HYDRAULICKÁ ZAŘÍZENÍ

Autor: RNDr. Kateřina KopečnáGymnázium K. V. Raise, Hlinsko, Adámkova 55

POKUS Č.1: PŘENOS SILOVÉHO PŮSOBENÍ KAPALINOU

spojíme hadičkou dvě injekční stříkačky o STEJNÉM obsahu průřezu

před druhou stříkačku postavíme dřevěný hranolek zatlačíme na píst první stříkačky

píst druhé stříkačky odtlačuje dřevěný hranolek stejně velkou silou

Pokus č. 2MODEL HYRAULICKÉHO ZAŘÍZENÍ

spojíme hadičkou dvě injekční stříkačky o RŮZNÉM OBSAHU PRŮŘEZU

prstem zatlačíme na píst menší stříkačky, pak na píst větší stříkačky

snadněji posuneme píst menší stříkačky, tj. na jeho stlačení je třeba menší síla

Úloha: … týká se pokusu č.2

Jak velkou tlakovou silou působí voda na píst injekční stříkačky o obsahu průřezu , který je třikrát větší než obsah průřezu menší injekční stříkačky?

Řešení úlohy: z Pascalova zákona:

tlak pod malým pístem musí být stejný jako tlak pod větším pístem, tj.

z každé strany rovnice doplníme vztah pro výpočet daného tlaku, současně víme, že :

=

existuje jediná možnost: závěr: síla působící na větší píst musí být třikrát větší

než síla působící na malý píst

Hydraulická zařízení

využívají Pascalův zákon

umožňují nejen přenášettlakovou sílu, ale hlavněji zvětšit

malá síla působící na píst o menším obsahu průřezu vyvolává velkou sílu působící na píst o větším obsahu průřezu

Pro hydraulická zařízení platí:

Kolikrát má jeden píst větší obsah průřezu než druhý, tolikrát větší silou na něj kapalina působí.

tlakové síly působícína písty jsou ve stejnémpoměru jako obsahyprůřezů pístů

Poznámka:

v hydraulických zařízeních se malý píst opakovaně zdvihá a klesá pomocí elektromotoru

musí se proto pohybovat po delší dráze, aby se dostatečně posunul větší píst

Užití hydraulických zařízení: hydraulický zvedák

např. automobilů (v servisech, odtahové služby) místo vody olej (písty se lépe pohybují, nereziví)

kapalinové brzdy v osobních automobilech

[obr1]

Užití hydraulických zařízení:

plošiny autojeřábů, ramena jeřábů

[obr3]

[obr2]

Užití hydraulických zařízení:

křeslo u zubaře

[obr4]

Užití hydraulických zařízení:

lžíce rypadel

[obr5]

Užití hydraulických zařízení:

hydraulické lisy (nad velkým pístem je upevněna vhodná deska)

ve strojírenství (lisování součástek) lisování starého papíru

[obr7][obr6]

Užití hydraulických zařízení: v chemickém průmyslu (plastové výrobky) v potravinářském průmyslu (lisování oleje ze semen, šťáv

z ovoce) kombajny

(lisování slámy)

[obr8]

Otázky a úlohy:

1. Síla působící na malý píst hydraulického zvedáku vyvolá tlak . Jak velký tlak vznikne pod velkým pístem tohoto zařízení a jak velký tlak je v hadici spojující oba válce?

Řešení:Tlak pod velkým pístem i v trubici spojující oba písty je stejný, tj. také .Důvodem je platnost Pascalova zákona.

Otázky a úlohy:

2. Plocha malého hydraulického lisu má obsah . Jak velký tlak vzniká v kapalině, působíme-li na tento píst vnější silou ?

Řešení:

NUTNÉ PŘEVÉST JEDNOTKY!!!

Otázky a úlohy:

3. Velký píst hydraulického zařízení má obsah . Jak velkou tlakovou silou působí kapalina na tento píst, je-li v kapalině tlak ?

Řešení:

NUTNÉ PŘEVÉST JEDNOTKY!!!

Otázky a úlohy:

4. Obsah malého pístu hydraulického lisu je . Působí na něj vnější tlaková síla . Obsah velkého pístu je . Urči tlakovou sílu, kterou kapalina působí na velký píst.

Řešení:

plocha je 30krát větší než plocha ,proto i síla bude 30krát větší než síla

PŘEVÁDĚT JEDNOTKY NENÍ NUTNÉ !!!POUZE VŽDY PLOCHY A SÍLY MUSÍ BÝTVE STEJNÝCH JEDNOTKÁCH!!!

Otázky a úlohy:5. V každém řádku tabulky jsou údaje pro jeden

hydraulický lis. Doplň chybějící údaje do tabulky.

Poznámka: NENÍ NUTNÉ PŘEVÁDĚT JEDNOTKY!! Řešení:

lis

1

2

3 12

4

𝟏𝟎𝟎𝟎𝑵𝟏𝟓𝒄𝒎𝟐

𝟒𝒌𝑵8