Um pistão é o componente de trabalho dos motores, compressores e bombas e está alojado dentro de um cilindro. O objectivo do êmbolo varia de acordo com o sistema do qual faz parte. Por exemplo, num motor, tal como um motor de carro, as transferências de pistão força de expansão do gás no cilindro através da haste do êmbolo para o veio de manivelas. Calculando a força de um êmbolo é crucial ao decidir como o componente irá funcionar, o que é prático usa-lo terá e como o motor ou compressor resultante funcionará. O cálculo é simples, desde que as unidades sejam equivalentes e os valores correctos são introduzidos com precisão.
Coisas que você precisa
- fita métrica ou régua
- Calculadora, de preferência gráfica
Meça e registre a pressão relativa (p) em newtons por metro quadrado (N / m2). A unidade N / m2 de medição também é chamado de pascal (Pa). Para o curso de saída, a pressão será equivalente à pressão atmosférica normal, o que é padrão a 100 kPa.
Meça o diâmetro do furo completo pistão (d) em metros (m), utilizando uma fita métrica ou régua, dependendo do tamanho da sua configuração do furo do pistão, e registrar o resultado.
Use o diâmetro do furo do pistão completo para calcular a área total furo (A) em metros quadrados (m2), substituindo o valor obtido a partir de sua medição de diâmetro na equação A = &PI- D2 / 4. &PI-, ou pi, é um valor constante usado na matemática. Ela denota a relação da circunferência de todo o círculo a seu diâmetro no espaço e é sempre igual a aproximadamente 3.142. Assim, ao calcular sua área de pistão, usar esse valor como o valor do &PI- na equação. Para fazer isso, fazer a medição do seu diâmetro do pistão e quadrado-lo usando uma calculadora. Um exemplo de trabalho seria um diâmetro de 2,5 metros. Isto dá um diâmetro quadrado de 6,25 quadrado meters- há um botão em todas as calculadoras gráficas que tem x2 escritos nele. Escreva seu diâmetro na calculadora, então use este botão para encontrar o valor quadrado. Dividir o valor resultante por 4. No nosso exemplo, ela é de 6,25, de modo que o resultado no nosso caso é 1,563. Multiplicar esse valor pelo de &PI-, 3.142, ea resposta é 4.909 m2. Esta é a área do furo (A).
Grave a área resultante da sua configuração do pistão.
Introduzir os valores obtidos a partir de cada uma destas medições e cálculos na equação principal F = PA, onde F é a força do êmbolo (F) em Newtons (N), P é a pressão manométrica e A é a área de passagem total. Assim, no nosso exemplo, um único cilindro de actuação, à pressão atmosférica, a trabalhar no curso de saída, exigiria o seguinte cálculo para determinar a força do êmbolo (F): 100.000 e multiplicado por 4.909, que é igual a 490,900 N.
dicas & avisos
- Use as equações corretamente para garantir que você obtenha uma resposta precisa para o seu cálculo de força pistão. Por exemplo, na equação F = pA, você deve lembrar-se multiplicar o valor de p pelo valor de A. Eles não são adicionados, divididos ou subtraídos. Em vez disso, o P e A situam-se lado a lado na equação, o que significa que eles são multiplicadas em conjunto. No entanto, no cálculo preliminar de diâmetro de furo completo, encontrado através da aplicação da equação A = &PI-D2 / 4, existem vários processos diferentes para se conseguir uma resposta que deve ser levada a cabo na ordem correcta: d é elevado ao quadrado em primeiro lugar, o valor de D2 é então dividido por 4 e o valor resultante é então multiplicado por 3.142.
- Tome cuidado com as unidades. Embora a 100 kPa é um valor mais gerenciável, você deve expandi-lo para o total de 100.000 pascal, para efeitos de cálculo. Depois que os resultados foram obtidos, você pode, em seguida, reconverter-lo para um valor menor, se desejar, dividindo-o por 1.000. A regra unidade também se aplica para a área. Algumas pessoas trabalham em metros, alguns em centímetros e alguns em milímetros. Desde que mantenha a mesma escolha todo o cálculo, o resultado será preciso e escalável, mas se você usar unidades diferentes em diferentes partes do mesmo cálculo, você vai ter a resposta errada por vários fatores, o que significa zeros extras ou menos do que deveriam Ter.
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