Hitung gaya silinder pneumatik dan konsumsi udara FAD.
Silinder pneumatik mengubah tekanan udara terkompresi menjadi gaya linier pada kecepatan dan panjang langkah yang sesuai untuk penjepit, penyortir, pengemasan, dan otomasi pick-and-place. Kalkulator ini menentukan ukuran gaya dorong dan tarik silinder kerja tunggal atau ganda dari diameter bore, diameter batang, dan tekanan pasokan, memperhitungkan luas annulus yang berkurang di sisi batang persis seperti hidrolik — hanya dengan tekanan kerja yang jauh lebih rendah.
Gaya dorong F = P × π × D² / 4 di mana P adalah tekanan pasokan (biasanya 60–150 psi atau 4–10 bar) dan D adalah diameter bore. Gaya tarik menggunakan annulus F = P × π × (D² − d²) / 4 di mana d adalah diameter batang. Karena udara dapat dimampatkan, gaya dinamis lebih bergantung pada pembatasan aliran dan gesekan segel daripada hidrolik; silinder biasanya ditentukan 20–30% di atas beban statis untuk mengatasi gesekan breakaway. Kecepatan diatur oleh aliran buang daripada aliran pasokan, sehingga kontrol aliran meter-out memberikan gerakan lebih mulus daripada meter-in. Silinder kerja tunggal spring-return hanya menghasilkan 60–70% dari gaya pneumatik pada akhir langkah karena pegas menentang gerakan.
Seorang insinyur lini pengemasan yang menentukan ukuran pendorong 25 mm pada pasokan 6 bar mengonfirmasi gaya dorong 295 N dan menambahkan cadangan gesekan 30%, lalu memilih kontrol aliran untuk mengatur waktu langkah 100 mm menjadi 0,4 s sesuai jendela siklus.
Seorang pembuat fixture memilih klem bore 80 mm pada 7 bar, mengharapkan dorong 3.520 N, tetapi mengukur hanya 2.800 N pada benda kerja; kalkulator mengonfirmasi selisih sesuai dengan tunjangan gesekan breakaway 20% untuk segel batang tanpa pelumas.
Seorang teknisi otomasi yang menentukan ukuran ejector spring-return memverifikasi bahwa gaya langkah udara melebihi beban sebesar 30% sambil memperhitungkan kontra-gaya pegas 40% pada posisi memanjang, memastikan retraksi mulus saat sinyal hilang.
Sistem pneumatik beroperasi pada 6-10 bar sementara hidrolik pada 70-300 bar. Bore yang sama pada 6 bar vs 200 bar menghasilkan sekitar 1/30 gaya, itulah mengapa hidrolik mendominasi mesin pres berat.
Udara dapat dimampatkan, sehingga posisi tengah langkah buruk tanpa kontrol servo. Repeatabilitas adalah ±2-5 mm tanpa umpan balik, atau 0,1-0,5 mm dengan servo-pneumatik.
Silinder modern menggunakan segel pelumas sendiri dan hanya memerlukan udara bersih dan kering. Menambahkan pelumas inline dapat memperpanjang umur pada siklus tinggi (>10 Hz), tetapi tidak diperlukan pada jumlah siklus lebih rendah.