Piston adalah komponen kerja mesin, kompresor, dan pompa dan ditempatkan di dalam silinder. Tujuan piston bervariasi tergantung pada sistem yang menjadi bagiannya. Misalnya, pada mesin, seperti mesin mobil, piston memindahkan gaya dari gas yang mengembang di dalam silinder melalui batang piston ke poros engkol. Menghitung gaya piston sangat penting saat memutuskan bagaimana komponen akan bekerja, kegunaan praktis apa yang akan dimilikinya, dan bagaimana mesin atau kompresor yang dihasilkan akan berfungsi. Perhitungannya mudah, asalkan unit tetap setara dan nilai yang benar dimasukkan secara akurat.
Ukur dan catat tekanan gauge (p) dalam newton per meter kuadrat (N/m2). Satuan ukuran N/m2 juga disebut pascal (Pa). Untuk langkah keluaran, tekanan akan setara dengan tekanan atmosfer normal, yaitu standar pada 100 kPa.
Ukur diameter piston lubang penuh (d) dalam meter (m) menggunakan pita pengukur atau penggaris, tergantung pada ukuran pemasangan lubang piston Anda, dan catat hasilnya.
Gunakan diameter piston lubang penuh untuk menghitung luas lubang penuh (A) dalam meter kuadrat (m2) dengan mensubstitusikan nilai yang Anda peroleh dari pengukuran diameter Anda ke dalam persamaan A = π d2/4. π, atau pi, adalah nilai konstanta yang digunakan dalam matematika. Ini menunjukkan rasio keliling lingkaran apa pun dengan diameternya di ruang angkasa dan selalu sama dengan sekitar 3,142. Jadi, saat menghitung luas piston, gunakan nilai ini sebagai nilai π dalam persamaan. Untuk melakukan ini, ukur diameter piston Anda dan kuadratkan menggunakan kalkulator. Contoh yang berfungsi adalah diameter 2,5 meter. Ini memberikan diameter kuadrat 6,25 meter persegi; ada tombol di semua kalkulator grafis yang bertuliskan x2. Masukkan diameter Anda ke dalam kalkulator, lalu gunakan tombol ini untuk mencari nilai kuadrat. Bagilah nilai yang dihasilkan dengan 4. Dalam contoh kita, hasilnya adalah 6,25, jadi hasil dalam kasus kita adalah 1,563. Kalikan dengan nilai π, 3,142, dan jawabannya adalah 4,909 m2. Ini adalah area lubang (A).
Catat area yang dihasilkan dari pengaturan piston Anda.
Masukkan nilai yang diperoleh dari masing-masing pengukuran dan perhitungan ini ke dalam persamaan utama F = pA, di mana F adalah gaya piston (F) dalam newton (N), p adalah tekanan pengukur dan A adalah luas lubang penuh. Jadi, dalam contoh kita, sebuah silinder kerja tunggal pada tekanan atmosfer, yang bekerja pada langkah keluaran, akan membutuhkan perhitungan berikut untuk menentukan gaya piston (F): 100.000 dikalikan dengan 4,909, yang sama dengan 490900 N.
-
- Pita pengukur atau penggaris
- Kalkulator, sebaiknya grafis
- Gunakan persamaan dengan benar untuk memastikan Anda mendapatkan jawaban yang akurat untuk perhitungan gaya piston Anda. Misalnya, dalam persamaan F = pA, Anda harus ingat untuk mengalikan nilai p dengan nilai A. Keduanya tidak dijumlahkan, dibagi, atau dikurangi. Sebaliknya, p dan A ditempatkan berdampingan dalam persamaan, yang berarti keduanya dikalikan bersama. Namun, dalam perhitungan awal diameter lubang penuh, ditemukan dengan menerapkan persamaan A = πd2/4, ada beberapa proses berbeda untuk mendapatkan jawaban yang harus dilakukan dalam urutan yang benar: d dikuadratkan terlebih dahulu, nilainya dari d2 kemudian dibagi dengan 4 dan nilai yang dihasilkan kemudian dikalikan dengan 3,142.
- Berhati-hatilah dengan unit. Meskipun 100 kPa adalah nilai yang lebih mudah diatur, Anda harus mengembangkannya hingga 100.000 pascal penuh untuk tujuan penghitungan. Setelah hasilnya didapat, Anda kemudian dapat mengubahnya kembali ke nilai yang lebih kecil jika diinginkan, dengan membaginya dengan 1.000. Aturan satuan juga berlaku untuk luas. Beberapa orang bekerja dalam meter, beberapa dalam sentimeter dan beberapa dalam milimeter. Asalkan Anda mempertahankan pilihan yang sama selama perhitungan, hasilnya akan akurat dan terukur, tetapi jika Anda menggunakan unit yang berbeda di bagian yang berbeda dari perhitungan yang sama, Anda akan mendapatkan jawaban yang salah dengan beberapa faktor, yang berarti nol lebih banyak atau lebih sedikit dari yang seharusnya. memiliki.
Layanan Foto/iStock/GettyImages
