একটি হাইড্রোলিক প্রেস কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য, চলুন জাহাজের যোগাযোগের নিয়মটি মনে রাখা যাক। এর লেখক ব্লেইস প্যাসকেল দেখেছেন যে যদি তারা একটি সমজাতীয় তরল দিয়ে পূর্ণ হয় তবে সমস্ত পাত্রে এর স্তর একই। এই ক্ষেত্রে, পাত্রের কনফিগারেশন এবং তাদের মাত্রা কোন ব্যাপার না। নিবন্ধটি যোগাযোগের পাত্রে বিভিন্ন পরীক্ষা-নিরীক্ষার বর্ণনা দেবে যা আমাদেরকে একটি হাইড্রোলিক প্রেসের গঠন এবং পরিচালনার নীতি বুঝতে সাহায্য করবে৷
পরীক্ষা
ধরা যাক আমাদের বিভিন্ন ক্রস-বিভাগীয় এলাকার সাথে যোগাযোগকারী জাহাজ আছে। আমরা ছোটটির ক্ষেত্রফলকে s দ্বারা, বড়টির ক্ষেত্রফলকে S দ্বারা বোঝাই। চলুন পাত্রে তরল দিয়ে পূর্ণ করি। যোগাযোগের জাহাজের নিয়ম অনুযায়ী, তরল পদার্থের উপরিভাগ একই উচ্চতায় থাকে।
পিস্টন দিয়ে উপরে থেকে পাত্রগুলো বন্ধ করা যাক। আমরা অনুমান করতে পারি যে s এবং S হল পিস্টনের ক্ষেত্র। বল f সঙ্গে ছোট এক উপর টিপুন. এটা নেমে যাবে, তরল হবেবড় সিলিন্ডারে প্রবাহিত হবে, এবং বাম দিকের পিস্টন উঠতে শুরু করবে। তাকে উঠতে না দেওয়ার জন্য, আমরা তার উপর শক্তি প্রয়োগ করব। এটি বোঝান F.
একটি হাইড্রোলিক প্রেস কীভাবে কাজ করে তা বোঝার কাছাকাছি যেতে, আসুন এই দুটি শক্তির মধ্যে একটি সংযোগ খুঁজে বের করার চেষ্টা করি। আমরা ভারসাম্যের অবস্থা থেকে এগিয়ে যাব। আমরা পিস্টন দিয়ে জাহাজগুলিকে ঢেকে দেওয়ার আগে, তরলগুলি ভারসাম্যপূর্ণ ছিল। ট্যাঙ্কের চাপ একই ছিল (p=P)। উভয় পিস্টনে চাপ দিন যাতে তরল এখনও ভারসাম্য বজায় রাখে। p এবং P চাপ অবশ্যই বৃদ্ধি পাবে। যাইহোক, তারা এখনও একই থাকবে, কারণ তারা একই অতিরিক্ত পরিমাণে বৃদ্ধি পাবে। এটি পিস্টন দ্বারা তৈরি চাপের পরিমাণ। এটি প্যাসকেলের আইন অনুসারে সর্বত্র প্রেরণ করা হয়৷
এখানে ভারসাম্যের অবস্থা: p=P. আপনি পিস্টন দ্বারা তৈরি চাপ বা তরল কলামের চাপ বিবেচনা করতে পারেন। ফলাফল একই হবে। উল্লেখ্য যে পিস্টন দ্বারা সৃষ্ট চাপ তরল কলামের হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপের চেয়ে হাজার গুণ বেশি। কয়েক সেন্টিমিটার উঁচু পানির একটি স্তম্ভ শত শত প্যাসকেলের চাপ সৃষ্টি করে। এবং পিস্টন চাপ শত শত কিলোপাস্কাল, এবং কখনও কখনও megapascals. অতএব, পরবর্তীতে আমরা তরল কলামের চাপকে অবহেলা করব এবং অনুমান করব যে p এবং P চাপগুলি একচেটিয়াভাবে f এবং F বল দ্বারা তৈরি হয়েছে।
তাদের এলাকায় পিস্টনের চাপ বলের নির্ভরতা
আসুন সূত্রটি বের করা যাক, এটি ছাড়া হাইড্রোলিক প্রেসের পরিচালনার নীতিটি বোধগম্য হবে না। p=f/s এবং একইভাবে P=F/S। এর ভারসাম্য অবস্থার মধ্যে একটি প্রতিস্থাপন করা যাক. f/s=F/S এবং এখন এর f এবং F শক্তির তুলনা করা যাক। এটি করার জন্য, অভিব্যক্তির বাম এবং ডান উভয় অংশS দ্বারা গুণ করুন এবং f দ্বারা ভাগ করুন। আমরা fS/sf=FS/Sf পাই। চলুন উভয় অংশে f এবং S বাতিল করি। ফলাফল হবে সমতা F/f=S/s।
জেতার ধারণাটি বৈধ
যদি S>s হয়, তাহলে বড় পাত্রের পিস্টনের চাপের বলটি ছোট পিস্টনে চাপ দেওয়া বলের চেয়ে অনেক গুণ বেশি হবে, বড় পিস্টনের ক্ষেত্রফলের ক্ষেত্রফল কত গুণ বেশি হবে? ছোটটি। অন্য কথায়, একটি ছোট পিস্টনে একটি ছোট বল প্রয়োগ করে, একটি বড় পাত্রে আমরা একটি ছোট পিস্টনে যেটি দিয়ে চাপি তার চেয়ে অনেক বেশি শক্তি পাব। এটি শক্তিতে লাভ বলে একটি প্রভাব। এটি দেখায় কতবার বলগুলি আলাদা হয়, অর্থাৎ, F থেকে f এর অনুপাত কত। আমরা যদি এমন জাহাজ নিই যার ক্রস-বিভাগীয় এলাকাগুলি খুব আলাদা, তাহলে আমরা দশ এবং হাজার গুণ উভয়ই শক্তি অর্জন করতে পারি। বল বিশ্লেষণ এটি পরিষ্কার করে: বল লাভ বড় এবং ছোট পিস্টনের ক্ষেত্রগুলির অনুপাতের সমান৷
একটি হাইড্রোলিক মেশিনের পিস্টনের নড়াচড়া
অনেক শিল্প হাইড্রোলিক প্রেসের নীতি ব্যবহার করে: পদার্থবিদ্যা, নির্মাণ, উপাদান প্রক্রিয়াকরণ, কৃষি, স্বয়ংচালিত ইত্যাদি। হাইড্রোলিক মেশিনের প্রয়োগের উদাহরণ চিত্রে দেখানো হয়েছে।
আসুন পিস্টনের সাথে একই দুটি যোগাযোগকারী জাহাজ বিবেচনা করা যাক, তবে এখন আমরা জোরের দিকে নয়, পিস্টন চলার সময় যে দূরত্ব অতিক্রম করে তার দিকে মনোযোগ দেব। কল্পনা করুন যে তাদের প্রাথমিক অবস্থান ভিন্ন। এলাকা S সহ পিস্টনটি ক্ষেত্রফল সহ পিস্টনের নীচে অবস্থিত। ছোট পিস্টনটিকে h দূরত্বে সরানো যাক। একটি ছোট জাহাজ থেকে জল একটি বড় একটি মধ্যে পাস এবংপিস্টন উপর চাপা. তিনি H. উচ্চতায় চলে গেলেন
ক্ষেত্রগুলির মধ্যে অনুপাত জেনে, আমরা উচ্চতার মধ্যে অনুপাত খুঁজে পাই। বাম সিলিন্ডার থেকে ডানদিকে চাপের মধ্যে যে আয়তন চলে তা v দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। ভলিউম V এর একটি তরল ডান সিলিন্ডারে প্রবেশ করেছে। তরলটি অসংকোচনীয়। এটা কিভাবে গাণিতিকভাবে লেখা যায়? v=v এলাকা এবং উচ্চতার পরিপ্রেক্ষিতে আয়তন প্রকাশ করুন। v=sh এবং V=SH. তাই sh=SH. S/s=h/H. অতএব, শক্তি বৃদ্ধি হল F/f=h/H। এই অনুপাতটি আমাদেরকে একটি হাইড্রোলিক প্রেস কীভাবে কাজ করে তা বোঝায়। আমরা এই উপসংহারে উপনীত হই যে, যেহেতু F এর চেয়ে বড়, তাহলে H-এর চেয়ে কম, এবং একই ফ্যাক্টর দ্বারা।
ধরা যাক একটি হাইড্রোলিক মেশিন শতগুণ শক্তি বৃদ্ধি করে। এর মানে হল যে আমরা যদি ছোট পিস্টনটিকে 100 মিমি কম করি, অন্য পিস্টনটি মাত্র 1 মিমি বাড়বে। এবং এমন মেশিন রয়েছে যা হাজার গুণ শক্তি লাভ করে। কিন্তু যখন পিস্টনে একটি গাড়ি থাকে এবং এটিকে কয়েক মিটার উচ্চতায় তুলতে হবে তখন কী হবে?
হাইড্রোলিক প্রেসের নকশা এবং পরিচালনার নীতি
একটি ছোট এলাকার পিস্টনে একটি ভালভ থাকে যা ইঞ্জিন তেলের জলাধারের দিকে নিয়ে যাওয়া টিউবটিকে বন্ধ করে দেয়। জল সাধারণত হাইড্রোলিক প্রেসে ব্যবহার করা হয় না কারণ এটি ক্ষয়কারী এবং তুলনামূলকভাবে কম ফুটন্ত বিন্দু রয়েছে। পিস্টন হ্যান্ডেল চালায়। একটি টিউবের মাধ্যমে তরল ছোট সিলিন্ডার থেকে বড় সিলিন্ডারে স্থানান্তরিত হয়।
বড় জাহাজটিতে একটি ভালভ এবং একটি পিস্টনও রয়েছে৷ যখন আমরা বায়ুমণ্ডলীয় সাহায্যে লিভার, তেল বাড়াইচাপ ছোট সিলিন্ডার মধ্যে sucked হয়. যখন আমরা পিস্টন কম করি, ভালভ বন্ধ হয়ে যায়, তেল যাওয়ার জন্য কোথাও নেই, তাই এটি একটি বড় পাত্রে যায়। এটি এটিতে ভালভটি উত্তোলন করে, তেলের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়, এর কারণে পিস্টন বেড়ে যায়। আমরা যখন ছোট পিস্টনটি আবার বাড়াই, তখন বড় পাত্রের ভালভ বন্ধ হয়ে যায়, ফলে তেল কোথাও যায় না এবং পিস্টনটি জায়গায় থাকে।
হাইড্রোলিক প্রেসের ক্রিয়াকলাপের নীতিটি এমন যে ছোট পিস্টনের যে কোনও দোলন সর্বদা বড় পিস্টনটিকে উপরের দিকে নিয়ে যায়। ডিভাইসটিতে একটি মেকানিজম আছে যা বড় পিস্টনকে নিচে নামতে দেয়। এটি একটি বড় পাত্রে একটি কল সহ একটি পায়ের পাতার মোজাবিশেষ। যখন আমরা ট্যাপ বন্ধ করি, আমরা বড় সিলিন্ডারটি সিল করি এবং যখন আমরা এটি খুলি, তখন আমরা হাইড্রোলিক প্রেসটিকে তার আসল অবস্থানে ফিরিয়ে দিই, তেল নিষ্কাশন হয়। এটি জলাধারে ফিরে আসে, যা পিস্টনকে নামানোর অনুমতি দেয়৷
