Περιεχόμενο
Ένα έμβολο είναι το λειτουργικό στοιχείο των κινητήρων, των συμπιεστών και των αντλιών και στεγάζεται μέσα σε έναν κύλινδρο. Ο σκοπός του εμβόλου ποικίλλει ανάλογα με το σύστημα του οποίου είναι μέρος. Για παράδειγμα, σε έναν κινητήρα, όπως μια μηχανή αυτοκινήτου, το έμβολο μεταφέρει τη δύναμη από το διογκούμενο αέριο στον κύλινδρο μέσω της ράβδου εμβόλου στον στροφαλοφόρο άξονα. Ο υπολογισμός της δύναμης ενός εμβόλου είναι κρίσιμος παράγοντας όταν αποφασίζετε πώς θα λειτουργήσει το στοιχείο, ποιες πρακτικές χρήσεις θα έχει και πώς θα λειτουργήσει ο προκύπτων κινητήρας ή συμπιεστής. Ο υπολογισμός είναι απλός, με την προϋπόθεση ότι οι μονάδες παραμένουν ισοδύναμες και οι σωστές τιμές εισάγονται με ακρίβεια.
Μετρήστε και καταγράψτε την πίεση του μετρητή (p) σε νέθων ανά τετραγωνικό μέτρο (N / m2). Η μονάδα μέτρησης N / m2 ονομάζεται επίσης πασάλ (Pa). Για την διαδρομή εξόδου, η πίεση θα είναι ισοδύναμη με την κανονική ατμοσφαιρική πίεση, η οποία είναι στάνταρ στα 100 kPa.
Μετρήστε τη διάμετρο του εμβόλου πλήρους διαμέτρου (d) σε μέτρα (m) χρησιμοποιώντας μια ταινία μέτρησης ή χάρακα, ανάλογα με το μέγεθος της διάταξης του εμβόλου και καταγράψτε το αποτέλεσμα.
Χρησιμοποιήστε τη διάμετρο πλήρους διαμέτρου του εμβόλου για να υπολογίσετε την περιοχή πλήρους οπής (A) σε τετραγωνικά μέτρα (m2) αντικαθιστώντας την τιμή που λάβατε από τη μέτρηση της διαμέτρου σας στην εξίσωση A = π d2 / 4. π, ή pi, είναι μια σταθερή τιμή που χρησιμοποιείται στα μαθηματικά. Υποδηλώνει την αναλογία οποιωνδήποτε περιμέτρων κύκλων με τη διάμετρο στο διάστημα και είναι πάντα ίσο με περίπου 3.142. Έτσι, κατά τον υπολογισμό της περιοχής εμβόλου σας, χρησιμοποιήστε αυτήν την τιμή ως την τιμή του π στην εξίσωση. Για να το κάνετε αυτό, πάρτε τη μέτρηση της διάμετρος του εμβόλου σας και το τετράγωνο χρησιμοποιώντας μια αριθμομηχανή. Ένα παράδειγμα εργασίας θα είναι μια διάμετρος 2,5 μέτρων.Αυτό δίνει μια διάμετρο τετράγωνο 6,25 τετραγωνικών μέτρων. υπάρχει ένα κουμπί σε όλους τους γραφικούς αριθμομηχανές που έχει γράψει πάνω του x2. Πληκτρολογήστε τη διάμετρο σας στην αριθμομηχανή και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε αυτό το κουμπί για να βρείτε την τετραγωνισμένη τιμή. Διαχωρίστε την προκύπτουσα τιμή από 4. Στο παράδειγμά μας, είναι 6.25, οπότε το αποτέλεσμα στην περίπτωσή μας είναι 1.563. Πολλαπλασιάστε αυτό με την τιμή π, 3.142, και η απάντηση είναι 4.909 m2. Αυτή είναι η περιοχή της οπής (A).
Καταγράψτε την περιοχή που προκύπτει από τη ρύθμιση του εμβόλου σας.
Εισάγετε τις τιμές που λαμβάνονται από κάθε μία από αυτές τις μετρήσεις και τους υπολογισμούς στην κύρια εξίσωση F = pA, όπου F είναι η δύναμη εμβόλου (F) σε newtons (N), p είναι η πίεση του μετρητή και A είναι η περιοχή πλήρους οπής. Έτσι, στο παράδειγμά μας, ένας κύλινδρος μίας ενέργειας με ατμοσφαιρική πίεση, που λειτουργεί στην διαδρομή εξόδου, θα απαιτούσε τον ακόλουθο υπολογισμό για να επιβεβαιώσει τη δύναμη του εμβόλου (F): 100.000 πολλαπλασιασμένη με 4.909, η οποία ισούται με 490900 N.