加わっている圧力の算出方法(単位:PSI)

質問

エアーコンプレッサーからエアーを供給し、スイッチを押せば、天板が下りて、下側の"台"に圧力がかかるという機械についてです。
レギュレータに40psiと表示されている場合、エアー圧は40psiだと分かりますが、台には何psi加わっているのかを調べたいです。
いろいろなサイズの天板、台、エアー圧がありますので、出来れば、方程式を作りたいと考えております。
ご教授願います。

回答No.4

okormazd · ベストアンサー

ANo.2
です。
少しはわかりましたが、相変わらず構造は不明です。
1.レギュレータ
レギュレータは圧力を調節する装置です。レギュレータについている2次側の圧力計で、40psiに設定すれば40psiです。普通は、はじめはそれより下がる表示があっても、まもなく40psiになるでしょう。
それよりは大きくはならないはずです。
2.
>エアーシリンダーによって天板を上下させます。
天板にかかる力は、
シリンダーの断面積×空気圧
でしょう。
3.
台にかかる圧力
台と天板がどのような関係になっているかわからないので、なんともいえないが、基本は、

力=断面積×圧力
圧力=力/断面積

です。

なお、psiは
pounds per square inchで、
1[psi]=1[lbf/in^2]　(=0.4536[kg]*9.8[m/s^2]/0.0254[m^2])
=6895[Pa]

お礼

ご回答ありがとうございます。
お礼のほう遅くなりまして申し訳ないです。
okormazd様が申されます様に構造を詳細にお伝えしないと答えは出そうにありません。
3社ぐらいの業者に質問してみたところ、上天板の自重含め、シリンダーのサイズ、性能などが項目として必要でレギュレータの計器の数値のみでは難しいようです。
質問しておいて大変申し訳ございませんが、インターネット上に機械の構造の詳細を書くことは出来かねますので、これに打ち切りにさせて頂きます。
あとは、自分で調べてみます。
大変参考になりました。ありがとうございました。

回答No.3

yasuhiga

再度お邪魔します。

＞エアーシリンダーの種類、長さ、シリンダー経などによって、式に加わる要素はありますでしょうか？

材質は問題ない思いますが、エアは当然、断熱圧縮で温度が上昇します。
今回の場合、それによるロスは当該方程式に入れなくてもいいと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。
お礼のほう遅くなりまして申し訳ないです。

回答No.2

okormazd

機械の構造がわかりませんので、一般的な話です。
天板が空気で押されて圧力を受けているなら、天板にかかる圧力は、空気圧と同じです。圧力は同じですが、加わる力は圧力×天板の面積になります。天板が台を押しているなら、台を押す力は天板が受ける力と同じです。天板と台の面積が違うなら、台にかかる圧力は台にかかる力÷台の面積です。

式で書くなら、
pa:空気圧
p:台にかかる圧力
S1:天板の面積
S2:台の面積
とすれば、

p=S1/S2・pa

補足

ご回答ありがとうございます。
エアーシリンダーによって天板を上下させます。
エアーシリンダーの種類、長さ、シリンダー経などによって、式に加わる要素はありますでしょうか？

回答No.1

yasuhiga

作用反作用の法則から、レギュレータと同じではないでしょうか。

お礼

ご回答ありがとうございます。
今回の機械では、下側の台を半分のサイズに変えたときも、エアー圧の表示は変わりません。(レギュレータに表示されるのであれば、倍の表示になると考えています。)