Tính toán áp suất hệ thống thủy lực

Trong hệ thống thủy lực này, một lực 25 pound được tác dụng lên pít-tông nhỏ (diện tích = 10 in2 ). Bao nhiêu lực sẽ được tạo ra tại piston lớn (diện tích = 40 in2 )?

Ngoài ra, tính toán áp lực chất lỏng.

Hệ thống thủy lực áp suất chất lỏng

Tính toán áp suất hệ thống thủy lực

Cuối cùng, giải thích nguyên lý Pascal từ liên quan đến kịch bản này.

Giải pháp

Lực tại piston lớn = 100 pounds. Áp suất chất lỏng = 2,5 PSI.

Nguyên tắc Pascal Sắp nói rằng bất kỳ áp lực nào áp dụng cho một uid chứa sẽ được trải nghiệm tại tất cả các điểm trong suốt thời gian đó. Do đó, áp suất được tạo ra bởi lực 25 lb trên nhỏ pít tông tạo ra một áp lực (2,5 PSI) được phân bổ trong toàn bộ thể tích của bạn, được trải nghiệm đầy đủ tại pít-tông lớn để tạo ra lực 100 lb ở đó.

Kích thước 5 inch là thông tin không liên quan, bao gồm cho mục đích thử thách học sinh để xác định xem thông tin có liên quan đến việc giải quyết một vấn đề cụ thể hay không.

Thêm câu hỏi:

1. Xác định các nguyên tắc cơ bản của khoa học, công nghệ và / hoặc toán học áp dụng cho từng bước giải pháp của bạn cho vấn đề này. Nói cách khác, hãy chuẩn bị để giải thích (các) lý do tại sao nên cho mỗi bước giải pháp của bạn, thay vì chỉ mô tả các bước đó.

2. Xác định một ứng dụng thực tế cho một hệ thống thủy lực như thế này.

3. Phương trình áp suất / lực / diện tích có đúng với tất cả các vị trí của pít-tông hay chỉ với các pít-tông ở giữa hành trình như trong hình minh họa?

4. Liệu chất lỏng trong hệ thống này là chất lỏng hay chất khí? Giải thích chi tiết hành vi của hệ thống sẽ khác nhau như thế nào (hoặc không khác nhau) tùy thuộc vào loại chất lỏng được sử dụng.

5. Cơ chế này dường như nhân lên lực lượng ứng dụng. Làm thế nào nó có thể làm như vậy mà không vi phạm Luật Bảo tồn Năng lượng (năng lượng ra không thể vượt quá năng lượng trong)?

6. Trình bày cách ước tính câu trả lời bằng số cho vấn đề này mà không cần sử dụng máy tính.

Xi lanh thủy lực Câu 1

Nếu lực tác dụng lên pít-tông của xi-lanh thủy lực này, lực này sẽ được truyền theo hướng nào vào thành xi-lanh? Nói cách khác, làm thế nào một chất lỏng dưới áp lực đẩy vào thùng chứa xung quanh nó?

Lực tác dụng lên xi lanh thủy lực

Giải pháp:

Áp suất chất lỏng sẽ tác động một lực ra bên ngoài vào thành xi lanh, như thế này:

Tường xi lanh thủy lực Áp lực chất lỏng

Xi lanh thủy lực Câu 2

Giả sử một quả bóng cao su nhỏ đang nổi bên trong chất lỏng của xi lanh thủy lực như hình dưới đây. Điều gì sẽ xảy ra với quả bóng khi một lực đẩy được tác dụng lên thanh trụ xi lanh? Điều gì sẽ xảy ra với quả bóng khi một lực kéo được tác dụng lên thanh?

Giải pháp:

Một lực đẩy vào thanh sẽ nén quả bóng cao su đến đường kính nhỏ hơn. Một lực kéo sẽ mở rộng nó đến một đường kính lớn hơn.

lực đẩy vào thanh thủy lực

Đọc tiếp:

Tín dụng: Tony R. Kuphaldt

Leave A Reply

Your email address will not be published.