A készülék, a hidraulikus prés működési elve

Ahhoz, hogy megértsük a hidraulikus Prés működésének elvét, emlékezzünk a hajók kommunikációjának szabályára. Szerzője, Blaise Pascal megállapította, hogy ha homogén folyadékkal vannak feltöltve, akkor annak szintje minden edényben azonos. Ugyanakkor a tartályok konfigurációja és méretei nem számítanak. A cikk számos kísérletet ír le a kommunikációs konténerekkel, amelyek segítenek megérteni a eszköz és a működés elve hidraulikus préshez.

Kísérlet

Tegyük fel, hogy különböző keresztmetszetű területekkel kommunikálunk. A kisebb területet s, a nagyobbat S jelöli. Töltse fel a tartályokat folyadékkal. A hajók kommunikációjának törvénye szerint a folyadékok felülete azonos magasságban van.

Az edényeket felülről dugattyúkkal zárjuk le. Feltételezhetjük, hogy s És S a dugattyúk területei. Nyomja meg a kisebbet F erővel. Le fog menni, a folyadék egy nagyobb hengerbe áramlik, a bal oldali dugattyú pedig emelkedni kezd. Annak megakadályozása érdekében, hogy felemelkedjen, erőt is alkalmazunk rá. Jelöljük F.

Ahhoz, hogy közelebb kerüljünk a hidraulikus Prés működési elvének megértéséhez, próbáljunk kapcsolatot találni e két erő között. Az egyensúlyi állapotból indulunk ki. Mielőtt az edényeket dugattyúkkal lefedtük, a folyadékok egyensúlyban voltak. A tartályokban a nyomás azonos volt (p=P). Mindkét dugattyút megnyomjuk, hogy a folyadék egyensúlyban maradjon. A P és P nyomás természetesen növekedni fog. Ezek azonban továbbra is változatlanok maradnak, mert ugyanazzal a kiegészítő összeggel növekednek. Ez a dugattyúk által létrehozott nyomás mennyisége. Pascal törvénye szerint mindenhol továbbítják.

Itt van az egyensúlyi állapot: p=p. Figyelembe vehetjük a dugattyúk által létrehozott nyomást vagy a folyadékoszlop nyomását. Az eredmény ugyanaz lesz. Vegye figyelembe, hogy a dugattyúk által létrehozott nyomás ezerszer nagyobb, mint a folyadékoszlop hidrosztatikus nyomása. A több centiméter magas vízoszlop több száz Pascal nyomást hoz létre. A dugattyú nyomása pedig több száz kilopascal, néha megapascal. Ezért a jövőben elhanyagoljuk a folyadékoszlop nyomását, és feltételezzük, hogy a P és P nyomást kizárólag az F és F erők hozzák létre.

A dugattyúk nyomóerejének függése a területükön

Vegyük le a képletet, a hidraulikus Prés működési elve nélkül érthetetlen lesz. p = f / S és hasonlóan P = F / S. Tegyünk egy helyettesítést az egyensúlyi állapotban. f / s=F / S. Most pedig hasonlítsuk össze az F és F erőit. Ehhez szorozzuk meg mind a kifejezés bal, mind a jobb részét S-vel, majd osztjuk f-vel. Kapunk f * S / s*f=F * S/S * f. Csökkentse az f és S értéket mindkét részben. , az eredmény az egyenlőség lesz F / f=S / s.

A hatalom megnyerésének fogalma

Ha S>s, akkor a dugattyú nyomóereje egy nagy edényben annyiszor nagyobb lesz, mint a kis dugattyúra nyomó erő, hányszor haladja meg a nagyobb dugattyú területe a kicsi területét. Más szavakkal, ha egy kis erőt alkalmazunk egy kis dugattyúra, egy nagy edényben sokkal nagyobb erőt kapunk, mint amellyel egy kis dugattyút nyomunk. Ez egy olyan hatás, amelyet erősségnek neveznek. Megmutatja, hogy hányszor különböznek az erők,. azaz. mi az F-F aránya. Ha olyan hajókat veszünk, amelyek keresztmetszeti területei nagyon különbözőek, tíz vagy ezer alkalommal nyerhetünk erőt. Az erők elemzése világossá teszi: az erőnövekedés megegyezik a nagy és a kis dugattyú területeinek arányával.

A hidraulikus gép dugattyúinak mozgása

Számos iparágban , a működés elvét alkalmazzák hidraulikus Prés: a fizika, az építőipar, az anyagfeldolgozás, a mezőgazdaság, az autóipar stb. d. A hidraulikus gépek használatának példáit az ábra mutatja.

Tekintsük ugyanazt a két kommunikáló edényt dugattyúkkal, de most nem az erőre, hanem arra a távolságra figyelünk, amelyet a dugattyúk mozognak. Képzelje el, hogy kezdeti pozíciójuk más. Az S területű dugattyú az S területű dugattyú alatt helyezkedik el. Mozgassa a kisebb dugattyút h távolságra. A kisebb edényből a víz a nagyobbba költözött, majd a dugattyúra nyomta. A H magasságba költözött.

Ismerve a területek közötti arányt, megtaláljuk a magasságok arányát. Az a térfogat, amely a bal hengerről jobbra nyomás alá került, v-t jelöl. V térfogatú folyadék lépett be a jobb hengerbe. A folyadék összenyomhatatlan. Hogyan lehet ezt matematikailag megírni? v=V. Fejezzük ki a hangerőt a terület és a magasság szempontjából. v=s * h és V=S * H. Tehát s * h=S * H. S/s = h / H. Ezért az erőnövekedés F / f=h / H. Ez az arány megérti a hidraulikus Prés működésének elvét. Arra a következtetésre jutunk: mivel F nagyobb, mint f, akkor H kisebb, mint h, ugyanannyi alkalommal.

Tegyük fel, hogy egy hidraulikus gép százszor növeli az erőt. Ez azt jelenti, hogy ha a kisebb dugattyút 100 mm-rel leengedjük, akkor a másik dugattyú csak 1 mm-rel emelkedik. És vannak olyan gépek, amelyek ezerszer adnak erőt. De mi a helyzet azokban az esetekben, amikor a dugattyún van egy autó, amelyet több méter magasra kell emelni?

A készülék és a hidraulikus Prés működési elve

Egy kis terület dugattyújában van egy szelep, amely motorolajjal bezárja a tartályhoz vezető csövet. A hidraulikus présekben lévő vizet általában nem használják, mert korróziót okoz, ráadásul viszonylag alacsony forráspontja van. A dugattyú hajtja a fogantyút. A folyadékot egy csövön keresztül a kisebb hengerről a nagyobbra viszik át.

A nagy edény szeleppel és dugattyúval is rendelkezik. Amikor felemeljük a kart, az olajat légköri nyomással szívjuk be a kisebb hengerbe. Amikor leeresztjük a dugattyút, a szelep bezáródik, az olajnak nincs hova mennie, tehát egy nagyobb edénybe kerül. Felemeli a szelepet, az olaj mennyisége nő, ezért a dugattyú emelkedik. Amikor újra felemeljük a kis dugattyút, a nagy edényben lévő szelep bezáródik, így az olaj nem megy sehova, és a dugattyú a helyén marad.

A hidraulikus Prés működési elve olyan, hogy a kis dugattyú bármilyen ingadozása mindig a nagy dugattyú felfelé történő mozgásához vezet. A készülék olyan mechanizmussal rendelkezik, amely lehetővé teszi a nagy dugattyú leereszkedését. Ez egy tömlő, amelynek csapja van egy nagyobb edényben. Amikor bezárjuk a csapot, lezárjuk a nagy hengert, amikor kinyitjuk, a hidraulikus prést eredeti helyzetébe visszük, az olajat leeresztjük. Visszatér a tartályba, amely lehetővé teszi a dugattyú leengedését.