Un piston est le composant de travail des moteurs, des compresseurs et des pompes et est logé à l'intérieur d'un cylindre. Le but du piston varie en fonction du système dont il fait partie. Par exemple, dans un moteur, tel qu'un moteur de voiture, le piston transfère la force d'expansion du gaz dans le cylindre via la tige de piston vers le vilebrequin. Le calcul de la force d'un piston est crucial pour décider du fonctionnement du composant, des utilisations pratiques et du fonctionnement du moteur ou du compresseur. Le calcul est simple, à condition que les unités restent équivalentes et que les valeurs correctes soient saisies avec précision.

Mesurer et enregistrer la pression manométrique (p) en newtons par mètre carré (N /m2). L'unité de mesure N /m2 est également appelée pascal (Pa). Pour la course de sortie, la pression sera équivalente à la pression atmosphérique normale, qui est standard à 100 kPa.

Mesurer le diamètre du piston à passage intégral (d) en mètres (m) à l'aide d'un ruban à mesurer ou d'une règle

Utilisez le diamètre du piston à alésage complet pour calculer la zone d'alésage complet (A) en mètres carrés (m2) en substituant la valeur que vous avez obtenue à votre diamètre. mesure dans l'équation A = π d2 /4. π, ou pi, est une valeur constante utilisée en mathématiques. Il indique le rapport entre la circonférence de tout cercle et son diamètre dans l'espace et est toujours égal à environ 3,142. Donc, lorsque vous calculez votre aire de piston, utilisez cette valeur comme la valeur de π dans l'équation. Pour ce faire, prenez la mesure du diamètre de votre piston et placez-le à l'aide d'une calculatrice. Un exemple de travail serait un diamètre de 2,5 mètres. Cela donne un diamètre carré de 6,25 mètres carrés; il y a un bouton sur toutes les calculatrices graphiques sur lequel est écrit x2. Tapez votre diamètre dans la calculatrice, puis utilisez ce bouton pour trouver la valeur au carré. Divisez la valeur résultante par 4. Dans notre exemple, il est 6,25, donc le résultat dans notre cas est 1,563. Multipliez ceci par la valeur de π, 3.142, et la réponse est 4.909 m2. Ceci est la zone d'alésage (A).

Enregistrez la zone résultante de votre configuration de piston.

Entrez les valeurs obtenues à partir de chacune de ces mesures et calculs dans l'équation principale F = pA, où F est la force du piston (F) en newtons (N), p est la pression manométrique et A est la zone pleine alésage. Ainsi, dans notre exemple, un vérin à simple effet à pression atmosphérique, travaillant sur la course de sortie, nécessiterait le calcul suivant pour déterminer la force du piston (F): 100 000 multiplié par 4,909, ce qui équivaut à 490900 N.

TL ; DR (Trop long; N'a pas lu)

Utilisez les équations correctement pour vous assurer d'obtenir une réponse précise à votre calcul de la force du piston. Par exemple, dans l'équation F = pA, vous devez vous rappeler de multiplier la valeur de p par la valeur de A. Ils ne sont pas ajoutés, divisés ou soustraits. Au lieu de cela, les p et A sont situés côte à côte dans l'équation, ce qui signifie qu'ils sont multipliés ensemble. Cependant, dans le calcul préliminaire du diamètre de forage complet, trouvé en appliquant l'équation A = πd2 /4, il existe plusieurs processus différents pour obtenir une réponse qui doit être effectuée dans le bon ordre: d est au carré en premier, la valeur de d2 est ensuite divisé par 4 et la valeur résultante est ensuite multipliée par 3.142.

Attention

Attention aux unités. Bien que la valeur de 100 kPa soit plus gérable, vous devez l'étendre à 100 000 pascals pour les besoins du calcul. Une fois les résultats obtenus, vous pouvez ensuite le reconvertir en une valeur plus petite si vous le souhaitez, en le divisant par 1 000. La règle de l'unité s'applique également à la zone. Certaines personnes travaillent en mètres, certaines en centimètres et d'autres en millimètres. Si vous maintenez le même choix tout au long du calcul, le résultat sera précis et évolutif, mais si vous utilisez différentes unités dans différentes parties du même calcul, vous obtiendrez la mauvaise réponse par plusieurs facteurs, ce qui signifie plus ou moins de zéros avoir.