Kalkulator Hukum Pascal | HydraulicCalc

Hitung penggandaan gaya dengan hukum Pascal.

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diterapkan pada fluida terkurung diteruskan secara merata ke semua arah, yang mendasari setiap mesin pres hidrolik, rem, dongkrak, dan pengali gaya. Kalkulator ini menyelesaikan hubungan klasik F₁/A₁ = F₂/A₂ untuk sistem dua silinder, menentukan ukuran luas piston, rasio gaya, dan rasio langkah untuk mengalikan upaya input sebesar 5×, 50×, atau 500× sesuai kebutuhan.

Cara kerja

Tekanan P = F / A konstan di seluruh fluida statis, sehingga gaya input F₁ pada luas A₁ menghasilkan gaya output F₂ = F₁ × (A₂ / A₁) pada luas A₂. Pengali gaya (keuntungan mekanis) adalah rasio luas. Kekekalan volume fluida berarti rasio langkah berbanding terbalik: s₂ = s₁ × (A₁ / A₂). Pengali gaya 10× memerlukan langkah input 10× lebih panjang untuk perpindahan output yang sama. Tekanan kerja harus tetap di bawah rating terendah dari kedua silinder, dan gesekan segel mengurangi output praktis sebesar 5–10%. Hukum Pascal mengasumsikan fluida yang tidak dapat dimampatkan, statis, dan terkurung — gelembung udara atau casing yang melentur mengurangi output aktual.

Kasus penggunaan

Desain dongkrak botol

Seorang perancang dongkrak yang menargetkan keuntungan mekanis 25× memilih piston input 12 mm yang menggerakkan output 60 mm, menghitung bahwa input 100 N menjadi output 2.500 N, dan mengonfirmasi langkah input yang diperlukan untuk angkat 50 mm adalah 1.250 mm langkah pompa.

Verifikasi mesin pres hidrolik

Seorang pemilik bengkel yang memverifikasi mesin pres 20 ton bekas mengukur diameter piston kecil 25 mm, piston besar 200 mm, rasio luas 64×, lalu menghitung bahwa 270 psi pada piston kecil menghasilkan gaya penjepit 20 ton.

Estimasi gaya rem

Seorang insinyur otomotif yang memodelkan kaliper rem menghitung gaya piston rem dari rasio luas silinder master dan gaya pedal, lalu menentukan ukuran bantalan gesek untuk memberikan torsi roda yang diperlukan tanpa penguncian.

Pertanyaan umum

Apakah Hukum Pascal berlaku untuk udara atau hanya cairan?

Berlaku untuk fluida apa pun (cairan atau gas), tetapi kompresibilitas udara mengurangi perkalian gaya praktis — mesin pres hidrolik lebih kaku dari pneumatik karena oli mampat ~0,5%/1000 psi sementara udara jauh lebih banyak.

Mengapa dongkrak hidrolik saya terasa spons?

Rasa spons berarti udara terperangkap dalam sistem. Hukum Pascal mengasumsikan fluida tidak dapat dimampatkan; bahkan kandungan udara 5% dapat menggandakan perjalanan pedal. Buang angin sistem dari titik tertinggi hingga terasa keras.

Apa yang membatasi pengali gaya?

Tekanan kerja (tekanan tertinggi yang dapat ditahan komponen terlemah), tekuk silinder pada piston input yang panjang dan tipis, dan panjang langkah yang praktis bagi operator. Sebagian besar dongkrak dibatasi pada keuntungan 50-200×.