空圧シリンダーの力とFAD空気消費量を計算します。
空圧シリンダーは圧縮空気の圧力を直線的な力に変換し、クランプ・仕分け・包装・ピックアンドプレース自動化に適した速度と行程を実現します。このカルキュレーターは単動・複動シリンダーのボア径・ロッド径・供給圧力から押し力・引き力を計算し、引き行程のロッド側輪面積の縮小を油圧と同様に考慮します。ただし作動圧力はずっと低い値になります。
押し力 F = P × π × D² / 4で、Pは供給圧力（通常60〜150 psiまたは4〜10 bar）、Dはボア径です。引き力は輪面積を使って F = P × π ×（D² − d²）/ 4（dはロッド径）。空気は圧縮性があるため、動的な力はシール摩擦と流量制限の影響を油圧より強く受けます。始動摩擦を克服するために静荷重より20〜30%大きめにサイジングするのが一般的です。速度は供給流量ではなく排気流量が支配するため、メーターアウト流量制御の方がメーターインより滑らかな動作が得られます。バネ戻し単動シリンダーは行程終端でバネが動きに抗うため、空圧力の60〜70%しか発揮できません。
包装ラインエンジニアが6 barで25 mmプッシャーをサイジングして295 Nの押し力を確認し、30%の摩擦余裕を追加した上で、0.4秒のサイクルウィンドウに合わせた100 mm行程のタイミングを設定するフロー制御を選定します。
治具製作者が7 barで80 mmボアのクランプを選び3,520 Nの押し力を期待しますが、実際にワーク点で2,800 Nしか測定できません。カルキュレーターで非潤滑ロッドシールの20%始動摩擦余裕に一致することが確認されます。
バネ戻し型エジェクターをサイジングする自動化技術者が、空圧行程の力が荷重を30%超えることを確認しつつ、伸長位置でのバネの40%反力を考慮して、信号消失時の滑らかな収縮を確保します。
空圧システムは6〜10 barで動作しますが、油圧は70〜300 barで動作します。同じボアで6 barと200 barを比較すると推力は約1/30となり、これが油圧が重量級プレスを独占する理由です。
空気は圧縮性があるため、サーボ制御なしの中間行程位置決めは難しいです。フィードバックなしの再現精度は±2〜5 mm、サーボ空圧では0.1〜0.5 mmです。
現代のシリンダーは自己潤滑シールを使用しており、きれいな乾燥エアがあれば十分です。高サイクル（10 Hz超）のデューティにはインラインルブリケーターが寿命を延ばしますが、低サイクルでは不要です。