حقنة باسكال: الخصائص والاستخدامات
إن حقنة Pascal عبارة عن وعاء دائري غير قابل للتشوه به عدة ثقوب على سطحه ومكبس مكبس. كل من هذه الثقوب مغطاة بالشمع أو أي مادة أخرى.
عن طريق ملء المحاقن بالماء وضغط المكبس ، ينتقل الضغط إلى السائل بالكامل ويخرج السائل من خلال الثقوب. يخرج السائل بقوة متناسبة مباشرة مع الضغط الذي تمارسه (الصورة السفلية ، مع الماء كسائل).
يتم استخدامه كأداة في المختبرات للتحقق من مبدأ باسكال. تحمل المحقنة والمبدأ المادي نفس اسم خالقها: العالم الفرنسي والفيلسوف والديني بليز باسكال. مع أنه أظهر مبدأ باسكال ، المعروف أيضا باسم قانون باسكال. كما أنشأت Pascal الضغط الهيدروليكي ، بناءً على نفس المبدأ.
يتم استخدام حقنة Pascal للتحقق من تشغيل بعض الآلات الهيدروليكية. كما أنه مفيد في دراسات ديناميكيات وميكانيك السوائل.
يتم استخدام أساس وظيفة المحاقن في بناء الأنظمة الهيدروليكية ، وفي الآلات الثقيلة مثل الحفارات الهيدروليكية ؛ في علم الطيران ، وفي معدات الهبوط ، وكذلك في الأنظمة الهوائية.
ملامح
حقنة Pascal عبارة عن مضخة بسيطة لها الخصائص التالية في بنيتها:
يتكون جسم المحقنة من مادة غير قابلة للتشوه وغير مرنة تقاوم الضغط.
- سطح الحاوية أو جسم المحقنة الكروية ، به ثقوب متساوية في الحجم ، موزعة بالتساوي.
- في البداية ، كانت المحقنة كروية أو دائرية أو كروية. بعد ذلك تم إنشاء المحاقن الأنبوبية.
- يجب سد هذه الثقوب أو الثقوب أو إغلاقها جزئيًا أو مؤقتًا قبل ملء الحاوية بسائل.
- يجب إزالة المواد التي تغلق هذه الثقوب بسهولة عند ممارسة الضغط على السائل من الداخل.
-المحاقن لها مكبس أو مكبس يناسب تمامًا بنية جسم المحقنة.
- الضغط على المكبس من هذا الصك يضع الضغط على السائل الموجود في الحقنة.
- داخل المحقنة يجب أن يكون السائل في حالة توازن أو راحة. ولكن بمجرد الضغط على المكبس ، يخرج السائل أو الغاز عبر الثقوب بنفس الضغط.
أساسيات حقنة باسكال
تم إنشاء حقنة باسكال مع الخصائص الموضحة في القسم السابق. الحقنة تعمل وفقا لمبدأ باسكال. يشرح هذا المبدأ كيف ينتشر الضغط الذي يمارس على السائل الثابت أو غير القابل للضغط الموجود في الحاوية.
حقنة باسكال هي حاوية من الجدران غير المشوهة ذات الشكل الدائري أو الكروي أو المستدير. تحتوي هذه المحقنة والإصدارات الأنبوبية على السائل أو السائل أو الغاز أو يحصرهما ، وهو في حالة توازن.
عن طريق الضغط على المكبس أو مكبس المحقنة ، ينتقل الضغط على الفور إلى السائل الذي يحتوي عليه. يميل السائل الناتج عن القوة التي تمارس على المكبس إلى الخروج بنفس الضغط من خلال الثقوب الموجودة في المحقنة.
تنتقل القوة داخل السائل ، والذي يمكن أن يكون سائلاً كزيت أو ماء ، أو غازي بطبيعته. لقد وجد أن المكبس الصغير يولد قوة أو ضغط متناسبين ؛ ومكبس كبير يولد قوة كبيرة.
تستخدم معظم الأنظمة الهيدروليكية سائلًا غير قابل للضغط في الأسطوانات الهيدروليكية مع نفس قاعدة حقنة Pascal.
مبدأ باسكال
ولكن ما هو مبدأ باسكال أو قانون باسكال؟ إنه مبدأ علمي في مجال الفيزياء. يوضح أن كل الضغط الذي يتعرض له السائل المحصور ينتشر فيه بشكل موحد.
ينص المبدأ على أنه لا يوجد فقدان للضغط. يصل هذا الضغط أو ينتقل بكثافة متساوية لكل من السائل وجدران الحاوية.
تتوافق الحاوية مع نظام يحتوي على السائل (غاز أو سائل) ، والذي يكون في البداية في حالة توازن.
ينتقل الضغط المطبق أو ينتقل بنفس الشدة في جميع النقاط وفي جميع اتجاهات السائل. يتم تحقيق هذا المبدأ بشكل مستقل عن المنطقة التي يتم فيها الضغط على السائل المحصور.
هناك نقل موحد للطاقة في النظام. وهذا يعني أن كل الضغط الذي يتعرض له السائل ينتشر فيه بشكل موحد.
قانون أو مبدأ Pascal ، هو الأساس لتشغيل الأنظمة الهيدروليكية. تستفيد هذه الأنظمة من حقيقة أن الضغط هو نفسه في جميع الاتجاهات. سيكون الضغط على المنطقة هو القوة التي سيعطيها السائل للمحيط المحيط بالنظام.
تطبيقات
يتم استخدام حقنة Pascal في المختبرات لإجراء مظاهرات لقانون أو مبدأ Pascal. يتم فحص هذا في مختبرات التدريس والبحث ؛ على سبيل المثال ، ميكانيكا الموائع.
المحاقن الهيدروليكية
لقد كانت حقنة Pascal نموذجًا أو مصدرًا للإلهام لإنشاء أدوات مخبرية أخرى مماثلة.
تم تصميم المحاقن الأنبوبية الهيدروليكية ، والبلاستيكية ، ذات الخصائص المختلفة. وبالمثل ، تم صنع نماذج لها محاقن بأقطار مختلفة من المقطع العرضي ، مع مكابس أو بيستونز تختلف في الحجم.
الأنظمة الهيدروليكية
هناك نماذج أولية لمحاكاة النظام الهيدروليكي لتقييم إزاحة السائل والقوة المطبقة والضغط الناتج ، من بين متغيرات أخرى.
مجموعة متنوعة من الأنظمة الميكانيكية الهيدروليكية تعمل مع مبدأ الحقنة وقانون باسكال. في الفرملة والهيكل السفلي للطائرة ، والإطارات ، والمصاعد الهيدروليكية للسيارات ، من بين أنظمة أخرى.
الحفارات الهيدروليكية
من أجل تحسين تصميم النماذج الهيدروليكية الحفارات مصنوعة على أساس حقنة ومبدأ باسكال.
تحليل وظائف الحفارات المستخدمة للحفر تحت سطح التربة. تم تجربتها خصيصًا لتحسين تشغيل محاور النظام الهيدروليكي ، من بين جوانب أخرى.
