Рис. 14.75. Гидравлический пресс |
Если сосуд, в котором сбоку друг над другом имеются отверстия, наполнить жидкостью, будет отчетливо видно, что она выходит из верхних отверстий с малым изгибом, а из нижних отверстий с большим изгибом (рис. 14.74). Это показывает, что в нижней области сосуда господствует более высокое давление, чем в верхней области. Это увеличение давления возникает потому, что с возрастающей высотой столбика жидкости h и, соответственно, действующей вниз силы тяжести жидкости гидростатическое давление становится больше.
Под гидростатическим давлением понимают давление, производимое силой тяжести жидкости.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС
В гидравлическом прессе, например, маленькой силой Fl — 800 Н, действующей в маленьком поршне площадью Ах = 10 см2, воздействовать большей силой F2 = 3200 Н на большой поршень площадью А2 = 40 см2 (рис. 14.75).
800 Н
3200 Н п _ ЙП Н о —
~~лп т-) Р — 80 —5— 8 бар.
40 см2 см2
10 см2 1 s, |
, _ 10 см _ 1 4’ s0 3 см |
А, А2 ’ 10 см2 Соотношение сил равно соотношению площадей. Соотношение ходов поршня 5ц и s2 противоположно.
Fl _ 800 Н _ 1. Д F, 3200 Н 4’А
3200 Н 4’ Л2 40 см2 4’52 Зсм 4′
Как и на всех машинах, здесь также имеет место «золотое правило механики»: выигрывая в силе, мы теряем в расстоянии.
14.2.7.2. Давление в газах
Газы — это тела, имеющие вес. 1 м3 воздуха весит примерно 1,29 кг. Молекулы газа отталкивают друг друга. Поэтому газы занимают всегда все предоставляемое им пространство и оказывают давление на ограничивающую пространство поверхность. Между молекулами газа имеется большое пустое пространство. Поэтому газы можно легко сжимать или сдавливать. При сжатии газа его температура растет.
АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
Земля окружена воздушной оболочкой высотой примерно 500 км, атмосферой. Она становится все тоньше с возрастающей высотой. Воздушная масса оказывает давление на воздух, расположенный, например, близко у поверхности моря,
которое при нормальных атмосферных условиях равно примерно 1 бар (атмосферного давления). Атмосферное давление тем меньше, чем больше расстояние от поверхности моря. Единица измерения атмосферного давления — это гектопаскаль (гПа). 1 бар = 1000 гПа.
Положительное избыточное давление, например р= + 8 бар |
Атмосферное давление Отрицательное избыточное давление, например |
р = — 0,5 бар |
ДАВЛЕНИЕ ГАЗА
Рис. 14.76. Показания давления у газов |
Рис. 14.77. Поршневой компрессор |
Воздух, охлажда ющий компрессор |
Сжатый воздух |
Поршень |
Всасываемый воздух |
В технике используют не давление по сравнению с безвоздушным пространством, так называемое абсолютное давление p3bs, а давление по отношению к существующему атмосферному давлению. Если давление газа в закрытом контейнере больше, чем атмосферное давление, то говорят об избыточном давлении ре. Таким образом, избыточное давление ре является разницей между абсолютным давлением />abs и преобладающим атмосферным давлением Рать (Рис-14-76)’ Таким образом, Ре= Pabs~ Pamb — Если в контейнере давление меньше, чем атмосферное давление, то возникает отрицательное избыточное давление (раньше: низкое давление). Если давление существенно меньше, чем атмосферное давление, говорят, как правило, о вакууме.
КОМПРЕССОРЫ
воздух |
Рис. 14.78. Винтовой компрессор |
Всасываемый воздух |
Компрессоры производят давление воздуха, требуемое для привода в действие пневматических зажимных элементов и управляющих устройств, для распыления лака и краски, а также для пневматических инструментов типа пистолетов для забивки гвоздей и скоб и винтовертов. Различают поршневые компрессоры (рис. 14.77) и винтовые компрессоры (рис. 14.78).