Przedmioty:
- Ciśnienie w układzie hydraulicznym
Ciśnienie w układzie hydraulicznym:
Układy hydrauliczne działają zgodnie z prawami hydrostatyki. Prawo Pascala głosi: „W układzie zamkniętym ciśnienie w sprężonym płynie w stanie spoczynku rozchodzi się równomiernie we wszystkich kierunkach”.
Poniższa animacja przedstawia zasadę działania układu hydraulicznego z dwoma tłokami, rurami z manometrem i olejem (w kolorze niebieskim).
Lewy tłok jest dociskany z określoną siłą (F1). W wyniku przemieszczenia płynu w lewym tłoku, prawy tłok zostaje wypchnięty do góry z siłą (F2). Średnice obu cylindrów są takie same. W tej części obliczymy ciśnienia i siły w dwóch układach hydraulicznych.
Aby obliczyć siłę F2, musimy najpierw znaleźć ciężar (kg) i przyspieszenie ziemskie (m/s²). Waga fikcyjnego BMW wynosi 1000 kg. Zaokrąglamy przyspieszenie ziemskie do 10. Dane te wykorzystujemy do wypełnienia wzoru na obliczenie wymaganej siły:
Do obliczenia ciśnienia wskazywanego przez manometr można zastosować następujący wzór:
W wyniku czego:
- p = ciśnienie w Pa (paskalach)
- F = siła w N (niutonach)
- A = powierzchnia w m²
Wypełniamy wzór, aby obliczyć ciśnienie płynu pod obydwoma tłokami.
Przypomnienie:
- 1 kPa (kilopaskal) = 1.000 Pa;
- 1 MPa (megapaskal) = 1.000.000 XNUMX XNUMX Pa;
- 1 bar = 100.000 100.000 Pa = XNUMX XNUMX N/cm².
Ciśnienie 10.000.000 100 XNUMX Pa jest zatem równe XNUMX barom.
Na poniższej animacji średnica prawego tłoka wzrosła dziesięciokrotnie. Obliczamy ciśnienie pod prawym tłokiem o powierzchni (A2) wynoszącej 100 cm².
Ciśnienie płynu w całym układzie jest takie samo. Ciśnienie wpisujemy w następujących wzorach:
Ze wzorów wynika, że samochód o masie 1000 kg można unieść siłą (F1) działającą na lewy tłok o wartości 100 kg. Droga przebyta przez lewy tłok jest dziesięciokrotnie większa niż droga przez prawy tłok.
Wypełniając poniższe równanie, możemy wykazać, że ciśnienie w całym układzie jest takie samo:
Powiązana strona:
