قانون پاسکال

قانون پاسکال


دليل اينكه مايعات مي توانند بهترين انتقال دهنده انرژي باشند ،توسط مردي به نام بلانس پاسكال در قرن ١٧ مطرح شد .اين قانون بيان مي كند :فشار بر يك مقدار محدود از سيال به طور مساوي در همه جهات و در تمام زاويه ها ي سطوح حاوي مواد وارد مي شود ،به عبارتي ديگر ,اگر به ظرف تحت فشار با دست فشار وارد كنيم ،سيال سرازير خواهد شد .

شكل ١-٣ نشان مي دهد،چگونه اين قانون در كار كرد يك سيلندر اجرا مي شود.

شکل 1-3 چگونگی تاثیر قانون پاسکال بر روی سیلندر

روغن از يك پمپ به داخل سيلندر بار دار شده lifting a load  ،جريان مي يابد .مقاومت بار مايع باعث ايجاد فشار داخل سيلندر مي شود در حالي كه مايع بار دار در حال حركت است ،فشار در كل مدار تقريبا ثابت است .روغن تحت فشار در تلاش است تا از پمپ ،لوله و سيلندر خارج شود اما اين طرز كارها مكانيسم به اندازه كافي قوي اند تا شامل سيال هم شوند .هنگامي كه فشار بر روي سطح پيستون براي غلبه بر مقاومت به اندازه كافي بالا رود ،روغن به سمت بالا رانده مي شود.درك قانون پاسكال اين امكان را به شما مي دهد تا بفهميم كه چگونه تمام مدارهاي هيدروليك و پنوماتيك كار مي كنند

به دو موضوع مهم در اين مثال توجه كنيد ،اول: پمپ تنها جريان توليد مي كند نه فشار ،مقاومت در برابر جريان باعث ايجاد فشار مي شود،پمپ ها هرگز فشار توليد نمي كنند .اين يكي از اصول أساسي نيروي سيالات است كه براي حل مشكلات هيدروليكي ضروري است .تصور كنيد يك ماشين  با پمپ در حال كار بر روي فشار سنج خود فشار  0psi واحد فشار را نشان مي دهد .ايا اين بدين معناست كه پمپ خرابه؟ بدون نصب جريان سنج در خروجي پمپ ،مكانيك ها ممكن است پمپ را عوض كنند ،زيرابرخي از انها تصور مي كنند كه پمپ فشار توليد مي كند .مشكل اين مدار مي تواند يك شير باز باشد كه اجازه مي دهد تمام جريان پمپ مستقيما به مخزن برود .ان جا كه جريان خروجي پمپ هيچ مقاومتي ندارد ،فشارسنج فشار كم يا بدون فشار را نشان مي دهد.با نصب يك جريان سنج ،معلوم خواهد شد كه پمپ درست است يا عوامل ديگر مثل باز بودن مسير به سمت مخزن مي باشد كه بايد پيدا و اصلاح شود.

جاي ديگري كه اثر قانون پاسكال را نشان مي دهد مقايسه كار اهرم هيدروليكي و مكانيكي است .شكل 1-4  نشان ميدهد كه هر دو اين سيستم ها چگونه كار ميكنند .در هر دو مورد ،يك بازوی بزرگ با  بازوی  بسيار كوچك تر متعادل می شود, كه منجر به اختلاف در طول بازوي اهرم يا سطح پيستون مي شود .توجه داشته باشيد اهرم هاي هيدروليكي به فاصله معيني محدود نيستند .محيط طبيعي مانند اهرم هاي مكانيكي هستند .اين يك موقعيت عالي براي بسياري از ميكانيزم ها است زيرا بيشتر طراحي ها با استفاده از نيروي سيال فضاي كمتري مي گيرند و محدوديت هاي توجه به مکان را ندارند. سيلندر ،روتاري اكچيتور (محرك چرخشي) ،و موتور سيال با نيروي تقريبا نامحدود و گشتاور به طور مستقيم مي تواند بر اعضاي دستگاه فشار وارد كند و بچرخاند. اين كارها عمليات تنها مستلزم جريان هاي خطي از يك نطقه محرك (اكچيتور)به نطقه ديگر و بازخورد دستگاه براي نشان دادن موقعيت مي باشند. مزيت اصلي حركت پيوسته ،موضع گيري تثبيت موقيعيت دقيق درست و توانايى كنترل بدون بازخورد است .

شکل 1-4 مقایسه اهرم مکانیکی و هیدرولیکی

در نگاه اول، ممكن است به نظر برسد كه اهرم هاي مكانيكي يا هيدروليك قادر به ذخیره ی  انرژي هستند. به عنوان مثال: در شكل 1-4 وزنه ٤٠،٠٠٠پوندي و ١٠،٠٠٠پوندي(در اهرم مكانيكي) در يك جا ثابت شده اند. با اين حال توجه كنيد كه (در اهرم هيدروليكي)نسبت بازو هاي اهرم و موقعيت مكاني ٤/١مي باشد.اين بدين معناست كه با افزودن نيروي اضافي ،طرف ١٠،٠٠٠پوندي پايين تر،و طرف40.000 پوندي بالاتر مي رود . هنگامی که وزنه ١٠،٠٠٠پوندي ١٠اينچ به سمت پايين  و وزنه ٤٠،٠٠٠ پوندي ٢.٥اينچ به سمت بالا جا به جا ميشود


172 3 دوشنبه, 04 تیر 1397 - 11:23

مقالات