Een zuiger is de werkende component van motoren, compressoren en pompen en is ondergebracht in een cilinder. Het doel van de zuiger varieert afhankelijk van het systeem waarvan het deel uitmaakt. In een motor, zoals een automotor, brengt de zuiger bijvoorbeeld kracht over van expanderend gas in de cilinder via de zuigerstang naar de krukas. Het berekenen van de kracht van een zuiger is cruciaal bij het bepalen hoe het onderdeel zal werken, welk praktisch gebruik het zal hebben en hoe de resulterende motor of compressor zal werken. De berekening is eenvoudig, op voorwaarde dat de eenheden gelijkwaardig blijven en de juiste waarden nauwkeurig worden ingevoerd.

Meet en noteer de manometerdruk (p) in newton per vierkante meter (N /m2). De meeteenheid van N /m2 wordt ook pascal (Pa) genoemd. Voor de outputslag is de druk gelijk aan de normale atmosferische druk, die standaard is bij 100 kPa.

Meet de zuiger diameter (d) van de volledige boring in meter (m) met behulp van een meetlint of liniaal, afhankelijk op de grootte van de opstelling van je zuigerboring en noteer het resultaat.

Gebruik de zuiger met de volledige diameter om het volledige boorgebied (A) in vierkante meters (m2) te berekenen door de waarde die je hebt verkregen te vervangen door jouw diameter meting in de vergelijking A = π d2 /4. π, of pi, is een constante waarde die wordt gebruikt in de wiskunde. Het geeft de verhouding aan van de omtrek van een cirkel tot zijn diameter in de ruimte en is altijd gelijk aan ongeveer 3,142. Dus, gebruik bij het berekenen van uw pistongebied deze waarde als de waarde van π in de vergelijking. Om dit te doen, meet u de diameter van uw zuiger en maakt u deze vierkant met behulp van een rekenmachine. Een werkend voorbeeld is een diameter van 2,5 meter. Dit geeft een vierkante doorsnede van 6,25 vierkante meter; er is een knop op alle grafische rekenmachines waarop x2 is geschreven. Typ uw diameter in de rekenmachine en gebruik vervolgens deze knop om de vierkante waarde te vinden. Verdeel de resulterende waarde met 4. In ons voorbeeld is dit 6,25, dus het resultaat in ons geval is 1,563. Vermenigvuldig dit met de waarde van π, 3.142 en het antwoord is 4.909 m2. Dit is het boringgebied (A).

Registreer het resulterende gebied van uw zuigeropstelling.

Voer de verkregen waarden van elk van deze metingen en berekeningen in de hoofdvergelijking F = pA in, waar F is de zuigerkracht (F) in newtons (N), p is de overdruk en A is het gebied met de volledige boring. Dus in ons voorbeeld zou een enkelwerkende cilinder bij atmosferische druk, werkend aan de uitvoerslag, de volgende berekening vereisen om de zuigerkracht (F) te bepalen: 100.000 vermenigvuldigd met 4.909, wat gelijk is aan 490900 N.

TL ; DR (Te lang; Niet gelezen)

Gebruik de vergelijkingen correct om te zorgen dat u een nauwkeurig antwoord krijgt op de berekening van uw zuigerkracht. In de F = pA-vergelijking moet u bijvoorbeeld onthouden dat u de waarde van p moet vermenigvuldigen met de waarde van A. Ze worden niet toegevoegd, verdeeld of afgetrokken. In plaats daarvan liggen de p en A naast elkaar in de vergelijking, wat betekent dat ze samen worden vermenigvuldigd. Bij de voorlopige berekening van de diameter van de volledige boring, gevonden door toepassing van de vergelijking A = πd2 /4, zijn er verschillende processen om een ​​antwoord te verkrijgen dat in de juiste volgorde moet worden uitgevoerd: d wordt eerst gekwadrateerd, de waarde van d2 wordt vervolgens gedeeld door 4 en de resulterende waarde wordt vervolgens vermenigvuldigd met 3,142.

Waarschuwing

Wees voorzichtig met eenheden. Hoewel de 100 kPa een beter beheersbare waarde is, moet u deze uitbreiden tot de volledige 100.000 pascal voor de berekening. Nadat de resultaten zijn verkregen, kunt u deze opnieuw naar een kleinere waarde omzetten als u dat wenst, door deze te delen door 1.000. De eenheidsregel is ook van toepassing op het gebied. Sommige mensen werken in meters, sommige in centimeters en sommige in millimeters. Als u tijdens de berekening dezelfde keuze behoudt, is het resultaat nauwkeurig en schaalbaar, maar als u verschillende eenheden in verschillende delen van dezelfde berekening gebruikt, krijgt u het verkeerde antwoord door verschillende factoren, oftewel extra of minder nullen dan u zou moeten te hebben.