Comprendre les systèmes hydrauliques

Comprendre les systèmes hydrauliques

Depuis l’ascenseur à votre bureau jusqu’aux camions-vidanges, les systèmes hydrauliques sont partout autour de nous. Ces systèmes très puissants sont utilisés pour manœuvrer d’énormes équipements de machinerie qui peuvent soulever des charges très lourdes et opérer à une vitesse élevée. Les systèmes hydrauliques sont particulièrement utilisés dans le domaine de la construction.

Il existe de nombreux types de systèmes hydrauliques, mais ils fonctionnent tous selon les mêmes principes physiques; un liquide compressé est utilisé pour actionner un mécanisme quelconque.

Les principes hydrauliques

Sans même le savoir, vous avez probablement déjà quelques connaissances de base sur les systèmes hydrauliques. L’expérience humaine nous révèle qu’il est difficile de compresser des matières solides, comme des roches ou des crayons. Les liquides possèdent les mêmes caractéristiques physiques, ils sont incompressibles. En d’autres mots, ils occuperont toujours le même volume, peu importe la pression appliquée.

Dans les principes hydrauliques, cette caractéristique physique des liquides joue un rôle majeur. Prenons l’exemple d’une seringue. Si vous appuyez normalement sur le piston, l’eau sera éjectée à grande vitesse par l’embout, même si la pression appliquée n’est pas très élevée. Lorsque vous appuyez sur le piston, vous appliquez une pression sur l’eau qui cherche alors à s’échapper. La seule option étant un petit orifice, l’eau est éjectée avec une pression très élevée. Cet exemple nous démontre qu’il est possible de multiplier la force appliquée sur un liquide. Ces principes permettent de manœuvrer des appareils très complexes.

Dans un système hydraulique très simple, il y a un cylindre avec un poids ou un piston à une extrémité pour compresser le liquide. La pression appliquée pousse le liquide vers l’autre extrémité qui est plus petite que le cylindre. Comme les liquides sont incompressibles, la force initiale est ainsi multipliée lorsqu’elle sort du cylindre.

Au milieu des années 1600, Blaise Pascal est le mathématicien et physicien qui a déterminé les différents principes des liquides. Les règles de Pascal disent que, dans un espace restreint, n’importe quelle pression appliquée sur un liquide sera transmise dans toutes les directions dans le liquide. En d’autres mots, si vous appliquez une force d’un côté d’un tonneau rempli d’eau, la même pression sera appliquée de l’autre côté du tonneau.

Lever des objets lourds

La multiplication de la force est un facteur très important pour les équipements qui doivent soulever des charges importantes. Si le piston à l’extrémité la plus grosse est six fois la taille du plus petit, la force appliquée par le liquide éjecté sera six fois plus élevée que la force initiale. Par exemple, une force initiale de 100 kg serait transformée en une force de 600 kg. Cette multiplication de la force est ce qui permet aux systèmes hydrauliques de demeurer assez petits. Ils sont ainsi idéaux pour manœuvrer des équipements de grande taille sans toutefois occuper beaucoup d’espace.

Les systèmes hydrauliques sont très diversifiés et sont utilisés dans presque tous les complexes industriels. L’incompressibilité des liquides est ainsi un principe physique très important à connaître pour mieux comprendre le monde qui nous entoure.

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