בוכנה היא מרכיב העבודה של מנועים, מדחסים ומשאבות ושוכן בתוך גליל. מטרת הבוכנה משתנה בהתאם למערכת שהיא חלק ממנה. לדוגמא, במנוע, כמו למשל מנוע רכב, הבוכנה מעבירה כוח מהגז המתרחב בגליל דרך מוט הבוכנה אל גל הארכובה. חישוב כוח הבוכנה הוא קריטי כאשר אנו מחליטים כיצד יעבוד הרכיב, אילו שימושים מעשיים יהיו לו וכיצד יתפקדו המנוע או המדחס שנוצר. החישוב הוא פשוט בתנאי שהיחידות נשארות שוות ערך והערכים הנכונים מוזנים בצורה מדויקת.
מדוד והקליט את לחץ המד (p) בניוטונים למטר בריבוע (N / m2). יחידת המידה N / m2 נקראת גם פסקל (Pa). עבור שבץ המוצא, הלחץ יהיה שווה ללחץ אטמוספרי רגיל, שהוא סטנדרטי ב- 100 kPa.
מדוד את קוטר הבוכנה המלא (D) במטר (מ ') בעזרת סרט מדידה או סרגל, בהתאם לגודל הגדרת קידוח הבוכנה שלך, והקליט את התוצאה.
השתמש בקוטר הבוכנה עם כל הקידוח כדי לחשב את שטח הקידוח המלא (A) במטר בריבוע (מ"ר) על ידי החלפת הערך שקיבלת ממדידת הקוטר שלך למשוואה A = π d2 / 4. π, או pi, הוא ערך קבוע המשמש במתמטיקה. זה מציין את היחס בין היקף כל מעגל לקוטרו בחלל והוא תמיד שווה לערך 3.142. לכן, בעת חישוב שטח הבוכנה שלך, השתמש בערך זה כערך π במשוואה. לשם כך, קח את מדידת קוטר הבוכנה שלך וריבוע אותו באמצעות מחשבון. דוגמא לעבודה תהיה בקוטר של 2.5 מטר. זה נותן קוטר בריבוע של 6.25 מטרים רבועים; יש כפתור בכל המחשבונים הגרפיים שכתוב עליו x2. הקלד את הקוטר שלך במחשבון ואז השתמש בלחצן זה כדי למצוא את הערך בריבוע. חלק את הערך שהתקבל ב- 4. בדוגמה שלנו זה 6.25, כך שהתוצאה במקרה שלנו היא 1.563. הכפל זאת בערך π, 3.142, והתשובה היא 4.909 מ"ר. זהו אזור השעמום (A).
הזן את הערכים המתקבלים מכל אחת מהמידות והחישובים הללו למשוואה הראשית F = pA, כאשר F הוא כוח הבוכנה (F) בניוטונים (N), p הוא לחץ המידה ו- A הוא הקידוח המלא אֵזוֹר. כך שבדוגמה שלנו, גליל בעל פעולה אחת בלחץ אטמוספרי, העובד על פעולת המוצא, היה עושה זאת דרוש את החישוב הבא כדי לוודא את כוח הבוכנה (F): 100,000 כפול 4.909, ששווה 490900 נ.
הפניות
- ארגז הכלים ההנדסי: גלילי אוויר פניאומטיים: כוח מופעל
- אוניברסיטת וינדזור: עיצוב בוכנה
טיפים
- השתמש במשוואות כהלכה כדי להבטיח שתקבל תשובה מדויקת לחישוב כוח הבוכנה שלך. לדוגמא, במשוואת F = pA, עליכם לזכור להכפיל את הערך של p בערך A. הם לא מתווספים, מחולקים או מופחתים. במקום זאת, ה- p ו- A ממוקמים זה לצד זה במשוואה, מה שאומר שהם מוכפלים יחד. עם זאת, בחישוב הראשוני של קוטר נשא מלא, שנמצא על ידי יישום המשוואה A = πd2 / 4, ישנם מספר תהליכים שונים להשגת תשובה שיש לבצע בסדר הנכון: d בריבוע הראשון, הערך של d2 מחולק ב -4 והערך המתקבל מוכפל אז ב 3.142.
אזהרות
- היזהר עם יחידות. למרות ש- 100 kPa הוא ערך יותר לניהול, עליך להרחיב אותו ל -100,000 פסקל המלא לצורך החישוב. לאחר קבלת התוצאות, תוכל להמיר אותה מחדש לערך קטן יותר אם תרצה בכך, על ידי חלוקה של 1,000. כלל היחידה חל גם על האזור. יש אנשים שעובדים במטרים, יש בסנטימטרים ויש כאלה במילימטרים. בתנאי שתשמור על אותה בחירה לאורך כל החישוב, התוצאה תהיה מדויקת וניתנת להרחבה, אך אם תשתמש ביחידות שונות ב- בחלקים שונים של אותו חישוב, תקבל את התשובה השגויה על ידי כמה גורמים, כלומר אפסים נוספים או פחות ממה שאתה צריך יש.
על הסופר
נטשה פארקס היא סופרת מקצועית מאז 2001 עם עבודות שפורסמו ברשת ובפורמט ספרים עבור "תומסון רויטרס", "מדד הפטנטים העולמי" ו- thomson.com. תחומי ההתמחות שלה מגוונים וכוללים פיזיקה, ביולוגיה, גנטיקה ומחשוב, בריאות הנפש, מערכות יחסים, משברים משפחתיים ופיתוח קריירה. היא בוגרת תואר ראשון במדעים בביופיזיקה מקינגס קולג 'בלונדון.