Calculer la force de poussée/traction et la vitesse du vérin hydraulique.
La force d'un vérin hydraulique détermine si une presse, un système de levage, un bridage ou un actionneur peut produire l'effort pour lequel il a été conçu. Ce calculateur résout la force de poussée et de traction pour toute pression de service et tout alésage, en tenant compte de la section de la tige qui réduit la surface annulaire effective lors du retrait. Utilisez-le lors de la sélection d'un vérin, du redimensionnement d'un système existant ou du diagnostic d'une poussée insuffisante, et comparez le résultat aux valeurs nominales côté tige et côté fond.
La force de poussée est égale à la pression du système multipliée par la surface totale du piston : F = P × (π × alésage² / 4). La force de traction utilise la surface annulaire : F = P × π × (alésage² − tige²) / 4, car la tige déplace le fluide côté tige. La pression est exprimée en psi ou en bar, l'alésage et le diamètre de tige en pouces ou en millimètres ; le calculateur convertit en unités SI cohérentes avant l'évaluation. Les frottements des joints et des bagues soustraient généralement 5 à 10 % de la valeur théorique ; aussi les concepteurs ajoutent-ils une réserve de sécurité de 15 à 25 % lors du choix d'un vérin pour un cycle de travail. La vitesse dépend du débit divisé par la surface : vitesse d'extension v = Q / A_piston, vitesse de retrait v = Q / A_annulaire — c'est pourquoi le retrait est plus rapide que l'extension à débit identique. La pression de service doit rester inférieure à la limite de flambage de la tige, à la résistance du filetage du fond et à la plage de pression des joints dynamiques indiquée par le fabricant.
Un ingénieur mécanique dimensionnant une presse de compactage de 50 tonnes choisit un vérin à alésage de 5 pouces à 2 800 psi et utilise le calculateur pour confirmer que la poussée côté fond dépasse la charge de pointe de 100 000 lb avec une réserve de 20 % avant d'émettre la commande.
Un technicien de terrain sur une flèche d'excavateur dont le levage est plus lent que les spécifications mesure une pression de tarage réelle de 2 100 psi au lieu de 2 500 psi ; en exécutant le calculateur à la valeur inférieure, il reproduit la force observée et isole la défaillance au réglage du limiteur de pression.
Un responsable de maintenance remplaçant un vérin de bridage de 3 pouces par un modèle de 2,5 pouces vérifie que le nouveau piston délivre toujours les 12 000 lb de force de serrage nécessaires au maintien du montage à la pression système existante de 2 500 psi.
Dans un vérin double effet standard, la tige occupe une partie de la surface côté traction. Cette surface réduite (surface annulaire) produit une force moindre à pression égale.
Oui. Les vérins réels perdent environ 5 à 10 % de leur force théorique par frottement des joints. Il convient toujours de concevoir le circuit avec une réserve de pression pour compenser cet effet.
Vitesse = Débit / Surface. Pour accélérer un vérin, il faut soit augmenter le débit de la pompe, soit utiliser un vérin à alésage plus petit.
Utilisez l'unité indiquée par votre manomètre. Le calculateur accepte le psi ou le bar et restitue la force en livres ou en newtons en conséquence ; le mélange des unités est la source d'erreur la plus fréquente, avec un facteur 14,5×.