Duw-/trekkracht en snelheid van hydraulische cilinder berekenen.
De kracht van een hydraulische cilinder bepaalt of een pers, hefinrichting, klem of aandrijving de opgegeven belasting kan leveren. Deze rekentool berekent de druk- en trekkracht bij elke werkdruk en boring, rekening houdend met de staafsdoorsnede die het effectieve ringoppervlak bij de intrekslag verkleint. Gebruik hem bij de cilinderselectie, retrofit-dimensionering of het oplossen van onvoldoende kracht, en vergelijk het resultaat met de gepubliceerde nominale waarden voor de staafeinde en kapzijde.
De drukkracht is gelijk aan de systeemdruk vermenigvuldigd met het volledige zuigeroppervlak: F = P × (π × boring² / 4). De trekkracht gebruikt het ringoppervlak: F = P × π × (boring² − staf²) / 4, omdat de staf vloeistof verdringt aan de stafzijde. De druk wordt uitgedrukt in psi of bar; boring en staafdiameter in inches of millimeters — de rekentool converteert naar consistente SI-eenheden vóór de berekening. Wrijving over afdichtingen vermindert de theoretische waarde doorgaans met 5–10%, zodat ontwerpers een veiligheidsreserve van 15–25% inbouwen bij het selecteren van een cilinder voor een belastingscyclus. De snelheid hangt af van de doorstroming gedeeld door het oppervlak: uitrijsnelheid v = Q / A_zuiger, intreksnelheid v = Q / A_ring — daarom is de intreksnelheid hoger dan de uitrijsnelheid bij dezelfde doorstroming. De werkdruk moet onder de knikgrens van de staf, de nominale waarde van de kapbout en het dynamische afdichtingsdrukbereik van de fabrikant blijven.
Een werktuigbouwkundig ingenieur die een 50-ton compacteerpers dimensioneert, kiest een cilinder met 5 inch boring bij 2.800 psi en controleert met de rekentool dat de drukkracht aan de kapzijde de piekbelasting van 100.000 lb met 20% reserve overschrijdt, vóór het plaatsen van de bestelling.
Een buitendiensttechnicus bij een graafmachineboom die trager heft dan de specificatie, meet de werkelijke ontlastdruk op 2.100 psi in plaats van 2.500 psi. Door de rekentool op de lagere waarde in te stellen, wordt de waargenomen kracht gereproduceerd en het defect geïsoleerd tot de instelling van de drukbegrenzingsklep.
Een onderhoudssupervisor die een 3 inch klemcilinder vervangt door een eenheid van 2,5 inch, verifieert dat de nieuwe zuiger nog altijd de vereiste klemkracht van 12.000 lb levert bij de bestaande systeemdruk van 2.500 psi.
Bij een standaard dubbelwerkende cilinder neemt de zuigerstaf een deel van het oppervlak aan de trekzijde in beslag. Dit kleinere effectieve oppervlak (ringoppervlak) leidt bij dezelfde druk tot een geringere kracht.
Ja. Reële cilinders verliezen circa 5–10% van hun theoretische kracht aan afdichtingswrijving. Ontwerp het systeem altijd met een drukreserve om dit te compenseren.
Snelheid = Doorstroming / Oppervlak. Om een cilinder sneller te laten bewegen, moet de pompopbrengst worden vergroot of een cilinder met kleinere boring worden gebruikt.
Gebruik dezelfde eenheid als uw manometer aangeeft. De rekentool accepteert psi of bar en geeft de kracht respectievelijk in pond of newton; het verwisselen van eenheden is de meest voorkomende oorzaak van een factor 14,5× afwijking.