Munka és erő - Maxicours
Fizikai jelenségek, például:
- a súlyt;
- erő;
- sebesség;
- nyomás;
- és az áramlás;
mint tanultál csak egy eszköz annak megértésére, hogy a keresett cél a munka amit egy hidraulikus gép képes végrehajtani.
Ha azonban jól elsajátítod ezeket a paramétereket, valamint a közöttük fennálló kapcsolatokat, nem okoz nehézségeket a fogalmak tanulmányozása és megértése:
A nemzetközi rendszerben (SI) a munkát a newtonokban kifejezett erő szorzata, a méterben mért távolság (N m) fejezi ki.
Munka (W) = F L.
- F N-ben van (newton)
- L m-ben van (méterben)
A hidraulikus erő (F) az SI-ben egyenlő
F = pS.
- opaszkálban van (Pa)
- S négyzetméterben van (m 2).
A hidraulikus munkát az SI-ben a következőképpen fejezik ki:
Miért = (p S) d.
- Pa (paszálok) = N/m 2 (newton/m 2)
- Szakasz = m 2
- Távolság = m
Azt kapjuk:
.
Vegyünk egy konkrét helyzetet, hogy jobban megértsük ezt a kifejezést. Az m 2 törlésével N m (N m) adódik, ami a munka kifejezője.
Egy cellulóz- és papírgyárban, ahol 10 000 kg tömegű papírtekercseket kell felemelni, a tekercs mindkét végén egy emelőt helyeznek el. A hengereknek 1,2 m távolságra kell megemelniük a hengeret.
Számítsuk ki az elvégzendő munkát:
W = F1 és F = Mg;
W = 10 000 9,81 N 1,2 méter;
W = 117 720 N m.
Newton x méter egyenlő egy Joule (J).
Ezért minden emelő elvégzi a munka felét, azaz: 58 860 N m vagy 58860 J. Az emelő kiválasztásához át kell ültetnünk a mechanikai munkát a hidraulikus munka képletébe:
A p S szorzatának 49 050 N értéket kell adnia.
Ha 200 mm furatátmérőjű hengeret választunk, négyzetméterben megtalálhatjuk a szakaszt (S).
.
Keressük meg a szükséges nyomást passzálban és bárban.
Kezdve: p S = 49 050 N.
p = 1 562 102 Pa = 15,62102 10 5 Pa;
Ez egy olyan hengert eredményez, amelynek dugattyújának átmérője 200 mm, és amelynek 15,62 bar nyomásnak kell lennie. A dugattyú átmérőjének további kiválasztása a nyomás ennek megfelelő beállításával lehetséges.
A mechanikus és hidraulikus munkák mellett figyelembe kell venni a teljesítményt is amely meghatározza időegységenként elvégzett munka.
Általában, ha gyorsan végez munkát, a szükséges teljesítmény (P) nagyobb hogy ha több időt szánunk rá.
Nyilvánvalóan ugyanaz a hidraulika területén is.
Például egy hidraulikus henger, amely megemeli a terhelést 500 kgf 0,60 m távolságban munkát végez (W):
W = F L = Mg L;
W = 500 9,81 0,60 = 2943 N m.
Ha ez a csatlakozó négy másodperc alatt elvégzi a munkát, akkor a teljesítmény:
.
Az alapegység a teljesítmény a watt. Tehát az erő lesz p = 735,75 watt.
A sor végén, a hengernek 735,75 watt teljesítményt kell elnyelnie a kért feladat elvégzéséhez.
Is tud teljesítmény átalakítása lóerővé (HP) hogy kiszámíthassuk a szivattyúkat hajtó villanymotorok teljesítményét CV-ben.
vagy körülbelül 1 önéletrajz.
Térjünk vissza az előző helyzetre, és hagyjuk, hogy a működtető hosszabb ideig végezze el a munkát: 4 másodperc helyett 6 másodperc.
Egyelőre hosszabbnak kell lennie a bekapcsolt teljesítmény előrejelzésének. A teljesítmény új számítása a következőket adja:
.
Legyen p = 490,5 watt.
Konvertáljuk az erőt CV-re:
.
Logikailag ez a számítás megerősíti a CV csökkenését 1-ről 0,66-ra.
Most, hogy kiértékelték az emelő által igényelt mechanikai teljesítményt, meg kell találni azokat a hidraulikus paramétereket, amelyek képesek lesznek ezt az energiát előállítani. Így juthat el oda.
1. Mechanikai munka = F l.
2. Mechanikai teljesítmény (P):
P = mert L/t kifejezi a sebességet (m/s).