Как найти площадь одного поршня

Эффективная площадь гидроцилиндра

Эффективная площадь гидроцилиндра — это площадь поверхности поршня, как которую воздействует давление жидкости. Она не всегда определяется только диаметром поршня, так как присоединенный к поршню шток изолирует часть площади, значит эффективная площадь в этом случае будет меньше.

Эффективная площадь поршня

В том случае, если жидкость будет поступать в поршневую полость, давление будет действовать на всю площадь поршня. Получается, что эффективную площадь в этом случае можно вычислить по формуле:

В данном случае эффективная площадь гидроцилиндра равна площади поршня.

Эффективная площадь со стороны штоковой полости

Если жидкость поступает в штоковую полость, то давление будет действовать на кольцевую поверхность, образованную наружными диаметрами поршня и штока.

Эффективная площадь, в этом случае будет равна площади кольца:

А_{эф. ш} = πD 2 /4 — πd 2 /4 = π/4(D 2 -d 2 )

У гидроцилиндра с двухсторонним штоком, в обоих полостях эффективные площади будут кольцевыми, а их размеры будут зависеть от диаметров поршня и штоков.

Эффективная площадь пневмоцилиндра

В пневмоцилиндре на поршень воздействует не жидкость, а сжатый воздух. Его давление также будет воздействовать на некоторую поверхность поршня, определяется эффективная площадь пневматического цилиндра точно также,как и гидравлического.

Источник статьи: http://hydro-pnevmo.ru/topic.php?ID=355

Площадь сечения поршня

Поршень — это основная деталь насосов, компрессоров и поршневых двигателей внутреннего сгорания, служащая для преобразования энергии сжатого газа в энергию поступательного движения. Основными математическими характеристиками поршня являются диаметр основания и высота.

Сечение поршня — это изображение фигуры, образованной рассечением поршня плоскостью в поперечном или продольном направлении.

Формула для расчета площади поперечного сечения поршня:

Формула для расчета площади осевого сечения поршня:

d — диаметр поршня;
h — высота поршня.

Формула для расчета площади параллельного оси сечения поршня (бокового сечения поршня):

a — хорда основания поршня;
h — высота поршня.

Смотрите также статью о всех геометрических фигурах (линейных 1D, плоских 2D и объемных 3D).

Быстро выполнить эту математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.

На этой странице представлен самый простой онлайн калькулятор расчета площади поперечного или продольного сечения поршня, если известны диаметр поршня, длина хорды и высота поршня. С помощью этого калькулятора вы в один клик сможете рассчитать площадь сечения поршня (площадь осевого сечения поршня, площадь параллельного сечения поршня, площадь бокового сечения поршня и площади поперечного поршня).

Источник статьи: http://www.center-pss.ru/math/secheniay/sechenie-porshnia.htm

Расчет поршня

Размеры элементов поршня можно принять по двигателю – прототипу проектируемому двигателю, или по конструктивным соотношениям, приведенным в [2].

Выполняются следующие расчеты элементов поршня:

1) юбка поршня – на износостойкость;

3) головка поршня в сечении по центру канавки под маслосъемное кольцо, ослабленном отверстиями для отвода масла – на сжатие.

Юбку поршня рассчитывают на износостойкость по удельному давлению (q_ю, МПа) в сопряжении юбка-цилиндр. Расчет выполняют на режиме номинальной мощности по формуле

где N_max – максимальное значение нормальной силы на расчетном режиме, МН;

h_ю– высота юбки поршня, м; для ДсИЗ h_ю=(0,6-0,8)D, для дизелей h_ю=(0,6-1,1)D

D – диаметр поршня (цилиндра), м.

Для поршней ДсИЗ допускаемое давление q_ю = 0,5. 0,8 Мпа, для поршней дизелей q_ю = 0,7. 1,2 МПа.

Расчет днища поршня на изгиб выполняется по известной из сопромата формуле

(3.2)

где –наибольший момент изгиба днища поршня (МН·м),

– момент сопротивления сечения днища поршня изгиб, м 3 ;

–допускаемое напряжение материала поршня на изгиб.

= (3.3)

где – максимальное давление действительного цикла на расчетном режиме, МПА;

r_i=D/2–(s+t+Dt]– внутренний радиус поршня, м;

s – толщина стенки головки поршня (м), равная для ДсИЗ s=(0,05–0,10)D, для дизелей s=(0,05–0,10)D;

t – радиальная толщина поршневого кольца (м), равная t=(0,038–0,045)D;

Dt – радиальный зазор кольца в канавке поршня, равный 0,0007..0,0011 м.

Момент сопротивления днища изгибу равен

, (3.4)

где – толщина днища поршня, м.

Толщина днища поршня равна: для ДсИЗ δ=(0,05…0,10)D; для дизелей δ=(0,12…0,20)D.

Значения допускаемых напряжений [s_из], МПа:

– при отсутствии ребер жесткости:

для поршней из алюминиевых сплавов 20. 25

для чугунных поршней 40. 50

– при наличии ребер жесткости:

для поршней из алюминиевых сплавов 50. 150

для чугунных поршней 80. 200

Расчет поршня в опасном сечении по центру канавки под маслосъемное кольцо, ослабленном отверстиями для отвода масла, следует проверить для расчетного режима на сжатие по формуле

Р_z = р_zF_n, МН; р_z – максимальное действительное давление цикла (Мпа), F_n – площадь поршня (м 2 );

F_оп – площадь опасного сечения, м 2 .

d_к=D–2(t+Dt) – диаметр поршня по дну канавки, м;

d_i=2r_i=D–2(S+t+Dt) – внутренний диаметр поршня, м;

F¢=(d_к–d_i)×d_м/2 – площадь продольного диаметрального сечения канала, м 2 ;

n_м¢– число масляных отверстий, n_м¢=6..12.

Допускаемые напряжения на сжатие для поршней из алюминиевых сплавов [s_сж]=30. 40 МПа, а чугунных – [s_сж] =60. 80 МПа.

Источник статьи: http://studopedia.ru/5_58193_raschet-porshnya.html

Гидростатика. Гидравлический пресс.

Гидравлический пресс — это пример элементарной гидравлической машины, применяемой для формирования значительных сжимающих усилий. Ранее его принято было называть «пресс Брама», в честь изобретателя Джозефа Брама. Он запатентовал свое изобретение в 1795 году.

Гидравлический пресс предоставляет возможность получить значительный выигрыш в силе, при минимальных затратах.

Цилиндры несхожих диаметров, плотно закрытые сверху поршнями, образуют основу всякого гидравлического пресса. Причем эти цилиндры должны быть сообщающимися сосудами.

Цилиндры наполнены жидкостью (к примеру, водой, но в большинстве случаев маслом, либо иной жидкостью).

Схематически гидравлический пресс имеет вид:

Площадь левого поршня S₁ во много раз меньше площади правого поршня S₂.

Силы, воздействующие на поршни, соразмерны площадям этих поршней. Так когда, к левому поршню приложена сила F₁, эта сила будет действовать на жидкость, распределяясь по площади S₁. Давление, оказываемое левым поршнем на жидкость, получиться найти по формуле:

Согласно закону Паскаля это давление будет величиной постоянной во всяком месте жидкости. Из этого можно сделать вывод, что давление, оказываемое на правый поршень, примем его равным, p₂, будет тоже:

Свяжем это давление с силой, которая воздействует со стороны жидкости на правый поршень:

Следовательно, сила, воздействующая на большой поршень, будет во столько раз больше силы, приложенной к малому поршню, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого поршня.

Перефразировав имеем, гидравлическая машина предоставляет возможность получить выигрыш в силе, определяемый соотношением площади большего поршня к площади меньшего поршня.

Гидравлическими тормозами оборудованы автомобили, мотоциклы и современные велосипеды. Автолюбители повсеместно пользуются гидравлический домкрат. Гидравлический привод нашел применение на бульдозерах, погрузчиках, кранах. Современные гидравлические прессы формируют усилие в несколько миллионов ньютонов.

Источник статьи: http://www.calc.ru/Gidrostatika-Gidravlicheskiy-Press.html

Расчет поршня

Размеры элементов поршня можно принять по двигателю – прототипу проектируемому двигателю, или по конструктивным соотношениям, приведенным в [2].

Выполняются следующие расчеты элементов поршня:

1) юбка поршня – на износостойкость;

3) головка поршня в сечении по центру канавки под маслосъемное кольцо, ослабленном отверстиями для отвода масла – на сжатие.

Юбку поршня рассчитывают на износостойкость по удельному давлению (q_ю, МПа) в сопряжении юбка-цилиндр. Расчет выполняют на режиме номинальной мощности по формуле

где N_max – максимальное значение нормальной силы на расчетном режиме, МН;

h_ю– высота юбки поршня, м; для ДсИЗ h_ю=(0,6-0,8)D, для дизелей h_ю=(0,6-1,1)D

D – диаметр поршня (цилиндра), м.

Для поршней ДсИЗ допускаемое давление q_ю = 0,5. 0,8 Мпа, для поршней дизелей q_ю = 0,7. 1,2 МПа.

Расчет днища поршня на изгиб выполняется по известной из сопромата формуле

(3.2)

где –наибольший момент изгиба днища поршня (МН·м),

– момент сопротивления сечения днища поршня изгиб, м 3 ;

–допускаемое напряжение материала поршня на изгиб.

= (3.3)

где – максимальное давление действительного цикла на расчетном режиме, МПА;

r_i=D/2–(s+t+Dt]– внутренний радиус поршня, м;

s – толщина стенки головки поршня (м), равная для ДсИЗ s=(0,05–0,10)D, для дизелей s=(0,05–0,10)D;

t – радиальная толщина поршневого кольца (м), равная t=(0,038–0,045)D;

Dt – радиальный зазор кольца в канавке поршня, равный 0,0007..0,0011 м.

Момент сопротивления днища изгибу равен

, (3.4)

где – толщина днища поршня, м.

Толщина днища поршня равна: для ДсИЗ δ=(0,05…0,10)D; для дизелей δ=(0,12…0,20)D.

Значения допускаемых напряжений [s_из], МПа:

– при отсутствии ребер жесткости:

для поршней из алюминиевых сплавов 20. 25

для чугунных поршней 40. 50

– при наличии ребер жесткости:

для поршней из алюминиевых сплавов 50. 150

для чугунных поршней 80. 200

Расчет поршня в опасном сечении по центру канавки под маслосъемное кольцо, ослабленном отверстиями для отвода масла, следует проверить для расчетного режима на сжатие по формуле

Р_z = р_zF_n, МН; р_z – максимальное действительное давление цикла (Мпа), F_n – площадь поршня (м 2 );

F_оп – площадь опасного сечения, м 2 .

d_к=D–2(t+Dt) – диаметр поршня по дну канавки, м;

d_i=2r_i=D–2(S+t+Dt) – внутренний диаметр поршня, м;

F¢=(d_к–d_i)×d_м/2 – площадь продольного диаметрального сечения канала, м 2 ;

n_м¢– число масляных отверстий, n_м¢=6..12.

Допускаемые напряжения на сжатие для поршней из алюминиевых сплавов [s_сж]=30. 40 МПа, а чугунных – [s_сж] =60. 80 МПа.

Источник статьи: http://studopedia.ru/5_58193_raschet-porshnya.html

Определение площади поршня, цилиндра и диаметра штока:

Площадь поршня: F =
(м²) где

F– площадь поршня сверху
(м²);

Lэ – эффективная энергия
удара (Дж);

Hм – ход поршня (м);

G– МПЧ (Н);

α – коэффициент парораспределения;

Р – давление в цеховой магистрали (Па);

Р0 – атмосферное давление (100000Па).

Диаметр цилиндра: D_Ц= 1,13(м) где

Dц – расчетный диаметр
цилиндра (м);

F– площадь поршня сверху

Dц принимается ближайший
из стандартного ряда диаметров цилиндров:

200, 220, 250, 280, 300, 320, 360, 400, 420, 450, 480, 500, 530, 560,
600, 630, 670, 710, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1060, 1120, 1180,
1250 (мм).

На основании принятого диаметра цилиндра
уточняем площадь поршня:

F = 0,785D_Ц²где

Dц – принятый из стандартного
ряда (м)

Диаметр штока: d_ШТ=(м) где

d_шт – расчетный
диаметр штока (м);

F– уточненная площадь
поршня сверху (м²);

α – принятый коэффициент парораспределения.

Полученный диаметр штока округляем до
ближайшего из стандартного ряда диаметров
штока: 90, 100, 110, 125, 140, 150, 160, 180, 200, 220, 250,
280, 300, 320, 340, 360 (мм).

На основании принятого диаметра штока
и уточненной площади поршня сверху
уточняем: = 1 –где

d_шт – принятый
стандартный диаметр штока (м);

F– уточненная площадь
поршня сверху (м²).

Определение площади дросселя, диаметр золотника, площади нижних, средних и верхних окон:

f_др= 0,1F(м²)

f_н= = 0,1F(м²)

f_ср= 0,125F(м²) где

f_др— площадь дросселя
(м²);

f_н — площадь нижних окон золотниковой
втулки (м²);

f_в— площадь верхних окон золотниковой
втулки (м²);

f_ср– площадь средних окон
золотниковой втулки (м²);

F– уточненная площадь
поршня сверху (м²);

а_н=а_в=
0,08D_Ц (м);

а_с= 0,1D_Ц (м);

а_н — высота нижних окон золотниковой
втулки (м);

а_в — высота верхних окон золотниковой
втулки (м);

а_с — высота средних окон золотниковой
втулки (м);

Dц – принятый стандартный
диаметр цилиндра (м).

Ширину окон
золотниковой втулки определяем из
условия:

(м);

Количество окон
золотниковой втулки определяем по
формулам:

где

—
количества нижних, верхних и средних
окон золотниковой втулки соответственно;

—
высота нижних и средних окон золотниковой
втулки соответственно (м);

— ширина нижних и средних окон золотниковой
втулки соответственно (м);

— площадь нижних и средних окон золотниковой
втулки соответственно (м²).

Полученное
количество окон округляется до ближайшего
целого четного числа и на основании
принятого количества окон уточняется
их ширина

где

— уточненное количество верхних и средних
окон золотниковой втулки соответственно.

Выбор значений коэффициентов парораспределения

Для штамповочного молота с выпуском
пара из НПЦ

 =
0,7…0,8 — коэффициент хода поршня за период
впуска свежего пара в НПЦ;

 =
0,1…0,15 — коэффициент хода поршня за период
впуска свежего пара в ВПЦ;

 =
0,2…0,1 — коэффициент хода поршня за период
расширения пара в НПЦ;

’=
0,2…0,1 — коэффициент хода поршня за период
расширения пара в НПЦ.

Для
штамповочного молота без выпуска пара
из НПЦ

 =
0,75…0,9 — коэффициент хода поршня за период
впуска свежего пара в НПЦ;

 =
0,05…0,15 — коэффициент хода поршня за
период впуска свежего пара в ВПЦ;

 =
0,25…0,1 — коэффициент хода поршня за период
расширения пара в НПЦ;

’=
0,05…0,2 — коэффициент хода поршня за период
расширения пара в НПЦ.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Помогите ,пожалуйста, завтра контрольная, а я не знаю!!!

1) Как найти площадь поршня гидравлического пресса, если известна сила, которая давит на него, площадь второго поршня и сила, которая давит на второй поршень.

2) Как найти силу, которая давит на первый поршень, если известна площадь этого поршня, площадь второго поршня и сила, давящая на второй поршень.

(Если возникнут вопросы, то задавайте) Ответ запишите формулами и словами.

PLEASE, очень надо!!!