Bir silindir uzatırken hız, kuvvet ve basınç hesaplanması

Bu yüzden aşağıdaki devre var:

İlk soru, eğer DV1 tamamen sağa doğru itilirse, kelepçe silindiri hangi hıza ulaşır ve P1'deki basınç ne kadar artarsa.

Benzer şekilde Kelepçe silindiri tamamen uzatıldıktan sonra, DV2 üzerindeki düğmeye basıldığında, kaldırma silindirinin pistonunun hızı ve P1'deki basınç ne olur?

Özellikleri gibi:

• Kelepçe silindiri -> Delik = 20 mm çap, 15 mm çaplı çubuk ve 1 m inme.
• Kaldırma Silindiri -> Çap = 200mm çap, çubuk = 15mm çap, strok = 1m
• Kelepçe silindiri, harekete karşı çıkan 2.5kN direnç gücüne sahiptir
• Kaldırma Silindiri 50 kg'lık bir kütleyi hareket ettirir ve dirençli kuvvet kullanmaz
• Tahliye vanası 20 MPa'ya ayarlanmış
• Basınç valfi, PV2 10MPa'ya ayarlanmıştır
• Pompa -> 5 mL / devir ve 1440 RPM
• hat veya bileşenlerde basınç kaybı veya iç sızıntı yok

Yani düşüncelerim;

Pompa 5 * 1440 = 7200mL / dakikada pompalanıyor.

Sadece bir basınç emniyet valfi olduğu için PV1'i görmezden geleceğim, bu yüzden sistemi (20MPa) ayarlanmış olanla sınırlayacak.

İlk soru için PV2'yi ve ötesindeki her şeyi görmezden gelebileceğimizi düşünüyorum. Veya bu akış tanka geri döndüğü için, sistemin 10MPa'dan fazla olamayacağı anlamına gelebilir.

Şimdi A = (0.2 / 2) ^ 2 * pi = 0.0314 m ^ 2 olan silindir kafasının Alanını hesapladığımızı düşünüyorum.

Böylece buradan sadece Vext = Qp / A formülüne koyabileceğimizi düşünüyorum.

7,2 * 10 ^ -3 / 3.14 * 10 ^ -2 = 0.2293 m / s

Bu doğru mu, yoksa sistemin diğer kısımlarına giden bir akışı çıkarmak zorunda mıyım (akış 2 ve PV2'ye doğru).

Daha sonra baştaki basınç P = F / A olmalıdır. Bu benim asıl sorunum, 2.5 * 10 ^ 3 / 0.0314 = 80MPa, olası cevap seçeneklerinden herhangi birinden çok daha yüksek. PV1'in neye ayarlanmış olduğundan daha fazla bahsetmiyorum.

Peki nerede yanlış yaptım ve bu sorunları nasıl çözebilirim?

Böylece DV1 sağa itildiğinde, akış silindirin kafasına etki eder, bu yüzden kafa alanını işleriz:

A = PI * r^2

Ancak, dediğiniz gibi, kelepçe silindirinin yarıçapını kullanmadınız, bu yüzden 2 kare çarpı pi bölü 0.02 (20mm) olmalıdır.

Bu A = 0.000314 m ^ 2 verecektir.

Bir sonraki adım, dediğiniz gibi, aşağıdaki formülü kullanmaktır:

v = q/A

Ancak birimleriniz biraz karışık. Eğer qL / s ise (q = 5 * 10 ^ -3 * 1440/60 = 0,12) o zaman m ^ 3 e çevirip 10 ^ -3 ile çarparak sonra alana bölmeniz gerekir:

v = 0.12 L/s * 10^-3 / 0.000314 m^2
v = 0.382 m/s

Şimdi baskı olacak:

P = F/A
P = 2500/0.000314
P = 7.9 * 10^6 Pa =~ 8 MPa

Bu, dizi valfi için 10'dan daha küçük olduğundan geri dönüp akışı ayarlamak zorunda kalmayacağız.

İkinci sorunuza göre, kaldırma silindiri tamamen uzatıldığı için, akış artık kelepçe silindirine gidemez, bu yüzden hepsi kaldırma silindirine gider, böylece işlem aynıdır:

v = q/A
v = 0.12 * 10^-3 / 0.0314
v = 0.00382 m/s =~ 4 mm/s

ve basınç için aynı (hafif bir fark ile)

P = F/A
P = 50 * 9.8 / 0.0314
P = 15.6 kPa

Buradaki P, sıra valfinin 10 MPa'sından düşük olan 15.6 kPa olduğundan, P1'deki basınç 10 MPa olacaktır.