Mechaniczne zalety ciśnienia hydraulicznego

Innym aspektem, który należy zrozumieć w przypadku maszyn hydraulicznych, jest związek między przyłożoną siłą a uzyskiwanym wynikiem.Rysunek 10.7 pomoże ci zrozumieć tę zasadę.Rura w kształcie litery U ma pole przekroju poprzecznego 1 cal kwadratowy.W każdym ramieniu znajduje się tłok, który pasuje ciasno, ale może poruszać się w górę iw dół.Jeśli umieścisz 1-funtowy ciężar na jednym tłoku, drugi natychmiast wypchnie górną część ramienia.

1 funt na każdym tłoku, jednak każdy z nich pozostanie w swoim pierwotnym położeniu, jak pokazano na rysunku 10-8.

Widzisz więc, że ciśnienie 1 funta na cal kwadratowy przyłożone w dół na prawy tłok wywiera ciśnienie 1 funta na cal kwadratowy w górę na lewy tłok.Siła nie tylko przenosi się przez ciecz wokół krzywej, ale także przenosi się równomiernie na każdą jednostkę powierzchni pojemnika.Nie ma znaczenia, jak długa jest rura łącząca ani ile obrotów wykonuje.Ważne jest, aby cały system był wypełniony płynem.Układy hydrauliczne nie będą działać prawidłowo, jeśli w przewodach lub cylindrach będzie obecne powietrze.

Teraz spójrz na rysunek 10-9.Tłok po prawej stronie ma powierzchnię 1 cala kwadratowego, ale tłok po lewej stronie ma powierzchnię 10 cali kwadratowych.Jeśli naciśniesz mniejszy tłok z siłą 1 funta, ciecz przeniesie to ciśnienie na każdy cal kwadratowy powierzchni w systemie.Ponieważ lewy tłok ma powierzchnię 10 cali kwadratowych, na każdy cal kwadratowy przenoszona jest siła o wartości 1 funta.Całkowity efekt to pchnięcie większego tłoka z całkowitą siłą 10 funtów.Ustaw 10-funtowy ciężar na większym tłoku, a będzie on wspierał siłę 1 funta mniejszego tłoka.Następnie masz 1-funtowe pchnięcie, w wyniku którego powstaje siła 10-funtowa.To mechaniczna przewaga 10. Ta mechaniczna przewaga jest powodem, dla którego maszyny hydrauliczne są tak ważne.

Oto wzór, który pomoże ci obliczyć siły działające w maszynie hydraulicznej:

F1/F2=A1/A2

W tym,

F1 = siła, w funtach, przyłożona do małego tłoka;

F2 = siła, w funtach, przyłożona do dużego tłoka;

A1 = powierzchnia małego tłoka, w calach kwadratowych;I

A2 = powierzchnia dużego tłoka, w calach kwadratowych.

Zastosujmy wzór do prasy hydraulicznej pokazanej na rysunku 10-10.Duży tłok ma powierzchnię 90 cali kwadratowych, a mniejszy ma powierzchnię 2 cale kwadratowe.Uchwyt wywiera całkowitą siłę 15 funtów na mały tłok.Z jaką całkowitą siłą mógłbyś podnieść duży tłok?

Zapisz formułę

F1/F2=A1/A2

Zastąp znane wartości

15/F2=2/90

I

F2=90*15/2=675 funtów