Siła uzyskiwana przez tłok siłownika hydraulicznego zależy od ciśnienia cieczy roboczej oraz pola powierzchni tłoka. Podstawowy wzór wynika z definicji ciśnienia:
Wzór
F = p · S
Gdzie:
- F – siła działająca na tłok [N],
- p – ciśnienie cieczy [Pa],
- S – pole przekroju tłoka [m²].
Jednostki są kluczowe
W zadaniach egzaminacyjnych najczęstszy błąd polega na podstawieniu wartości bez zamiany jednostek. Do wzoru należy używać jednostek układu SI:
- 1 kPa = 1000 Pa,
- 1 cm² = 0,0001 m².
Przykład:
Dane:
- S = 10 cm² = 10 · 0,0001 m² = 0,001 m²,
- p = 100 kPa = 100 000 Pa.
Obliczenie:
F = 100 000 Pa · 0,001 m² = 100 N
Siła tłoka wynosi więc 100 N.
Znaczenie w instalacjach lotniczych
Siłowniki hydrauliczne stosuje się m.in. w układach podwozia, hamulców, klap, sterów i mechanizmów blokujących. Zwiększenie ciśnienia lub powierzchni tłoka powoduje wzrost siły, którą może wytworzyć siłownik.
Do zapamiętania
- Większe ciśnienie oznacza większą siłę.
- Większa powierzchnia tłoka oznacza większą siłę.
- Przed obliczeniem zawsze zamieniaj jednostki na Pa i m².