Το μοναδικό πλεονέκτημα των ελατηρίων αερίου πάνω από τα κλασσικά ελατήρια συμπίεσης τάσης και συμπίεσης είναι ότι η ονομαστική τους δύναμη παραμένει σταθερή καθ 'όλο το μήκος τους. Αυτό συμβαίνει επειδή η δύναμη που ασκείται από την πίεση αερίου επιβάλλεται μόνο στην περιοχή της ράβδου εμβόλου και όχι στο έμβολο. Ο συνολικός όγκος εσωτερικού αερίου παραμένει σχετικά σταθερός, δεδομένου ότι είναι ανεξάρτητο από την πλευρά του εμβόλου στον οποίο βρίσκεται ο όγκος. Ο υπολογισμός του φορτίου απαιτεί γνώση του βάρους που έχει ανυψωθεί και της γωνιακής του κίνησης.

Βήμα 1

Ορισμός της εφαρμογής. Για παράδειγμα, εάν ένα ζεύγος ελατηρίων αερίου, το ένα ανά πλευρά, θα χρησιμοποιηθεί για να συγκρατήσει το σκληρό κάλυμμα των 6 ποδιών, 60 λιβρών ενός κρεβατιού φορτηγού, μπορείτε να υπολογίσετε το φορτίο του ελατηρίου αερίου σε οποιοδήποτε σημείο κατά μήκος του μετακίνηση του καλύμματος από πλήρως κλειστό έως πλήρως ανοιχτό. Υποθέστε ότι οι κορυφές και των δύο ελατηρίων συνδέονται με το μέσον του καλύμματος, 3 πόδια πίσω από την καμπίνα. Το κάλυμμα κλίνει σε γωνία 30 μοιρών όταν ανοίγει πλήρως στο πίσω μέρος του κρεβατιού. Ανοίξτε πλήρως, ο κύλινδρος έχει μήκος 30 ίντσες και σπρώχνει κάθετα προς το ανοιχτό κάλυμμα 30 μοιρών. Όταν το κάλυμμα είναι κλειστό, είναι σε μηδέν μοίρες, ο κύλινδρος έχει μήκος 20 ίντσες και είναι παράλληλος με το κάλυμμα σε μηδέν μοίρες. Ο κάτω άξονας του είναι τοποθετημένος 16 ίντσες μπροστά από την πόρτα του χώρου αποσκευών.

Βήμα 2

Υπολογίστε το φορτίο στους κυλίνδρους όταν κρατάτε το κάλυμμα σε 30 μοίρες. Αν το κάλυμμα ανοίξει σε κατακόρυφη θέση, όλο το βάρος των 60 λιβρών θα μεταφερθεί στον μεντεσέ κοντά στην καμπίνα και κανένα στους κυλίνδρους. Επομένως, καθώς το κάλυμμα περιστρέφεται κατά 30 μοίρες, το ένα τρίτο του συνολικού βάρους, ή 20 λίβρες, μετατοπίζεται στον μεντεσέ και ο κύλινδρος βλέπει ένα σχεδόν κάθετο βραχίονα ροπής 3 ποδιών με μόνο 40 κιλά πάνω του. Έτσι, κάθε κύλινδρος θα αναλάμβανε το μισό φορτίο, το οποίο είναι λίγο περισσότερο από 20 λίβρες.

Βήμα 3

Υπολογίστε το φορτίο όταν κλείσετε πλήρως. Δεδομένου ότι η γωνία είναι μηδέν σε σχέση με το κάλυμμα, οι κύλινδροι μπορούν να ωθηθούν μόνο οριζόντια έναντι του μεντεσέ. Δεν παίρνουν κανένα από το βάρος του καλύμματος και το κάλυμμα θέλει να παραμείνει κλειστό. Το κάλυμμα έχει σχεδόν άπειρο μηχανικό κέρδος ενάντια στον κύλινδρο σε αυτό το σημείο, οπότε είναι εύκολο για τον ιδιοκτήτη του φορτηγού να σπρώξει το κάλυμμα κλειστό. Σε οποιοδήποτε σημείο μεταξύ πλήρως κλειστού και πλήρως ανοικτού, οι κύλινδροι αρχίζουν να παίρνουν μεγαλύτερο βάρος από το βάρος του καλύμματος ως αναλογική λειτουργία των γωνιών μεταξύ του καλύμματος και του φορτηγού και του καλύμματος και των κυλίνδρων. Αυτό επιτρέπει στον οδηγό να απελευθερώσει το κάλυμμα καθώς οι κύλινδροι θα τον κρατήσουν ανοιχτό.

Προσδιορίστε τη μέγιστη δύναμη που απαιτείται για να καθορίσετε τους κυλίνδρους. Δεδομένου ότι η μέγιστη απαιτούμενη δύναμη σε αυτή την εφαρμογή είναι όταν το κάλυμμα είναι πλήρως ανοιχτό, καθορίστε τους κυλίνδρους που είναι προ-φορτωμένοι για να παραδώσουν 25 λίβρες για να παρέχουν ένα περιθώριο ασφαλείας ώστε το κάλυμμα να παραμείνει ανοιχτό με ελαφρά αντίσταση που απαιτείται για το κλείσιμο. h4> Συμβουλή

Ένα καλό σκίτσο που δείχνει τόσο τις κλειστές όσο και τις ανοιχτές όψεις των εφαρμογών αερίου με ελατήρια είναι σημαντικό να εξετάσουμε όλες τις γωνίες και τις δυνάμεις.

Προειδοποίηση

Οι πηγές αερίου είναι υπό εξαιρετικά υψηλή πίεση και δεν πρέπει ποτέ να τροποποιηθούν με κανέναν τρόπο.

Στοιχεία που θα χρειαστείτε

Υπολογιστής

Επίπεδο-μοιρογνωμόνιο