Буталото е работещият компонент на двигатели, компресори и помпи и се намира в цилиндър. Предназначението на буталото варира в зависимост от системата, от която е част. Например, в двигател, като двигател на автомобила, буталото предава сила от разширяващ се газ в цилиндъра през буталния прът към коляновия вал. Изчисляването на силата на буталото е от решаващо значение, когато се решава как ще работи компонентът, какви практически приложения ще има и как ще функционира полученият двигател или компресор. Изчислението е лесно, при условие че мерните единици остават еквивалентни и правилните стойности се въвеждат точно.
Измерете и запишете манометричното налягане (p) в нютони на метър на квадрат (N / m2). Единицата за измерване N / m2 се нарича още паскал (Pa). За изходния ход налягането ще бъде еквивалентно на нормалното атмосферно налягане, което е стандартно при 100 kPa.
Измерете диаметъра на буталото с пълен отвор (d) в метри (m) с помощта на измервателна лента или линийка, в зависимост от размера на настройката на отвора на буталото, и запишете резултата.
Използвайте диаметъра на буталото с пълен отвор, за да изчислите площта на целия отвор (A) в метри на квадрат (m2), като замените стойността, получена от измерването на диаметъра ви, в уравнението A = π d2 / 4. π или pi е постоянна стойност, използвана в математиката. Той означава съотношението на обиколката на всеки кръг към неговия диаметър в пространството и винаги е равно на приблизително 3,142. Така че, когато изчислявате площта на буталото, използвайте тази стойност като стойността на π в уравнението. За да направите това, направете измерването на диаметъра на вашето бутало и го изравнете с помощта на калкулатор. Работен пример би бил диаметърът от 2,5 метра. Това дава диаметър на квадрат от 6,25 квадратни метра; има бутон на всички графични калкулатори, на който е записано x2. Въведете диаметъра си в калкулатора, след което използвайте този бутон, за да намерите квадратурата. Разделете получената стойност на 4. В нашия пример това е 6,25, така че резултатът в нашия случай е 1,563. Умножете това по стойността на π, 3.142, и отговорът е 4.909 m2. Това е отворът (A).
Въведете стойностите, получени от всяко от тези измервания и изчисления, в основното уравнение F = pA, където F е буталната сила (F) в нютони (N), p е манометричното налягане и A е пълният отвор ■ площ. Така че, в нашия пример, еднодействащ цилиндър при атмосферно налягане, работещ върху изходния ход, би изискват следното изчисление, за да се установи силата на буталото (F): 100 000, умножено по 4,909, което е равно 490900 N.
Препратки
- Инженерната кутия с инструменти: Пневматични въздушни цилиндри: усилие натоварено
- Университет в Уиндзор: Бутален дизайн
Съвети
- Използвайте уравненията правилно, за да сте сигурни, че ще получите точен отговор на изчислението на силата на буталото. Например, в уравнението F = pA, трябва да запомните да умножавате стойността на p по стойността на A. Те не се събират, разделят или изваждат. Вместо това p и A са разположени един до друг в уравнението, което означава, че се умножават заедно. При предварителното изчисляване на диаметъра на целия отвор, открито чрез прилагане на уравнението A = πd2 / 4, има няколко различни процеса за постигане на отговор, който трябва да се извърши в правилния ред: d се на квадрат първо, стойността на d2 след това се разделя на 4 и получената стойност след това се умножава по 3.142.
Предупреждения
- Внимавайте с единици. Въпреки че 100 kPa е по-управляема стойност, трябва да я разширите до пълните 100 000 паскала за целите на изчислението. След като бъдат получени резултатите, можете да го преобразувате на по-малка стойност, ако желаете, като го разделите на 1000. Правилото за единица се отнася и за площта. Някои хора работят в метри, други в сантиметри, а други в милиметри. Ако поддържате един и същ избор по време на изчислението, резултатът ще бъде точен и мащабируем, но ако използвате различни единици в различни части на едно и също изчисление, ще получите грешен отговор от няколко фактора, което означава допълнителни или по-малко нули, отколкото трябва имат.
за автора
Наташа Паркс е професионална писателка от 2001 г. насам, публикувана онлайн и в книжен формат за „Thomson Reuters“, „World Patents Index“ и thomson.com. Областите на нейния опит са различни и включват физика, биология, генетика и компютърни технологии, психично здраве, взаимоотношения, семейни кризи и кариерно развитие. Тя е бакалавър по биофизика от Кингс Колидж, Лондон.