ideea de bază din spatele oricărui sistem hidraulic este foarte simplă: forța aplicată într-un punct este transmisă într-un alt punct folosind un fluid incompresibil. Fluidul este aproape întotdeauna un ulei de un fel. Forța este aproape întotdeauna înmulțită în acest proces. Imaginea de mai jos prezintă cel mai simplu sistem hidraulic posibil:

un sistem hidraulic simplu format din două pistoane și o țeavă umplută cu ulei care le conectează. Faceți clic pe săgeata roșie pentru a vedea animația.

în acest desen, două pistoane (roșii) se potrivesc în doi cilindri de sticlă umpluți cu ulei (Albastru deschis) și conectați unul la altul cu o țeavă umplută cu ulei. Dacă aplicați o forță descendentă unui piston (cel din stânga din acest desen), atunci forța este transmisă celui de-al doilea piston prin uleiul din conductă. Deoarece uleiul este incompresibil, eficiența este foarte bună-aproape toată forța aplicată apare la al doilea piston. Mare lucru despre sistemele hidraulice este că conducta care leagă doi cilindri poate fi orice lungime și formă, permițându-i să șarpe prin tot felul de lucruri care separă cele două pistoane. Țeava poate, de asemenea, furculiță, astfel încât un cilindru principal poate conduce mai mult de un cilindru sclav, dacă se dorește.

lucrul elegant despre sistemele hidraulice este că este foarte ușor să adăugați multiplicarea forței (sau divizarea) sistemului. Dacă ați citit Cum funcționează un bloc și o abordare sau cum funcționează angrenajele, atunci știți că forța de tranzacționare pentru distanță este foarte frecventă în sistemele mecanice. Într-un sistem hidraulic, tot ce faceți este să modificați dimensiunea unui piston și cilindru în raport cu celălalt, așa cum se arată aici:

multiplicare hidraulică. Pistonul din dreapta are o suprafață de nouă ori mai mare decât pistonul din stânga. Când forța este aplicată pistonului stâng, acesta va muta nouă unități pentru fiecare unitate pe care pistonul drept o mișcă, iar forța este înmulțită cu nouă pe pistonul din dreapta. Faceți clic pe săgeata roșie pentru a vedea animația.

pentru a determina factorul de multiplicare, începeți prin a privi dimensiunea pistoanelor. Să presupunem că pistonul din stânga are un diametru de 2 inci (raza de 1 inch), în timp ce pistonul din dreapta are un diametru de 6 inci (raza de 3 inch). Zona celor două pistoane este Pi * r2. Prin urmare, zona pistonului stâng este de 3,14, în timp ce zona pistonului din dreapta este de 28,26. Pistonul din dreapta este de 9 ori mai mare decât pistonul din stânga. Ceea ce înseamnă că orice forță aplicată pistonului din stânga va apărea de 9 ori mai mare pe pistonul din dreapta. Deci, dacă aplicați o forță descendentă de 100 de kilograme pe pistonul stâng, o forță ascendentă de 900 de kilograme va apărea în dreapta. Singura captură este că va trebui să apăsați pistonul stâng 9 inci pentru a ridica pistonul drept 1 inch.

frânele din mașina dvs. sunt un bun exemplu de sistem hidraulic de bază cu piston. Când apăsați pedala de frână din mașină, aceasta împinge pistonul din cilindrul principal al frânei. Patru pistoane slave, câte unul la fiecare roată, acționează pentru a apăsa plăcuțele de frână pe rotorul de frână pentru a opri mașina. (De fapt, în aproape toate mașinile de pe drum astăzi, doi cilindri master conduc câte doi cilindri slave fiecare. În acest fel, dacă unul dintre cilindrii master are o problemă sau apare o scurgere, puteți opri în continuare mașina.)

în majoritatea celorlalte sisteme hidraulice, cilindrii hidraulici și pistoanele sunt conectate prin supape la o pompă care furnizează ulei de înaltă presiune. Veți afla despre aceste sisteme în secțiunile următoare.