Перейти к содержанию
ШВЕD

Вопрос по давлению жидкости в сосуде, силе на поршнях и их смещению

Рекомендуемые сообщения

привет!

 

прошу подтвердить или опровергнуть логику рассуждений:

 

 

(1) дано:

- сосуд, в который подается жидкость под давлением P

- на одном штоке 2 поршня: большой и малый (считаем, что зазоров между стенками и поршннями нет - герметично)

 

post-11031-015669500_1536962214_thumb.jpg

 

Итак, давление в любой точке жидкости будет одинаковым = P.

Но тк площади поршней отичаются (S_a > S_b), то сила F1 > F2, следовательно, большой поршень будет всегда находится в положении B, а малый - в D, независимо от давления P.

 

(2) Усложняем схему: добавляем пружину под большой поршень, чтобы уравновесить силы, действующие на шток:

 

(F1 - F3) = F2

 

post-11031-025554600_1536963020_thumb.jpg

 

В этом случае при любом постоянном давлении P оба поршня будут в ЛЮБОМ (НЕПОДВИЖНОМ) уравновешенном состоянии.

 

(3) Теперь представим, что имеет место импульсный скачок давления P.

 

В этом случае поршени сместятся вправо, но после этого вернутся в исходное положение.

Скорость их движения будет зависеть от вязкости жидкости.

 

Я правильно рассуждаю????

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Хм. Почти.

Но со 2го варианта не так.

Предположим что площади отличаются в 2 раза. Диаметр большего поршня 20мм. Пружина на усилие в 10 кг.

Если подаёте давление в систему 5 кг. на F1 это будет усилие в 15,7кг., на F2 -7,3. +10кг на пружине. Поршень пойдёт влево, пока не займёт некое равновесное состояние.

Увеличите давление кг до 100. F1-314кг, F2-157кг + 10пружина. Поршень пойдёт вправо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

мне кажется, вы в 2 раза увеличили F2:

 

(а) давление системы = 5 кг/см2 = 0.49 МПа

- сила F1 = 15.7 кгс

- сила F2 = 3.9 кгс

 

(б) давление системы = 5 кг/см2 = 9.8 МПа

- сила F1 = 314 кгс

- сила F2 = 78.5 кгс

 

* * *

 

но не суть..

 

тогда еще вопрос:

 

можно ли утверждать, что можно построить вот такую систему:

 

post-11031-010343900_1537013202_thumb.jpg

 

(1) система работает в диапазоне давлений жидкости P = 0..... MAX

(2) площади клапанов и сила пружина подобраны так, что существует некоторое давление Px (0 > Px > MAX), при котором система работает так:

-- при давлении системы ниже Pх, золотник (связанный с клапанами) открыт, жидкость свободно течет ("открыто")

-- при давлении в диапазоне Px...MAX золотник занимает промежуточное значение (="частично открыто")

-- при давлении системы от MAX и выше золотник полностью перекрывает проходной канал ("закрыто")

 

 

// я изобрел велосипед, наверное, но, кажется, это не "дроссель" все-таки :))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

// я изобрел велосипед, наверное, но, кажется, это не "дроссель" все-таки )

 

 

Называется "редукционный клапан".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

спасибо за ответ и за ссылку - познавательно. только видос уж с оч занудным чуваком... но не об этом...

 

у меня, все-таки, НЕ редукционный клапан!

 

отличие в том, что моя схема подразумевает возможность 100% запирания, когда через него ничего никуда не вытекает. и поток возобновляется, лишь когда давление жидкости опускается ниже P_MAX.

 

а все редукционные клапана все что делают - это стравливают лишнее давление в слив. т.е. из них всегда что-то изливается. они не запираются.

это как линейный преобразователь напряжения (если провести аналогию электроникой): все что выше положенного напряжение "стравливается" в тепло.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

ШВЕD, такая штука называется не редукционный клапан, а редуктор. Например, у сварщиков для снижения давления, подаваемого из баллона атмосфер на 150, до давления, необходимого для сварочных работ. На домашнем газовом баллоне и т.д. Мне приходилось иметь дело с авиационным: "Редуктор ИЛ611-150-", можно посмотреть в инете. При достижении необходимого значения такие редукторы запирают трассу от высокого давления.

Изменено пользователем МИТАЛНИК

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Я правильно рассуждаю????

По моему не правильно. Что у Вас в запоршневом пространстве? Та же жидкость? Газ при каком-то давлении? Вакуум?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ШВЕD, Изучите работу любого гидрораспределителя типа Р-80. Там всё это реализовано.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да, точно, редуктор.

Редуктор давления (регулятор давления).

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ок, спасибо за наводки, посмотрю :)) интересная, все-таки, вещь гидравлика! главное, полезная! :)

 

в запоршневом пространстве предполагается та же жидкость.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

в запоршневом пространстве предполагается та же жидкость.

Тогда она не будет давать перемещаться поршням.

При пермещении поршней вправо сумарный объем полости между пошнями будет уменьшаться. А жидкость не сжимаемая.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

на схеме просто не показаны эти нюансы. разумеется, там будут мелкие дренажные каналы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

на схеме просто не показаны эти нюансы. разумеется, там будут мелкие дренажные каналы.

Если дренажные каналы будут соединены с полостью где жидкость под давлением Р, то в запоршневом пространстве тоже будет давление Р и ничего никуда двигаться не будет. Если каналы будут выходить еще куда-то, то устройство будет работать по разному в зависимости от того какое давление будет в каждой из двух запоршневых камер.

Изменено пользователем denisxor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

denisxor,

тогда снова вопрос (рассматриваем лишь левый поршень)

 

правильно ли утверждать, что давление вторично, а положение поршня определяется лишь равнодействующей силой, воздействующей на поршень?

если так, то тогда главную роль будут играть площади поршней. так, если со стороны F1 будет, скажем, конус или полусфера, а со обратной стороны плоский круг, то тогда F1 >> F_запоршневая.

 

верно?

Изменено пользователем ШВЕD

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ШВЕD, перемычку между поршнями можно сделать чуть больше диаметра правого поршня, если организовать упоры по торцу левого поршня. Полость между поршнями будет общая (хотя и на картинке она не разделена уплотнением, т.е. общая, что правильно). Форма торца поршня (его площадь) на усилие на него не влияет, влияет только диаметр.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ШВЕD,

 

если Вы хотите рассмотреть только один поршень, то надо бы это нарисовать. В следующем предложении Вы снова говорите про два поршня...

 

Правильно ли утверждать, что давление вторично, я не знаю. Т.к. понятия первично и вторично не являются физическими и мы с Вами можем понимать их по разному. По мне так давление первично. Оно является источником силы, давящей на стенки сосуда.

 

От формы поверхности поршня величина силы, действующей вдоль ножки поршня, не зависит. Зависит от площади сечения поршня, перпендикулярного ножке.

 

Вы сейчас погрузили некий предмет (поршень) в жидкость и создали давление. Почему этот предмет вообще должен куда-либо двигаться? Рыбы в воде плавают не от того что им в хвост вода давит меньше чем в голову. Они гребут...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Как сказал denisxor,

От формы поверхности поршня величина силы, действующей вдоль ножки поршня, не зависит. Зависит от площади сечения поршня, перпендикулярного ножке.

 

так и есть.

 

Добавлю уточнение: "Зависит от площади проекции поршня на плоскость перпендикулярную напралению его движения (направление результирующей силы)"

 

post-23499-047864700_1537166427_thumb.png

post-23499-018512300_1537166436_thumb.png

post-23499-006623900_1537166448_thumb.png

 

т.е. N = P * S = Pz * S1

 

потому что:

 

S = L * b

S1 = L1 * b

 

Pz = P cos a

L1 = L / cos a

S1 = (L / cos a) * b

 

Pz * S1 = ((P cos a) * ((L / cos a) * b) = P * L * b = P * S

 

 

При любов угле a элементарного участка стенки поршня Результирующая сила N равняется произведению площади проекции поршня на давление P.

 

При любом криволененом очертании поверхности поршня учитывается только площадь его проекции.

Иначе несеметричные камни в аквариуме плавали сами по себе (вечный двигатель)

Изменено пользователем uvl77

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ясно. спасибо за разъяснения. да, это принципиальный момент (с проекцией формы на плоскость), который я ошибочно не учел :(

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

простите, пропустил.

момент, что сила на пружине F=k*x учли?

чем сильнее сжимаешь пружину тем больше силы надо приложить на сжатие

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.