תוֹכֶן
בוכנה היא המרכיב הפועל במנועים, מדחסים ומשאבות והיא שוכנת בתוך צילינדר. מטרת הבוכנה משתנה בהתאם למערכת שהיא חלק ממנה. לדוגמה, במנוע, כמו מנוע מכונית, הבוכנה מעבירה כוח מהתרחבות הגז בצילינדר דרך מוט הבוכנה אל גל הארכובה. חישוב כוחו של בוכנה הוא קריטי בעת ההחלטה כיצד הרכיב יעבוד, אילו שימושים מעשיים יהיה לו ואיך המנוע או המדחס המתקבלים יפעלו. החישוב הוא פשוט, בתנאי שהיחידות נשארות שוות ערך והערכים הנכונים מוזנים במדויק.
מודדים ורשמים את לחץ המידה (p) בניוטונים למטר בריבוע (N / m2). יחידת המדידה N / m2 נקראת גם pascal (פא). עבור מכת הפלט, הלחץ יהיה שווה ללחץ אטמוספרי רגיל, שהוא תקני ב 100 kPa.
מדוד את קוטר הבוכנה הנושא המלא (d) במטר (m) בעזרת סרט מדידה או סרגל, תלוי בגודל הגדרת נשא הבוכנה שלך, ורשום את התוצאה.
השתמש בקוטר הבוכנה הנושא המלא כדי לחשב את שטח השעמום המלא (A) במטר בריבוע (m2) על ידי החלפת הערך שקיבלת ממדידת הקוטר שלך במשוואה A = π d2 / 4. π, או pi, הוא ערך קבוע המשמש במתמטיקה. זה מציין את היחס בין כל היקפי מעגלים לקוטר שלו בחלל והוא תמיד שווה לכ- 3.142. לכן, בעת חישוב שטח הבוכנה שלך, השתמש בערך זה כערך π במשוואה. לשם כך, בצע את המדידה של קוטר הבוכנה שלך וריבוע אותה באמצעות מחשבון. דוגמא עובדת תהיה קוטר של 2.5 מטר.זה נותן קוטר בריבוע של 6.25 מ"ר; יש כפתור בכל המחשבים הגרפיים שעליו כתוב x2. הקלד את הקוטר שלך במחשבון, ואז השתמש בלחצן זה כדי למצוא את הערך בריבוע. חלק את הערך המתקבל ב -4. בדוגמא שלנו, הוא 6.25, כך שהתוצאה במקרה שלנו היא 1.563. הכפלו את זה בערך π, 3.142 והתשובה היא 4.909 מ"ר. זהו אזור הנשא (A).
הקלט את האזור שהתקבל בהתקנת הבוכנה שלך.
הזן את הערכים המתקבלים מכל אחת ממדידות וחישובים אלה למשוואה הראשית F = pA, כאשר F הוא כוח הבוכנה (F) בניוטונים (N), p הוא לחץ המידה ו- A הוא שטח הנשא המלא. כך, בדוגמא שלנו, צילינדר פועל בודד בלחץ אטמוספרי, העובד על פעימת המוצא, ידרוש את החישוב הבא כדי לברר את כוח הבוכנה (F): 100,000 כפול 4.909, השווה ל 490900 נ.