Flu1-4 - Presse hydraulique
Fonction
Sert à comprimer des objets, à extraire des jus (huiles de graines ou de fruits oléagineux, par exemple les olives), à soulever de lourdes charges (ascenseur hydraulique, ascenseur pour péniches, vérins hydrauliques ...) à éprouver des chaudières, des canons...
Description
Deux cylindres remplis d'un même liquide (eau, huile...), fermés par des pistons de sections S et s (S grand devant s), communiquent par un tube. La pression p, en tout point du liquide est isotrope et sensiblement uniforme. Il y a équilibre si l'on exerce sur les pistons des forces f = p s pour l'un et F = p S pour l'autre.
Pour équilibrer la force F qui s'exerce sur le grand piston, il suffit que s'exerce une force f = F s / S (soit S / s fois plus petite) sur le petit piston. Mais un déplacement h du petit piston fait refluer un volume s h de liquide dans le grand cylindre, lequel s'élève d'une hauteur H telle que S H = s h d'où h = H S / s. Le déplacement du petit piston est S / s fois plus grand que celui du grand piston. La course du petit piston (valeur maximale de h) se révèle insuffisante.
En fin de course une soupape se ferme interrompant la communication des deux cylindres ; une autre soupape s'ouvre alors et met le petit cylindre en communication avec un réservoir de liquide ; en remontant le petit piston aspire du liquide et le petit cylindre se remplit. Lorsque le petit piston redescend, la soupape d'admission se ferme, l’autre soupape s'ouvre et le cycle recommence. L'ensemble du petit cylindre, de son piston, et des deux soupapes constitue une pompe aspirante et foulante. Notre presse hydraulique comprend en fait deux pompes aspirantes et foulantes mues par un même levier et qui échangent leurs rôles : lorsque l'une refoule du liquide dans le grand cylindre, l'autre se remplit de liquide.
Pour décomprimer le liquide dans le grand cylindre, celui-ci peut être mis en communication avec l'atmosphère par ouverture d'un robinet.
Histoire
Cet appareil fût imaginé par Blaise Pascal (1623-1662) et son fonctionnement repose sur le « principe de Pascal » qui peut s'énoncer ainsi : « dans un fluide incompressible, les pressions se transmettent intégralement ». Les principales lois de l'hydrostatique ont été présentées en 1653 par Pascal dans ses traités de « l'équilibre des liqueurs » et « de la pesanteur de l'air ».
Mais c'est le mécanicien anglais Joseph Bramah (1748-1814) qui construisit en 1796 la première presse hydraulique. Pour résoudre les problèmes d'étanchéité, il se servit du « cuir embouti » comme joint, invention qu'il avait faite ainsi que beaucoup d'autres (serrure de sécurité, distribution d'eau dans les villes etc ...).
Le premier ascenseur hydraulique fut présenté par l'ingénieur Léon Edoux (1827-1910) en 1867 à l'exposition universelle.