Subyek:
- Silinder hidrolik
- Hitung volume sekuncup
- Hitung tekanan sistem
- Hitung aliran volume
- Hitung kekuatan
Silinder hidrolik:
Silinder hidrolik terdiri dari rumah yang berisi piston dan batang piston. Pengoperasiannya didasarkan pada Hukum Pascal yang telah dijelaskan. Cairan hidrolik dipompa ke dalam silinder di satu sisi, menyebabkan piston melakukan gerakan garis lurus. Silinder hidrolik dapat menyalurkan gaya yang sangat tinggi. Gambar berikut menunjukkan tiga situasi silinder kerja ganda:
- A: Piston dengan batang piston berada pada posisi paling kiri.
- B: cairan hidrolik disuplai melalui sambungan kiri silinder. Fluida mendorong piston ke kanan. Cairan di sisi kanan piston dialirkan ke dalam silinder melalui sambungan kanan.
- C : piston berada pada posisi paling kanan.
Pada sisi batang piston (tepat pada gambar di atas), luas permukaan tempat cairan hidrolik menekan piston lebih kecil.
Gambar berikut menunjukkan mekanisme ekskavator. Kombinasi engsel, tuas, dan silinder hidraulik yang dioperasikan secara terpisah memastikan bucket excavator sangat mudah bermanuver. Silinder adalah tipe kerja ganda: dengan mengubah arah fluida ke dan dari silinder, piston bergerak ke arah lain.
Selain silinder kerja ganda, terdapat juga:
- Silinder kerja tunggal: silinder jenis ini berisi satu sambungan hidrolik. Pegas di belakang piston memberikan langkah balik.
- Silinder dengan penyangga hidrolik: pergerakan piston direm pada akhir langkah.
- Silinder teleskopik: sejumlah silinder yang disatukan menghasilkan panjang kerja yang besar saat diperpanjang. Saat ditarik kembali, ruang pemasangannya relatif kecil berkat desain teleskopik.
Hitung volume sekuncup:
Karena desain silinder yang berbeda, penerapannya serbaguna: ketika batang piston harus mengerahkan banyak gaya, diameter batang piston lebih besar, begitu pula piston, silinder, dan volume cairan dalam silinder. Dimensinya bergantung pada lokasi pemasangan dan aplikasi penggunaan silinder. Kami menemukan dimensi berikut:
- diameter piston (D)
- diameter batang (d)
- langkah piston
Gambar di bawah menunjukkan silinder berisi piston dengan batang piston. Penjelasan singkatannya ada di samping gambar.
Pernyataan:
- D = diameter piston
- d = diameter batang
- s = pukulan
- Az = luas piston
- Ar = luas cincin
- Ast = luas batang
- Vz = volume sisi piston
- Vr = volume sisi batang
Dengan dimensi piston dan silinder kita dapat menghitung volume sapuan pada sisi piston (Vz). Untuk ini kita membutuhkan luas permukaan piston (Az) dan kita mengalikan angka ini dengan langkahnya. Jika Az tidak diketahui, kita dapat menghitung luasnya dengan rumus sebagai berikut:
Untuk menentukan rumus langkah piston sebelah kanan, kita harus mengurangi luas batang piston. Rumus berikut muncul:
Dengan rumus tersebut kita akan menghitung volume sapuan silinder di bawah ini.
Data untuk menghitung volume sapuan pada sisi piston dalam keadaan memanjang penuh kita masukkan ke dalam rumus. Jawaban akhirnya adalah dalam meter kubik karena merupakan volume. Kami mengubah jawaban terakhir menjadi notasi ilmiah.
Kami kemudian memasukkan data pada sisi batang untuk menghitung berapa volume cairan yang ada di sana dengan piston yang ditarik sepenuhnya. Kita mendapatkan volume fluida yang lebih rendah, karena ruang ini ditempati oleh batang piston. Kami juga mengubah jawaban ini menjadi notasi ilmiah.
Dengan silinder dengan batang piston kontinu dengan diameter yang sama, penentuan aliran fluida menjadi lebih mudah: aliran volume masuk sama dengan volume keluar.
Hitung tekanan sistem:
Tekanan dalam silinder untuk mendorong piston ke kanan berlaku pada permukaan piston Az. Tekanan ini dapat kita hitung jika kita mengetahui gaya yang diberikan piston pada benda yang perlu digerakkan. Gaya ini adalah 10 kN (10.000 N). Untuk kenyamanan, kami menggunakan sisa data piston dan silinder dari bagian sebelumnya.
Kami menghitung tekanan di dalam silinder dengan rumus berikut. Gaya F (10.000 N) diketahui, namun luas permukaan piston masih belum diketahui.
Jadi kita hitung dulu luas permukaan pistonnya :
Sekarang setelah kita mengetahui luas permukaan piston, kita dapat menghitung tekanannya:
Dengan membagi F (Newton) dengan A (meter persegi) kita mendapatkan jawabannya dalam Newton per meter persegi [N/m²]. Ini sama dengan Pascal, karena 1 Pa = 1 N/m².
Dengan membagi jumlah Pascal dengan 100.000 kita memperoleh jumlah bar. Hal ini kita lihat pada jawaban rumus di atas.
Hitung aliran volume:
Kita dapat menghitung aliran volume dengan membagi data yang sudah diketahui dengan waktu saat piston melakukan langkah penuh. Kami mengatur waktu ini (t) pada 5 detik.
Kami menghitung aliran volume dengan rumus berikut:
Hitung daya:
Terakhir, kita dapat menghitung daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan silinder dari kiri ke kanan. Untuk melakukan ini, kita mengalikan tekanan sistem dengan aliran volume. Perhitungannya ditunjukkan di bawah ini.
Halaman terkait:
