Gidravlik press qanday ishlashini tushunish uchun kemalarni ulash qoidasini eslaylik. Uning muallifi Blez Paskal, agar ular bir hil suyuqlik bilan to'ldirilgan bo'lsa, unda barcha idishlarda uning darajasi bir xil ekanligini aniqladi. Bunday holda, konteynerlarning konfiguratsiyasi va ularning o'lchamlari muhim emas. Maqolada gidravlik pressning tuzilishi va ishlash printsipini tushunishga yordam beradigan konteynerlarni ulash bo'yicha bir nechta tajribalar tasvirlangan.
Tajriba
Aytaylik, bizda turli kesma sohalarga ega bo'lgan aloqa kemalari bor. Kichikroqning maydonini s bilan, kattaroqini esa S bilan belgilaymiz. Keling, idishlarni suyuqlik bilan to'ldiramiz. Aloqa qiluvchi tomirlar qonuniga ko'ra, suyuqliklarning sirtlari bir xil balandlikda.
Keling, idishlarni yuqoridan pistonlar bilan yopamiz. Faraz qilishimiz mumkinki, s va S pistonlarning maydonlari. Kichkinasini f kuchi bilan bosing. U pastga tushadi, suyuqlik tushadikattaroq silindrga oqadi va chapdagi piston ko'tarila boshlaydi. Uning ko'tarilishiga yo'l qo'ymaslik uchun biz ham unga kuch qo'llaymiz. Uni belgilang F.
Gidravlik press qanday ishlashini tushunishga yaqinroq bo'lish uchun keling, ushbu ikki kuch o'rtasidagi bog'liqlikni topishga harakat qilaylik. Biz muvozanat holatidan harakat qilamiz. Idishlarni pistonlar bilan yopishimizdan oldin suyuqliklar muvozanatda edi. Tanklardagi bosim bir xil edi (p=P). Suyuqlik muvozanatda qolishi uchun ikkala pistonni ham pastga bosing. P va P bosimlari, albatta, ortadi. Biroq, ular hali ham bir xil bo'lib qoladi, chunki ular bir xil qo'shimcha miqdorga ko'payadi. Bu pistonlar tomonidan yaratilgan bosim miqdori. U hamma joyda Paskal qonuniga muvofiq uzatiladi.
Bu yerda muvozanat sharti: p=P. Siz pistonlar tomonidan yaratilgan bosimni yoki suyuqlik ustunining bosimini hisobga olishingiz mumkin. Natija bir xil bo'ladi. E'tibor bering, pistonlar tomonidan yaratilgan bosim suyuqlik ustunining gidrostatik bosimidan ming marta kattaroqdir. Bir necha santimetr balandlikdagi suv ustuni yuzlab paskal bosim hosil qiladi. Va piston bosimi yuzlab kilopaskal, ba'zan esa megapaskal. Shunday qilib, biz suyuqlik ustunining bosimini e'tiborsiz qoldiramiz va p va P bosimlarni faqat f va F kuchlari tomonidan yaratilgan deb hisoblaymiz.
Pistonlarning bosim kuchining ularning maydoniga bog'liqligi
Formulani chiqaramiz, usiz gidravlik pressning ishlash printsipi tushunarsiz bo'ladi. p=f/s va shunga o‘xshash P=F/S. Keling, muvozanat holatiga almashtirishni amalga oshiramiz. f/s=F/S. Va endi f va F kuchlarini solishtiramiz. Buning uchun ifodaning chap va o'ng qismlariS ga ko'paytiring va f ga bo'ling. Biz fS/sf=FS/Sf olamiz. Ikkala qismdagi f va S ni bekor qilaylik. Natijada F/f=S/s teng bo‘ladi.
G'alaba tushunchasi amal qiladi
Agar S>s bo'lsa, katta idishdagi pistondagi bosim kuchi kichik pistonni bosadigan kuchdan bir necha baravar ko'p bo'ladi, kattaroq pistonning maydoni uning maydonidan necha marta oshadi. kichkinasi. Boshqacha qilib aytganda, kichik pistonga kichik kuch qo'llash orqali katta idishda biz kichik pistonni bosganimizdan ancha kattaroq kuchga ega bo'lamiz. Bu kuchni oshirish deb ataladigan ta'sir. Bu kuchlarning necha marta farq qilishini ko'rsatadi, ya'ni F ning f ga nisbati qanday. Agar biz ko'ndalang kesimlari juda boshqacha bo'lgan idishlarni olsak, unda biz o'n yoki ming marta kuchga ega bo'lishimiz mumkin. Kuchlarni tahlil qilish shuni aniq ko'rsatadi: kuchning kuchayishi katta va kichik piston maydonlarining nisbatiga teng.
Gidravlik mashinaning pistonlari harakati
Sanoatning koʻp tarmoqlari gidravlik press printsipidan foydalanadi: fizika, qurilish, materiallarni qayta ishlash, qishloq xoʻjaligi, avtomobilsozlik va boshqalar. Gidravlika mashinalarini qoʻllash misollari rasmda koʻrsatilgan.
Keling, pistonlar bilan bir xil ikkita aloqa qiluvchi tomirni ko'rib chiqaylik, ammo endi biz kuchga emas, balki pistonlar harakatlanayotganda bosib o'tadigan masofaga e'tibor qaratamiz. Tasavvur qiling-a, ularning boshlang'ich pozitsiyasi boshqacha. S maydoni bo'lgan piston s maydoni bo'lgan piston ostida joylashgan. Kichikroq pistonni h masofaga harakatlantiramiz. Kichikroq idishdagi suv kattaroq idishga o'tdi vapistonga bosiladi. U H balandligiga ko'chdi.
Hududlar orasidagi nisbatni bilib, balandliklar orasidagi nisbatni topamiz. Bosim ostida chap silindrdan o'ngga o'tgan hajm v bilan belgilanadi. O'ng silindrga V hajmli suyuqlik kirdi. Suyuqlik siqilmaydi. Buni matematik tarzda qanday yozish mumkin? v=v. Hajmni maydon va balandlikda ifodalang. v=sh va V=SH. Demak, sh=SH. S/s=h/H. Shuning uchun kuchning ortishi F/f=h/H ga teng. Bu nisbat bizga gidravlik pressning qanday ishlashi haqida tushuncha beradi. Xulosa qilamizki, F f dan katta bo'lganligi sababli, H h dan kichik va xuddi shu omil bilan.
Aytaylik, gidravlik mashina yuz barobar kuch beradi. Bu shuni anglatadiki, agar biz kichikroq pistonni 100 mm ga tushirsak, boshqa piston faqat 1 mm ga ko'tariladi. Va shunday mashinalar borki, ular ming marta kuch beradi. Ammo pistonda mashina bo'lsa va uni bir necha metr balandlikka ko'tarish kerak bo'lganda-chi?
gidravlik pressning dizayni va ishlash printsipi
Kichik maydonning pistonida dvigatel moyi rezervuariga olib boruvchi trubkani yopuvchi valf mavjud. Suv odatda gidravlik presslarda ishlatilmaydi, chunki u korroziy va nisbatan past qaynash nuqtasiga ega. Piston tutqichni boshqaradi. Suyuqlik trubka orqali kichikroq silindrdan kattasiga o'tkaziladi.
Yirik idishda klapan va piston ham bor. Tutqichni ko'targanimizda, atmosfera yordamida moybosim kichikroq silindrga so'riladi. Pistonni tushirganimizda, valf yopiladi, yog 'ketadigan joy yo'q, shuning uchun u kattaroq idishga kiradi. Undagi valfni ko'taradi, yog 'miqdori ortadi, shuning uchun piston ko'tariladi. Kichik pistonni yana ko'targanimizda, katta idishdagi valf yopiladi, shuning uchun yog 'hech qayoqqa ketmaydi va piston joyida qoladi.
Gidravlik pressning ishlash printsipi shundan iboratki, kichik pistonning har qanday tebranishi doimo katta pistonning yuqoriga qarab harakatlanishiga olib keladi. Qurilmada katta pistonning tushishiga imkon beruvchi mexanizm mavjud. Bu kattaroq idishdagi kranli shlang. Kranni yopganimizda, biz katta tsilindrni yopib qo'yamiz va uni ochganimizda, biz gidravlik pressni asl holatiga qaytaramiz, yog 'to'kiladi. U rezervuarga qaytadi, bu esa pistonni tushirishga imkon beradi.
