ForHosting KIT · الهندسة والبناء

حاسبة الرافعة الهيدروليكية: الفائدة الميكانيكية والقوة

مكبسان قطراهما 2 و10 سم يحوّلان دفعة مقدارها 100 نيوتن إلى 2500 نيوتن، لأن القوة تزداد بمربع نسبة القطرين. أدخل القطرين بالوحدة نفسها والقوة المؤثرة لتحصل على الفائدة الميكانيكية المثالية وقوة الخرج. مجاني في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

قطر المدخل: 2
قطر المخرج: 10
قوة الدخل: 100

تحصل على

نسبة الأقطار: 5
الفائدة الميكانيكية: 25
قوة الخرج: 2,500
النموذج: ideal

تنقل الرافعة الهيدروليكية الضغط المؤثر في مكبس صغير عبر مائع محصور، فتنتج قوة أكبر عند مكبس ثانٍ. تستقبل هذه الحاسبة قطر مكبس الإدخال وقطر مكبس الإخراج والقوة المؤثرة، ثم تعرض الفائدة الميكانيكية المثالية وقوة الخرج. يمكنكم إدخال القطرين بالمليمتر أو السنتيمتر أو البوصة أو أي وحدة طول أخرى، بشرط استعمال الوحدة نفسها لكليهما. تبقى وحدة قوة الخرج مماثلة لوحدة قوة الإدخال. يعتمد الحساب على مبدأ باسكال، ويرفض صراحةً قطر إدخال يساوي صفراً بدلاً من إرجاع نتيجة غير معرّفة.

كيف يحدد قطر المكبس الفائدة الميكانيكية

ينص مبدأ باسكال على أن الضغط المؤثر في مائع محصور ينتقل إلى جميع أجزاء المائع. وبما أن الضغط يساوي القوة مقسومة على المساحة، فإن الرافعة المثالية تحقق مساواة قوة الإدخال مقسومة على مساحة الإدخال مع قوة الخرج مقسومة على مساحة الخرج. مساحة المكبس الدائري تساوي pi مضروبة في مربع القطر ومقسومة على أربعة.

وعند تكوين نسبة المساحتين يُختصر كل من pi وأربعة، فتساوي الفائدة الميكانيكية مربع ناتج قسمة قطر الخرج على قطر الإدخال. إذا كان قطر مكبس الخرج ضعف قطر الإدخال، كانت مساحته وقوته المثالية أكبر أربع مرات.

إدخال قيم متوافقة وقراءة النتيجة

يجب التعبير عن القطرين بوحدة الطول نفسها. فالقيمتان 20 مليمتر و100 مليمتر تعطيان النسبة نفسها التي تعطيها القيمتان 2 سنتيمتر و10 سنتيمتر. يجب أن تكون القيم الثلاث أعداداً منتهية.

يلزم أن يكون القطران أكبر من صفر، أما قوة الإدخال فيجوز أن تساوي صفراً ولا يجوز أن تكون سالبة. إذا كان القطران 2 و10، كانت النسبة 5 والفائدة 25، وأنتجت قوة إدخال مقدارها 100 قوة مثالية مقدارها 2500.

التوقع المثالي والمعدات الواقعية والاستخدام الآمن

تفقد الأنظمة الهيدروليكية الواقعية جزءاً من القوة بسبب احتكاك موانع التسرب ولزوجة المائع وانخفاض الضغط في الخراطيم والصمامات والتسرب واختلال محاذاة المكابس وتشوه الأجزاء. وقد تفرض حدوداً إضافية ضغوط المضخة وشوط الأسطوانة وحجم الخزان ودرجة الحرارة ودورة التشغيل وطريقة التثبيت والأحمال الجانبية. يمكنكم استخدام القيمة المثالية في المسائل التعليمية ومقارنة الأسطوانات ووضع حد أعلى للتصميم الأولي أو تدقيق قياسات المختبر.

عند اختيار معدات هندسية، طبقوا الكفاءة وعوامل الأمان الموثقة، واستعينوا بمختص لمراجعة النظام كاملاً. يعني حفظ الحجم أيضاً أن زيادة القوة تقابلها قلة في مسافة الحركة: عندما تكون المساحة أكبر 25 مرة، يتحرك مكبس الخرج مثالياً مسافة تساوي جزءاً من 25 من مسافة الإدخال.

حالات الاستخدام

مراجعة مسألة في الفيزياء

حوّلوا قطرَي مكبسين وقوة مؤثرة إلى نسبة المساحتين المثالية وقوة الخرج وفق مبدأ باسكال.

مقارنة أحجام الأسطوانات

تعرّفوا إلى أثر قطر الخرج في تضخيم القوة النظري قبل إضافة الكفاءة وعوامل الأمان.

التحضير لتجربة هيدروليكية

أنشئوا قيمة مثالية تقارنونها بالقوة المقاسة لدراسة الفواقد في المعدات الواقعية.

الأسئلة الشائعة

ما المعادلة التي تستخدمها الحاسبة؟

تستخدم MA = (D_out / D_in)^2 و F_out = F_in × MA، وهما مشتقتان من تساوي الضغط ومساحتي المكبسين الدائريتين.

هل يجب أن يستخدم القطران الوحدة نفسها؟

نعم. يمكن أن يكون كلاهما بالمليمتر أو البوصة أو أي وحدة طول أخرى، لكن خلط الوحدات يعطي نسبة خاطئة.

هل تشمل قوة الخرج الفواقد الهيدروليكية؟

لا. إنها قوة نظرية مثالية؛ فالاحتكاك والتسرب وانخفاض الضغط تقلل القوة الواقعية.

لماذا تتضاعف القوة أربع مرات عند مضاعفة القطر؟

لأن القوة تتبع مساحة المكبس، والمساحة تزداد بمربع القطر. فمكبس الخرج الذي يبلغ عرضه ضعف مكبس الدخل تكون مساحته أربعة أضعاف، وبالتالي تصبح القوة المثالية أربعة أضعاف أيضًا.

هل تبيّن الحاسبة المسافة التي يتحركها المكبس الكبير؟

لا. إنها نموذج ساكن مثالي يحسب تضخيم القوة فقط، ولا يقدّر مشوار المكبسين ولا السرعة ولا الطاقة المفقودة. والنتيجة مرجع نظري وليست الحمل المقنن لرافعة حقيقية.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/hydraulic-lift-advantage

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/hydraulic-lift-advantage \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"input_diameter":2,"output_diameter":10,"input_force":100}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/hydraulic-lift-advantage", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "input_diameter": 2,
    "output_diameter": 10,
    "input_force": 100
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/mech/hydraulic-lift-advantage",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "input_diameter": 2,
    "output_diameter": 10,
    "input_force": 100
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/hydraulic-lift-advantage", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"input_diameter":2,"output_diameter":10,"input_force":100}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"input_diameter":2,"output_diameter":10,"input_force":100}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/hydraulic-lift-advantage", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "input_diameter": 2,
  "output_diameter": 10,
  "input_force": 100
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.hydraulic_lift_advantage",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

كيف يحدد قطر المكبس الفائدة الميكانيكية

تعرض الحاسبة هذه النسبة عديمة الوحدة باسم mechanical_advantage، ثم تضربها في input_force للحصول على output_force. كما تعرض diameter_ratio قبل تربيع النسبة. هذا نموذج ساكن مثالي يصف تضخيم القوة عند تساوي ضغط المائع، ولا يقدّر مسافة حركة المكبس أو سرعته أو فاقد الطاقة.

إدخال قيم متوافقة وقراءة النتيجة

أدخلوا قطر المكبس المحرّك في input_diameter، وقطر المكبس المتحرك في output_diameter، والقوة المؤثرة في input_force. يمكن إدخال القوة بالنيوتن أو رطل-قوة أو الكيلونيوتن أو أي وحدة قوة أخرى، وتبقى output_force بهذه الوحدة لأن الفائدة الميكانيكية بلا أبعاد. يؤدي قطر الإدخال الصفري إلى invalid_input لأن المعادلة ستقسم على صفر. عند النجاح، تمثل mechanical_advantage معامل التضخيم المثالي، وتمثل output_force القوة النظرية المتاحة. تبلغ تكلفة كل عنصر ناجح عبر API مقدار $0.002.

التوقع المثالي والمعدات الواقعية والاستخدام الآمن

النتيجة قيمة نظرية مرجعية وليست حمولة رفع معتمدة. تتقدم تعليمات المصنّع الخاصة بضغط التشغيل والحمولة وعوامل الأمان والفحص والمائع المتوافق على نتيجة هذه الحاسبة. لا تحسب هذه الإمكانية الشوط أو الضغط أو الكفاءة أو الحمولة الآمنة لأنها تحتاج إلى مدخلات إضافية؛ بل تعيد فقط الفائدة المثالية القائمة على القطر وقوة الخرج المقابلة، بصورة حتمية ومن دون اتصال بالشبكة.

أسئلة تقنية

ماذا يحدث إذا كان قطر الإدخال صفراً؟

يفشل الطلب بالرمز invalid_input لأن نسبة المساحتين تتطلب القسمة على مربع قطر الإدخال.

ما تكلفة العملية الحسابية عبر API؟

تكلفة كل عنصر يُعالج بنجاح هي $0.002. ويمكنكم استخدام حاسبة المتصفح مجاناً.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

كيف يحدد قطر المكبس الفائدة الميكانيكية

إدخال قيم متوافقة وقراءة النتيجة

التوقع المثالي والمعدات الواقعية والاستخدام الآمن

حالات الاستخدام

مراجعة مسألة في الفيزياء

مقارنة أحجام الأسطوانات

التحضير لتجربة هيدروليكية

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

كيف يحدد قطر المكبس الفائدة الميكانيكية

إدخال قيم متوافقة وقراءة النتيجة

التوقع المثالي والمعدات الواقعية والاستخدام الآمن

أسئلة تقنية

شكرًا