Zadanie Zadanie 7.1.4: Ciśnienie robocze płynu w siłowniku hydraulicznej platformy magazynowej

Punkty
3 pkt
Dział
Hydrostatyka · Ciśnienie
Trudność
Poziom trudności: łatwe
Hydrauliczna platforma magazynowa unosi łączną masę platformy i ładunku m = 2400 kg na tłoku o promieniu r = 10 cm. Oblicz ciężar, pole tłoka i minimalne ciśnienie robocze.

Treść zadania

Hydrauliczna platforma towarowa w centrum logistycznym służy do unoszenia platformy wraz z ładunkiem o łącznej masie m=2400 kgm = 2400\,\text{kg}. Platforma spoczywa bezpośrednio na pionowym tłoku siłownika hydraulicznego o przekroju kołowym i promieniu r=10 cmr = 10\,\text{cm}. Płyn roboczy jest doprowadzany do siłownika pod ciśnieniem z agregatu pompowego. **a)** Oblicz siłę nacisku FF (ciężar platformy z towarem) wywieraną na tłok siłownika. **b)** Oblicz pole powierzchni roboczej tłoka siłownika SS. **c)** Oblicz minimalne ciśnienie robocze pp, jakie musi wytworzyć agregat pompowy w cieczy roboczej, aby utrzymać uniesioną platformę w stanie spoczynku (w paskalach, kilopaskalach oraz barach). Przyjmij przyspieszenie ziemskie g=9,81 m/s2g = 9{,}81\,\text{m/s}^2, π≈3,14\pi \approx 3{,}14 oraz 1 bar=105 Pa1\,\text{bar} = 10^5\,\text{Pa}. Pomijamy masę własną tłoka oraz tarcie uszczelnień.

Odpowiedź i wynik końcowy

**a)** F=23 544 N=23,544 kN≈23,54 kNF = 23\,544\,\text{N} = 23{,}544\,\text{kN} \approx 23{,}54\,\text{kN} **b)** S≈0,0314 m2=314 cm2S \approx 0{,}0314\,\text{m}^2 = 314\,\text{cm}^2 **c)** p≈749 809 Pa≈749,8 kPa≈7,50 barp \approx 749\,809\,\text{Pa} \approx 749{,}8\,\text{kPa} \approx 7{,}50\,\text{bar}
Ilustracja do zadaniaNurek na głębokości h w jeziorze: na powierzchnię wody działa ciśnienie atmosferyczne p_0, a na szybkę maski nurka na głębokości h działa siła parcia F_p.p0h = 30 mSFpS = 150 cm2