एक पिस्टन इंजन, कम्प्रेसर और पंप का काम करने वाला घटक है और इसे एक सिलेंडर के अंदर रखा जाता है। पिस्टन का उद्देश्य उस प्रणाली के आधार पर भिन्न होता है जिसका वह हिस्सा है। उदाहरण के लिए, एक इंजन में, जैसे कार इंजन, पिस्टन सिलेंडर में गैस के विस्तार से पिस्टन रॉड के माध्यम से क्रैंकशाफ्ट तक बल स्थानांतरित करता है। घटक कैसे काम करेगा, इसका क्या व्यावहारिक उपयोग होगा और परिणामी इंजन या कंप्रेसर कैसे कार्य करेगा, यह तय करते समय पिस्टन के बल की गणना करना महत्वपूर्ण है। गणना सीधी है, बशर्ते इकाइयाँ समान रहें और सही मान सही ढंग से इनपुट हों।
गेज दबाव (p) को न्यूटन प्रति मीटर वर्ग (N/m2) में मापें और रिकॉर्ड करें। माप की N/m2 इकाई को पास्कल (Pa) भी कहा जाता है। आउटपुट स्ट्रोक के लिए, दबाव सामान्य वायुमंडलीय दबाव के बराबर होगा, जो कि 100 kPa पर मानक है।
अपने पिस्टन बोर सेटअप के आकार के आधार पर, मापने वाले टेप या शासक का उपयोग करके पूर्ण बोर पिस्टन व्यास (डी) मीटर (एम) में मापें, और परिणाम रिकॉर्ड करें।
अपने व्यास माप से प्राप्त मान को समीकरण A = d2/4 में प्रतिस्थापित करके मीटर वर्ग (m2) में पूर्ण बोर क्षेत्र (A) की गणना करने के लिए पूर्ण बोर पिस्टन व्यास का उपयोग करें।, या पीआई, गणित में प्रयुक्त एक स्थिर मान है। यह किसी भी वृत्त की परिधि और अंतरिक्ष में उसके व्यास के अनुपात को दर्शाता है और हमेशा लगभग 3.142 के बराबर होता है। इसलिए, अपने पिस्टन क्षेत्र की गणना करते समय, इस मान को समीकरण में के मान के रूप में उपयोग करें। ऐसा करने के लिए, अपने पिस्टन व्यास का माप लें और कैलकुलेटर का उपयोग करके इसे चौकोर करें। एक कामकाजी उदाहरण 2.5 मीटर का व्यास होगा। यह 6.25 वर्ग मीटर का एक व्यास वर्ग देता है; सभी ग्राफिकल कैलकुलेटर पर एक बटन होता है जिस पर x2 लिखा होता है। कैलकुलेटर में अपना व्यास टाइप करें, फिर इस बटन का उपयोग चुकता मान ज्ञात करने के लिए करें। परिणामी मान को 4 से विभाजित करें। हमारे उदाहरण में, यह 6.25 है, इसलिए हमारे मामले में परिणाम 1.563 है। इसे, 3.142 के मान से गुणा करें और उत्तर 4.909 m2 है। यह बोर क्षेत्र (ए) है।
इन मापों और गणनाओं में से प्रत्येक से प्राप्त मूल्यों को मुख्य समीकरण F =. में इनपुट करें पीए, जहां एफ न्यूटन (एन) में पिस्टन बल (एफ) है, पी गेज दबाव है और ए पूर्ण बोर है क्षेत्र। तो, हमारे उदाहरण में, आउटपुट स्ट्रोक पर काम करने वाले वायुमंडलीय दबाव पर एक एकल अभिनय सिलेंडर होगा पिस्टन बल (एफ) का पता लगाने के लिए निम्नलिखित गणना की आवश्यकता है: 100,000 गुणा 4.909, जो बराबर है 490900 एन.
संदर्भ
- इंजीनियरिंग टूलबॉक्स: न्यूमेटिक एयर सिलेंडर: फोर्स एक्सर्टेड
- विंडसर विश्वविद्यालय: पिस्टन डिजाइन
टिप्स
- यह सुनिश्चित करने के लिए कि आप अपने पिस्टन बल की गणना का सटीक उत्तर प्राप्त करें, समीकरणों का सही उपयोग करें। उदाहरण के लिए, F = pA समीकरण में, आपको p के मान को A के मान से गुणा करना याद रखना चाहिए। उन्हें जोड़ा, विभाजित या घटाया नहीं जाता है। इसके बजाय, पी और ए समीकरण में कंधे से कंधा मिलाकर स्थित हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें एक साथ गुणा किया जाता है। हालांकि, पूर्ण बोर व्यास की प्रारंभिक गणना में, समीकरण ए = πd2 / 4 को लागू करके पाया गया, एक प्राप्त करने के लिए कई अलग-अलग प्रक्रियाएं हैं उत्तर जो सही क्रम में किया जाना चाहिए: d को पहले चुकता किया जाता है, d2 के मान को 4 से विभाजित किया जाता है और परिणामी मान को फिर से गुणा किया जाता है 3.142.
चेतावनी
- इकाइयों का ध्यान रखें। यद्यपि १०० kPa अधिक प्रबंधनीय मान है, आपको गणना के प्रयोजनों के लिए इसे पूर्ण १००,००० पास्कल तक विस्तारित करना होगा। परिणाम प्राप्त होने के बाद, यदि आप चाहें तो इसे 1,000 से विभाजित करके, यदि आप चाहें तो इसे एक छोटे मूल्य पर पुनः परिवर्तित कर सकते हैं। इकाई नियम क्षेत्र पर भी लागू होता है। कुछ लोग मीटर में काम करते हैं, कुछ सेंटीमीटर में और कुछ मिलीमीटर में। बशर्ते आप गणना के दौरान एक ही विकल्प बनाए रखें, परिणाम सटीक और मापनीय होगा, लेकिन यदि आप अलग-अलग इकाइयों का उपयोग करते हैं एक ही गणना के अलग-अलग हिस्सों में, आपको कई कारकों द्वारा गलत उत्तर मिलेगा, जिसका अर्थ है कि आपको जितना चाहिए उससे अधिक या कम शून्य है।
लेखक के बारे में
नताशा पार्क्स 2001 से एक पेशेवर लेखिका हैं, जिनका काम ऑनलाइन और "थॉमसन रॉयटर्स," "वर्ल्ड पेटेंट इंडेक्स" और thomson.com के लिए पुस्तक प्रारूप में प्रकाशित हुआ है। उसकी विशेषज्ञता के क्षेत्र विविध हैं और इसमें भौतिकी, जीव विज्ञान, आनुवंशिकी और कंप्यूटिंग, मानसिक स्वास्थ्य, रिश्ते, पारिवारिक संकट और करियर विकास शामिल हैं। उन्होंने किंग्स कॉलेज, लंदन से बायोफिज़िक्स में विज्ञान स्नातक किया है।