Calculer la multiplication de force par la loi de Pascal.
La loi de Pascal stipule que la pression appliquée à un fluide confiné se transmet uniformément dans toutes les directions, principe sur lequel reposent toutes les presses hydrauliques, freins, vérins et multiplicateurs de force. Ce calculateur résout la relation classique F₁/A₁ = F₂/A₂ pour un système à deux vérins, permettant de dimensionner les surfaces des pistons, les rapports de force et les rapports de course afin de multiplier l'effort d'entrée par 5, 50 ou 500 selon les besoins.
La pression P = F / A est constante dans un fluide statique, ainsi la force d'entrée F₁ appliquée sur la surface A₁ produit une force de sortie F₂ = F₁ × (A₂ / A₁) sur la surface A₂. Le multiplicateur de force (avantage mécanique) est le rapport des surfaces. La conservation du volume de fluide implique que le rapport de course est inversement proportionnel : s₂ = s₁ × (A₁ / A₂). Un multiplicateur de force 10× exige une course d'entrée 10× plus longue pour le même déplacement de sortie. La pression de service doit rester inférieure à la valeur nominale la plus faible des deux vérins, et les frottements des joints réduisent la sortie réelle de 5 à 10 %. La loi de Pascal suppose un fluide incompressible, statique et confiné — les bulles d'air ou les corps déformables réduisent la sortie réelle.
Un concepteur de cric visant un avantage mécanique de 25× choisit un piston d'entrée de 12 mm entraînant une sortie de 60 mm, calcule que 100 N d'entrée deviennent 2 500 N en sortie, et confirme que la course d'entrée requise pour 50 mm de levée est de 1 250 mm de courses de pompe.
Un propriétaire d'atelier vérifiant une presse récupérée de 20 tonnes mesure le diamètre du petit piston à 25 mm, le grand à 200 mm, rapport de surfaces 64×, puis calcule que 270 psi sur le petit piston produit la force de serrage de 20 tonnes.
Un ingénieur automobile modélisant un étrier de frein calcule la force sur les pistons de frein à partir du rapport de surfaces du maître-cylindre et de l'effort sur la pédale, puis dimensionne la garniture de friction pour fournir le couple roue requis sans blocage.
Elle s'applique à tout fluide (liquide ou gaz), mais la compressibilité de l'air réduit la multiplication de force en pratique — une presse hydraulique est plus rigide qu'une presse pneumatique car l'huile se comprime d'environ 0,5 %/1 000 psi tandis que l'air se comprime bien davantage.
Un fonctionnement spongieux signifie que de l'air est piégé dans le circuit. La loi de Pascal suppose un fluide incompressible ; même 5 % d'air peut doubler le débattement de la pédale. Purgez le circuit depuis le point le plus haut jusqu'à obtenir une réponse ferme.
La pression de service (pression maximale que le composant le plus faible peut supporter), le flambage du piston d'entrée long et fin, et la longueur de course praticable pour l'opérateur. La plupart des crics sont limités à un avantage de 50 à 200×.