Piston, motorların, kompresörlerin ve pompaların çalışan bileşenidir ve bir silindirin içine yerleştirilmiştir. Pistonun amacı, parçası olduğu sisteme göre değişir. Örneğin, bir araba motoru gibi bir motorda, piston, silindirdeki genleşen gazdan gelen kuvveti piston çubuğu aracılığıyla krank miline aktarır. Parçanın nasıl çalışacağına, hangi pratik kullanımlara sahip olacağına ve sonuçta ortaya çıkan motor veya kompresörün nasıl çalışacağına karar verirken bir pistonun kuvvetini hesaplamak çok önemlidir. Hesaplama, birimlerin eşdeğer kalması ve doğru değerlerin doğru bir şekilde girilmesi şartıyla basittir.
Gösterge basıncını (p) Newton/metre kare (N/m2) cinsinden ölçün ve kaydedin. N/m2 ölçü birimine pascal (Pa) da denir. Çıkış stroku için basınç, 100 kPa'da standart olan normal atmosfer basıncına eşdeğer olacaktır.
Piston çapı kurulumunuzun boyutuna bağlı olarak bir ölçüm bandı veya cetvel kullanarak tam çaplı piston çapını (d) metre (m) olarak ölçün ve sonucu kaydedin.
Çap ölçümünüzden elde ettiğiniz değeri A = π d2/4 denkleminde yerine koyarak tam delik alanını (A) metre kare (m2) cinsinden hesaplamak için tam delik piston çapını kullanın. π veya pi, matematikte kullanılan sabit bir değerdir. Herhangi bir dairenin çevresinin uzayda çapına oranını gösterir ve her zaman yaklaşık olarak 3.142'ye eşittir. Bu nedenle, piston alanınızı hesaplarken bu değeri denklemde π değeri olarak kullanın. Bunu yapmak için piston çapınızı ölçün ve bir hesap makinesi kullanarak karesini alın. Çalışan bir örnek, 2,5 metrelik bir çap olacaktır. Bu, 6.25 metrekarelik bir kare çapı verir; Tüm grafik hesap makinelerinde üzerinde x2 yazan bir buton vardır. Çapınızı hesap makinesine yazın, ardından kare değerini bulmak için bu düğmeyi kullanın. Elde edilen değeri 4'e bölün. Örneğimizde 6,25, yani bizim durumumuzda sonuç 1.563'tür. Bunu π, 3.142 değeriyle çarpın ve cevap 4.909 m2'dir. Bu, sondaj alanıdır (A).
Bu ölçümlerin ve hesaplamaların her birinden elde edilen değerleri ana denkleme girin F = pA, burada F, Newton (N) cinsinden piston kuvvetidir (F), p gösterge basıncıdır ve A tam deliktir alan. Dolayısıyla, örneğimizde, çıkış stroku üzerinde çalışan, atmosferik basınçta tek etkili bir silindir, piston kuvvetini (F) belirlemek için aşağıdaki hesaplamayı gerektirir: 100.000 çarpı 4.909, bu eşittir 490900 N.
Referanslar
- Mühendislik Araç Kutusu: Pnömatik Hava Silindirleri: Uygulanan Kuvvet
- Windsor Üniversitesi: Piston Tasarımı
İpuçları
- Piston kuvveti hesaplamanıza doğru bir yanıt aldığınızdan emin olmak için denklemleri doğru kullanın. Örneğin, F = pA denkleminde, p değerini A değeriyle çarpmayı unutmamalısınız. Eklenmezler, bölünmezler veya çıkarılmazlar. Bunun yerine, p ve A denklemde yan yana yer alır, yani birlikte çarpılırlar. Ancak, A = πd2/4 denklemi uygulanarak bulunan tam delik çapının ön hesaplamasında, bir sonuca ulaşmak için birkaç farklı süreç vardır. doğru sırada yapılması gereken cevap: önce d'nin karesi alınır, sonra d2'nin değeri 4'e bölünür ve daha sonra elde edilen değer ile çarpılır. 3.142.
Uyarılar
- Birimlere dikkat edin. 100 kPa daha yönetilebilir bir değer olsa da, hesaplama amacıyla bunu tam 100.000 paskal'a genişletmeniz gerekir. Sonuçlar elde edildikten sonra dilerseniz 1000'e bölerek daha küçük bir değere dönüştürebilirsiniz. Birim kuralı alan için de geçerlidir. Kimisi metre, kimisi santimetre, kimisi milimetre ile çalışır. Hesaplama boyunca aynı seçeneği korumanız koşuluyla, sonuç doğru ve ölçeklenebilir olacaktır, ancak farklı birimler kullanırsanız aynı hesaplamanın farklı kısımlarında, birkaç faktöre göre yanlış cevap alacaksınız, yani olması gerekenden fazla veya daha az sıfır Sahip olmak.
yazar hakkında
Natasha Parks, 2001'den beri "Thomson Reuters", "Dünya Patent Endeksi" ve thomson.com için çevrimiçi ve kitap formatında yayınlanan çalışmalarıyla profesyonel bir yazardır. Uzmanlık alanları çeşitlidir ve fizik, biyoloji, genetik ve bilgisayar, zihinsel sağlık, ilişkiler, aile krizleri ve kariyer gelişimini içerir. Londra'daki King's College'dan Biyofizik alanında lisans derecesine sahiptir.