Virzulis ir dzinēju, kompresoru un sūkņu darba sastāvdaļa, un tas ir ievietots cilindra iekšpusē. Virzuļa mērķis mainās atkarībā no sistēmas, kurā tā ietilpst. Piemēram, dzinējā, piemēram, automobiļa dzinējā, virzulis virzās spēku no izplešanās gāzes cilindrā caur virzuļa stieni uz kloķvārpstu. Virzuļa spēka aprēķināšanai ir izšķiroša nozīme, izlemjot, kā komponents darbosies, kādus praktiskus pielietojumus tam izmantos un kā darbosies iegūtais motors vai kompresors. Aprēķins ir vienkāršs, ja vienības paliek līdzvērtīgas un pareizās vērtības tiek ievadītas precīzi.
Izmēra un reģistrē manometra spiedienu (p) niutonos uz kvadrātmetru (N / m2). N / m2 mērvienību sauc arī par paskalu (Pa). Izvades gājienam spiediens būs ekvivalents normālam atmosfēras spiedienam, kas ir standarta pie 100 kPa.
Izmantojot mērlenti vai lineālu, atkarībā no virzuļa urbuma iestatījuma izmēra visu urbuma virzuļa diametru (d) metros (m), un reģistrējiet rezultātu.
Izmantojiet visu urbuma virzuļa diametru, lai aprēķinātu pilnu urbuma laukumu (A) kvadrātmetros (m2), aizstājot vērtību, ko ieguvāt no diametra mērījuma, vienādojumā A = π d2 / 4. π vai pi ir nemainīga vērtība, ko izmanto matemātikā. Tas apzīmē jebkura apļa apkārtmēra un tā diametra attiecību telpā un vienmēr ir vienāds ar aptuveni 3,142. Tātad, aprēķinot virzuļa laukumu, izmantojiet šo vērtību kā π vērtību vienādojumā. Lai to izdarītu, veiciet virzuļa diametra mērīšanu un kvadrātā, izmantojot kalkulatoru. Darbīgs piemērs būtu 2,5 metru diametrs. Tas dod diametra kvadrātā 6,25 kvadrātmetrus; uz visiem grafiskajiem kalkulatoriem ir poga, kurā ir ierakstīts x2. Ievadiet diametru kalkulatorā, pēc tam izmantojiet šo pogu, lai atrastu kvadrāta vērtību. Iegūto vērtību dala ar 4. Mūsu piemērā tas ir 6,25, tāpēc rezultāts mūsu gadījumā ir 1,563. Reiziniet to ar vērtību π, 3,142, un atbilde ir 4,909 m2. Šī ir urbuma zona (A).
Katrā no šiem mērījumiem un aprēķiniem iegūtās vērtības ievadiet galvenajā vienādojumā F = pA, kur F ir virzuļa spēks (F) ņūtonos (N), p ir manometra spiediens un A ir pilns urbums apgabalā. Tātad, mūsu piemērā būtu viens darbības cilindrs ar atmosfēras spiedienu, kas strādā pie izejas gājiena Lai noteiktu virzuļa spēku (F), nepieciešams šāds aprēķins: 100 000 reizināts ar 4,909, kas ir vienāds ar 490900 N.
Atsauces
- Inženierijas rīku komplekts: Pneimatiskie gaisa baloni: spēks
- Vindzoras universitāte: virzuļu dizains
Padomi
- Pareizi izmantojiet vienādojumus, lai nodrošinātu precīzu atbildi uz virzuļa spēka aprēķinu. Piemēram, vienādojumā F = pA jāatceras p reizināt ar p vērtību ar A vērtību. Tie netiek pievienoti, dalīti vai atņemti. Tā vietā p un A vienādojumā atrodas blakus, kas nozīmē, ka tie tiek reizināti kopā. Tomēr provizoriskajā pilna urbuma diametra aprēķinā, kas iegūts, izmantojot vienādojumu A = πd2 / 4, ir vairāki dažādi procesi, lai sasniegtu atbilde, kas jāveic pareizā secībā: d vispirms tiek kvadrātā, tad d2 vērtību dala ar 4 un iegūto vērtību reizina ar 3.142.
Brīdinājumi
- Rūpējieties par vienībām. Lai gan 100 kPa ir vieglāk pārvaldāma vērtība, aprēķina vajadzībām tā jāpaplašina līdz pilnajiem 100 000 paskaliem. Pēc rezultātu iegūšanas jūs varat to pārveidot par mazāku vērtību, ja vēlaties, dalot to ar 1000. Vienības noteikums attiecas arī uz apgabalu. Daži cilvēki strādā metros, citi centimetros un citi milimetros. Ar nosacījumu, ka visa aprēķina laikā saglabājat vienu un to pašu izvēli, rezultāts būs precīzs un mērogojams, taču, ja izmantojat dažādas vienības dažādās tā paša aprēķina daļās, jūs saņemsiet nepareizu atbildi pēc vairākiem faktoriem, kas nozīmē papildu vai mazāk nulles nekā jums vajadzētu ir.
par autoru
Nataša Parks ir profesionāla rakstniece kopš 2001. gada ar darbu, kas tiešsaistē un grāmatu formātā publicēts vietnēm "Thomson Reuters", "World Patents Index" un thomson.com. Viņas kompetences jomas ir dažādas, un tās ietver fiziku, bioloģiju, ģenētiku un skaitļošanu, garīgo veselību, attiecības, ģimenes krīzes un karjeras attīstību. Viņai ir biofizikas bakalaura grāds Londonas Kinga koledžā.