのが非常に簡単であるということです。

ブロックとタックルの仕組みやギアの仕組みを読んだことがあれば、距離の取引力は機械システムでは非常に一般的であることがわかります。 油圧システムでは、次のように、一方のピストンとシリンダーのサイズを他方のピストンと比較して変更するだけです。

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油圧乗算。 右側のピストンは、左側のピストンの9倍の表面積を持っています。 左のピストンに力が加わると、右のピストンが動くユニットごとに九つのユニットが移動し、力は右のピストンに九つ掛けられます。 赤い矢印をクリックすると、アニメーションが表示されます。

乗算係数を決定するには、ピストンのサイズを調べることから始めます。 左側のピストンは直径2インチ(半径1インチ)、右側のピストンは直径6インチ(半径3インチ)であると仮定します。 2つのピストンの面積はPi*r2です。 したがって、左のピストンの面積は3.14であり、右のピストンの面積は28.26である。 右のピストンは左のピストンの9倍大きいです。 つまり、左側のピストンに加えられた力は、右側のピストンに9倍大きく現れるということです。 したがって、左のピストンに100ポンドの下向きの力を加えると、900ポンドの上向きの力が右側に表示されます。 唯一のキャッチは、あなたが右のピストン1インチを上げるために左のピストン9インチを押し下げる必要があるということです。あなたの車のブレーキは、基本的なピストン駆動油圧システムの良い例です。

あなたの車のブレーキは、基本的なピストン駆動油圧システムの良い例です。

あなたの車のブレーキペダルを押すと、それはブレーキのマスターシリンダー内のピストンを押しています。 ブレーキパッドをブレーキローターに押しつけて車を停止させるために、各車輪に一つずつのスレーブピストンが作動する。 (実際には、今日の道路上のほぼすべての車では、二つのマスターシリンダーは、それぞれ二つのスレーブシリンダーを運転しています。 マスターシリンダーのいずれかが問題を抱えているか、漏れをバネ場合は、そのように、あなたはまだ車を停止することができます。)

他のほとんどの油圧システムでは、油圧シリンダとピストンは、高圧油を供給するポンプにバルブを介して接続されています。 これらのシステムについては、次のセクションで説明します。