Прессы сверхвысокого давления

[Navigator]

Здравствуйте. Я довольно далёк от физики, и мой вопрос может быть совершенно элементарным для вас. Но никак не могу разобраться в следующем моменте. Тема давление, гидравлика. Необходимо оборудование для экспериментов, гидравлический пресс, выдающий примерно 15-20тыс атмосфер для рабочей поверхности примерно в 3 кв.см. Производители предлагают прессы, но в тоннах, или в паскалях. Пробую переводить с инет-конвертера, выдает, что 15тыс физических атмосфер примерно равно 15,5 тонн. Правильно ли это? А если в паскалях, то какая мощность равна этим атмосферам? И какой мощностью должен обладать пресс, т.к.площадь воздействия самого поршня зачастую больше необходимой для нас (в 3 кв.см.)?

[Dmitriy40]

Одна атмосфера это примерно сто тысяч паскалей.
15 тысяч атмосфер это примерно полтора гигапаскаля.
После домножения давления на площадь в квадратных метрах $0{,}0003$ получим силу в 450 килоньютонов.
Такую силу обеспечит груз примерно в 46 тонн (именно на эти 3 квадратных сантиметра, никак иначе).
Соответственно чем больше площадь или давление, тем больше необходимый вес.
Если есть пресс с некоей силой давления (в атмосферах или паскалях или тоннах), то увеличить его давление можно уменьшая площадь на которую он реально давит, так как давление равно отношению силы к площади.

Мощность тут вообще "не в кассу".

[amon]

Navigator в сообщении #1357587 писал(а):

гидравлический пресс, выдающий примерно 15-20тыс атмосфер

Dmitriy40 в сообщении #1357590 писал(а):

15 тысяч атмосфер это примерно полтора гигапаскаля.

Предел текучести конструкционных сталей - сотни МПа, Ваш пресс должен развивать давление на порядок больше. Из чего Вы собираетесь его делать?

[Dmitriy40]

Это вопрос скорее к автору тему, как и для чего он собирается прикладывать такое давление к площадке 3 кв.см, я лишь тупо посчитал по его цифрам.
Слышал что-то такое про алмазные наковальни ... хотя конечно алмаз размером в десяток см это божественно ...

[amon]

Dmitriy40 в сообщении #1357597 писал(а):

Это вопрос скорее к автору тему,

Естественно. Вас я использовал в качестве калькулятора ;)

Dmitriy40 в сообщении #1357597 писал(а):

хотя конечно алмаз размером в десяток см это божественно ...

Уже довольно давно люди, занимавшиеся выращиванием алмазов, говорили, что если хорошо заплатить, то они готовы вырастить алмаз любого размера. Правда, где сейчас эти люди ...

[Navigator]

Dmitriy40 в сообщении #1357590 писал(а):

Одна атмосфера это примерно сто тысяч паскалей.
15 тысяч атмосфер это примерно полтора гигапаскаля.
После домножения давления на площадь в квадратных метрах $0{,}0003$ получим силу в 450 килоньютонов.
Такую силу обеспечит груз примерно в 46 тонн (именно на эти 3 квадратных сантиметра, никак иначе).
Соответственно чем больше площадь или давление, тем больше необходимый вес.
Если есть пресс с некоей силой давления (в атмосферах или паскалях или тоннах), то увеличить его давление можно уменьшая площадь на которую он реально давит, так как давление равно отношению силы к площади.

Мощность тут вообще "не в кассу".

спасибо всем за ответы. Т.е.как я правильно понимаю, если взять пресс, выдающий под 50тонн, который будет давить на площадку около 3кв.см., то и получу это количество атмосфер? А если площадь поверхности поршня в 2-3 раза больше площадки, на которую он будет давить, всё равно будет сохраняться данное давление, не будет оно теряться в результате разности площадей поршня и статичной площадки?

[Dmitriy40]

По моему Вы путаете силу (ньютоны, килограмм-силы, иногда килограммы) и давление (паскали, атмосферы). Они хоть и называются схоже (особенно если скажут "сила давления"), но связаны через площадь и никак не могут быть одним и тем же. При изменении (уменьшении) площади давление разумеется сохраняться не будет, вот сила да, останется той же.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Механика и Техника»

[Emergency]

Navigator в сообщении #1357605 писал(а):

я правильно понимаю, если взять пресс, выдающий под 50тонн, который будет давить на площадку около 3кв.см., то и получу это количество атмосфер?

Правильно.

[realeugene]

Navigator в сообщении #1357605 писал(а):

Т.е.как я правильно понимаю, если взять пресс, выдающий под 50тонн, который будет давить на площадку около 3кв.см., то и получу это количество атмосфер?

Для абстрактного идеального пресса - получите. Реальный пресс сломается раньше.

[Emergency]

realeugene в сообщении #1357751 писал(а):

Реальный пресс сломается раньше

Пресс уцелеет - сломается то на что он давит. А на рабочих площадках пресса могут появиться вмятины.

[rockclimber]

Emergency в сообщении #1357754 писал(а):

realeugene в сообщении #1357751 писал(а):

Реальный пресс сломается раньше

Пресс уцелеет - сломается то на что он давит.

Да что вы говорите. А сколько еще он выдержит? Миллиард атмосфер, скажем?
Потрудитесь прочитать и понять первое сообщение amon выше.

[Navigator]

Dmitriy40 в сообщении #1357609 писал(а):

По моему Вы путаете силу (ньютоны, килограмм-силы, иногда килограммы) и давление (паскали, атмосферы). Они хоть и называются схоже (особенно если скажут "сила давления"), но связаны через площадь и никак не могут быть одним и тем же. При изменении (уменьшении) площади давление разумеется сохраняться не будет, вот сила да, останется той же.

ну..если не ошибаюсь, в данном случае речь идёт о физических атмосферах, только я не знаю, отличаются ли они от других атмосфер, как от величин. Видите ли, просто все производители пишут показатели их оборудования, прессов, в тоннах. Ну, максимум, в МПаскалях. Вот и высчитываю, вас всех спрашиваю. Пытаюсь понять правильные, хоть приблизительные показатели.

-- 30.11.2018, 19:21 --

realeugene в сообщении #1357751 писал(а):

Navigator в сообщении #1357605 писал(а):

Т.е.как я правильно понимаю, если взять пресс, выдающий под 50тонн, который будет давить на площадку около 3кв.см., то и получу это количество атмосфер?

Для абстрактного идеального пресса - получите. Реальный пресс сломается раньше.

а почему сломается сам пресс? Из за силы, которую создаёт поршень на площадь воздействия, но и на конструкцию пресса в целом?

[Dmitriy40]

Navigator
Тонна на квадратный метр даст $9{,}8$ кПа, это примерно одна десятая атмосферы.
Тонна на квадратный сантиметр даст уже $98$ МПа, это примерно $970$ атмосфер.
Тонна просто в воздухе не даст нисколько - обязательно надо смотреть на что именно давит эта самая тонна.
Если приводят сразу (М)Па, то смотреть на какую именно площадку оказывается это давление: игла и полуметровый торец цилиндра - очеееень разные вещи, хорошо заточенной иглой можно даже и руками такое давление создать, без всякого пресса (заточить кончик до диаметра $0{,}1$ мм и приложив вес всего одного килограмма получить более 12 тысяч атмосфер).
Ну и про прочность сталей (и вообще конструкции пресса) не забывать, а то раздавит не целевой объект, а сам пресс.

-- 30.11.2018, 18:41 --

Navigator в сообщении #1357767 писал(а):

а почему сломается сам пресс? Из за силы, которую создаёт поршень на площадь воздействия, но и на конструкцию пресса в целом?

Потому что на тот кончик пресса, который у вас 3 кв.см, будет приходиться ровно то же самое давление в полтора гигапаскаля, что намного выше прочности стали и значит сталь банально поплывёт как пластилин вплоть до расширения пятна контакта в десяток раз по площади, до диаметра порядка десяти сантиметров. Не выдержит сталь такого давления.

[realeugene]

Dmitriy40 в сообщении #1357774 писал(а):

и значит сталь банально поплывёт как пластилин

Или поплывёт как пластилин, или расколется на куски с разлетающейся шрапнелью.