油圧リフト計算機:機械的倍率と出力を計算
直径2 cmと10 cmのピストンなら、100 Nの力が2500 Nになります。力は直径の比の2乗で増えるためです。同じ単位で2つの直径と入力の力を入れると、理想的な機械的倍率と出力の力が分かります。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 入力側の直径
- 2
- 出力側の直径
- 10
- 入力力
- 100
- 直径比
- 5
- 機械的倍力
- 25
- 出力力
- 2,500
- モデル
- ideal
油圧リフトは、密閉された流体を通して小さなピストンに加えた圧力を伝え、大きなピストンでより大きな力を得る装置です。この計算機に入力側と出力側のピストン径、入力する力を指定すると、理想的な機械的倍率と出力が求められます。2つの直径は、ミリメートル、センチメートル、インチなど、同じ長さの単位で入力してください。出力の力は入力と同じ単位になります。計算にはパスカルの原理を用い、入力直径がゼロの場合は未定義の値を返さず、明確なエラーとして扱います。
ピストン径から機械的倍率を求める仕組み
パスカルの原理では、密閉流体に加えた圧力は流体全体に伝わります。圧力は力を面積で割った値なので、理想的な油圧リフトでは、入力する力を入力面積で割った値と、出力を出力面積で割った値が等しくなります。円形ピストンの面積は、pi に直径の2乗を掛けて4で割った値です。
2つの面積の比を取ると pi と4が相殺されるため、機械的倍率は出力直径を入力直径で割った値の2乗になります。出力ピストンの直径が入力側の2倍なら、面積と理想出力は4倍です。
互換性のある値の入力方法と結果の読み方
2つの直径には同じ長さの単位が必要です。たとえば、20ミリメートルと100ミリメートルの比は、2センチメートルと10センチメートルの比と同じです。3つの値はいずれも有限の数値でなければなりません。
直径はゼロより大きい値が必要ですが、入力する力はゼロでも構いません。負の力は受け付けません。直径が2と10なら比は5、倍率は25となり、入力が100なら理想出力は2500です。
理想値と実機の違い、安全に利用するための注意
計算結果は理論上の基準値であり、装置の許容荷重ではありません。実際の油圧装置では、シールの摩擦、流体の粘性、ホースやバルブの圧力低下、漏れ、ピストンのずれ、部品の変形によって利用できる力が減ります。ポンプの圧力上限、シリンダーのストローク、タンク容量、温度、使用率、取付方法、横荷重も安全性を左右します。
使用圧力、定格荷重、安全率、点検間隔、適合流体に関するメーカーの指定を必ず優先してください。理想値は、学習問題、シリンダー寸法の比較、初期設計の上限値、実験測定の確認に利用できます。実機を選定するときは、根拠のある効率と安全率を適用し、システム全体について専門家の確認を受けてください。
体積保存により、力の増幅と移動距離は交換関係にあります。面積が25倍なら、出力ピストンの理想移動距離は入力側の25分の1です。この機能は追加条件が必要なストローク、圧力、効率、安全荷重を計算せず、直径に基づく理想的な倍率と出力だけを、通信や時間依存なしで確定的に返します。
活用例
物理の問題を確認する
2つのピストン径と入力する力から、パスカルの原理に基づく理想面積比と出力を求めます。
シリンダー寸法を比較する
効率や安全率を加味する前に、出力側の直径が理論的な力の増幅に与える影響を確認します。
油圧実験を準備する
実測した力と比較する理想値を作成し、実際の装置で生じる損失を検討します。
よくある質問
この計算機ではどの式を使用しますか?
等しい圧力と円形面積から導かれる MA = (D_out / D_in)^2 および F_out = F_in × MA を使用します。
2つの直径には同じ単位が必要ですか?
はい。 両方をミリメートル、インチなど同じ単位にしてください。異なる単位を混ぜると比が不正確になります。
出力には油圧損失が含まれますか?
いいえ。 理想的な理論値です。摩擦、漏れ、圧力低下などにより、実際の力は小さくなります。
直径を2倍にすると力が4倍になるのはなぜですか?
力はピストンの面積に比例し、面積は直径の2乗に比例するためです。入力側の2倍の太さの出力ピストンは面積が4倍になるので、理想的な出力の力も4倍になります。
大きいピストンがどれだけ動くかも分かりますか?
分かりません。この計算は力の倍率だけを扱う理想的な静的モデルで、ピストンの移動量や速さ、失われるエネルギーは求めません。結果は理論上の目安で、実際のリフトの定格能力ではありません。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
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)リクエスト例
{
"input_diameter": 2,
"output_diameter": 10,
"input_force": 100
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.hydraulic_lift_advantage",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
ピストン径から機械的倍率を求める仕組み
この計算機は、単位のない面積比を mechanical_advantage として示し、それに input_force を掛けて output_force を求めます。2乗前の比は diameter_ratio で確認できます。これは同じ流体圧力による力の増幅を表す理想的な静的モデルであり、ピストンの移動距離、速度、エネルギー損失は算出しません。
互換性のある値の入力方法と結果の読み方
駆動側ピストンを input_diameter、動かされる側を output_diameter、加える力を input_force に指定してください。力にはニュートン、重量ポンド、キロニュートンなどを使用でき、機械的倍率には単位がないため、output_force は入力と同じ力の単位になります。入力直径がゼロの場合、式がゼロ除算になるため invalid_input を返します。成功時の mechanical_advantage は理想的な増幅率、output_force は理論上の出力です。API で正常に処理された1件の料金は $0.002 です。
技術的な質問
入力直径がゼロの場合はどうなりますか?
面積比で入力直径の2乗による除算が必要になるため、invalid_input として失敗します。
API の計算料金はいくらですか?
正常に処理された1件につき $0.002 です。ブラウザーの計算機は無料でご利用いただけます。