Comment calculer la force du piston

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Choses que vous devez

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Calcul de la force du piston est bénéfique pour les ingénieurs lors de la prise de la conception d`un moteur ou d`un compresseur dans la phase d`un projet de production.

Un piston est l`élément de travail des moteurs, des compresseurs et des pompes et est logé à l`intérieur d`un cylindre. Le but du piston varie en fonction du système dont elle fait partie. Par exemple, dans un moteur, tel qu`un moteur d`automobile, les transferts de piston forcent de l`expansion du gaz dans le cylindre par l`intermédiaire de la tige de piston au vilebrequin. Calcul de la force d`un piston est crucial au moment de décider comment le composant fonctionnera, ce qui pratique l`utilise aura et comment le moteur ou le compresseur résultant fonctionnera. Le calcul est simple, à condition que les unités restent équivalentes et les valeurs correctes sont entrées avec précision.

Choses que vous devez

bande de mesure ou d`une règle

Calculatrice, de préférence graphique

Mesurer et enregistrer la pression manométrique (p) en newtons par mètre carré (N / m2). L`unité N / m2 de mesure est également appelée la pascals (Pa). Pour la course de sortie, la pression sera équivalente à la pression atmosphérique normale, ce qui est standard à 100 kPa.
Mesurer le diamètre de piston plein alésage (d) en mètres (m) à l`aide d`un ruban ou d`une règle de mesure, en fonction de la taille de votre configuration d`alésage de piston, et enregistrer le résultat.
Utilisez le plein diamètre alésage de piston pour calculer la surface totale de l`alésage (A) en mètres carrés (m2) en remplaçant la valeur que vous avez obtenu à partir de votre mesure de diamètre dans l`équation A = &pi- d2 / 4. &pi- ou pi, est une valeur constante utilisée dans les mathématiques. Il désigne le rapport de la circonférence d`un cercle quelconque à son diamètre dans l`espace et est toujours égale à environ 3.142. Ainsi, lors du calcul de votre zone de piston, utiliser cette valeur comme la valeur de &PI- dans l`équation. Pour ce faire, prendre la mesure de votre diamètre de piston et carré à l`aide d`une calculatrice. Un exemple de réalisation serait un diamètre de 2,5 mètres. Cela donne un diamètre au carré de 6,25 carré mètres- il y a un bouton sur toutes les calculatrices graphiques qui a x2 écrites sur elle. Tapez votre diamètre dans la calculatrice, puis utiliser ce bouton pour trouver la valeur au carré. Diviser la valeur obtenue par 4. Dans notre exemple, il est de 6,25, de sorte que le résultat dans notre cas est 1.563. Multiplier par la valeur de &pi-, 3.142, et la réponse est 4.909 m2. Ceci est la zone d`alésage (A).
Notez la zone résultant de la configuration de votre piston.
Saisissez les valeurs obtenues à partir de chacune de ces mesures et calculs dans l`équation principale F = pA, où F est la force du piston (F) en newtons (N), p est la pression de jauge et A est la surface totale de l`alésage. Ainsi, dans notre exemple, un vérin à simple effet à la pression atmosphérique, en travaillant sur la course de sortie, il faudrait le calcul suivant pour déterminer la force de piston (F): 100,000 multiplié par 4.909, ce qui équivaut à 490900 N.

Conseils & Avertissements

Utilisez les équations correctement pour vous assurer d`obtenir une réponse précise à votre calcul de la force du piston. Par exemple, dans l`équation F = pA, vous devez vous rappeler de multiplier la valeur de p par la valeur de A. Ils ne sont pas ajoutés, divisés ou soustraites. Au lieu de cela, p et A sont situés côte à côte dans l`équation, ce qui signifie qu`ils sont multipliés ensemble. Cependant, dans le calcul préliminaire de diamètre d`alésage complet, trouvé en appliquant l`équation A = &pi-d2 / 4, il existe plusieurs procédés différents pour atteindre une réponse qui doit être effectuée dans le bon ordre: d est au carré d`abord, la valeur de d2 est ensuite divisé par 4 et la valeur résultante est ensuite multiplié par 3.142.

Faites attention avec les unités. Bien que le 100 kPa est une valeur plus gérable, vous devez étendre à la totalité des 100.000 pascals pour les fins du calcul. Après les résultats ont été obtenus, vous pouvez ensuite reconvertir à une valeur inférieure si vous le souhaitez, en le divisant par 1000. La règle de l`unité applique également à la région. Certaines personnes travaillent en mètres, dont certains en centimètres et quelques-uns en millimètres. Pourvu que vous maintenez le même choix tout au long du calcul, le résultat sera précis et évolutif, mais si vous utilisez différentes unités dans différentes parties du même calcul, vous obtiendrez la mauvaise réponse par plusieurs facteurs, ce qui signifie des zéros supplémentaires ou moins que vous devriez avoir.