Hidrolik silindirin itme/çekme kuvvetini ve hızını hesaplama.
Hidrolik silindir kuvveti; bir pres, kaldırıcı, mengene veya aktüatörün tasarlandığı yükü karşılayıp karşılayamadığını belirler. Bu hesap aracı, herhangi bir çalışma basıncı ve çap için itme ve çekme kuvvetini hesaplar; geri çekme strokunda etkin halka alanını azaltan mil kesit alanını da dikkate alır. Silindir seçiminde, yeniden boyutlandırmada veya düşük çıkış sorunlarının giderilmesinde kullanın ve sonucu yayınlanmış mil ucu ve kapak ucu değerlendirmeleriyle karşılaştırın.
İtme kuvveti, sistem basıncının tam piston alanıyla çarpımına eşittir: F = P × (π × çap² / 4). Çekme kuvveti halka alanını kullanır: F = P × π × (çap² − mil²) / 4; çünkü mil, mil tarafında akışkanı devre dışı bırakır. Basınç psi veya bar, çap ve mil çapı ise inç veya milimetre cinsinden girilir; hesap aracı, değerlendirmeden önce tutarlı SI birimlerine dönüştürür. Contalar ve bantlar arasındaki sürtünme teorik değerin genellikle %5–10'unu düşürür; bu nedenle tasarımcılar, bir silindir seçerken %15–25 emniyet payı ekler. Hız, debi bölü alana eşittir: uzatma hızı v = Q / A_piston, geri çekme v = Q / A_halka; bu nedenle geri çekme, aynı debide uzatmadan daha hızlıdır. Çalışma basıncı, mil burkulma sınırının, kapak diş değerlendirmesinin ve üretici tarafından belirtilen dinamik conta basınç penceresinin altında kalmalıdır.
50 tonluk bir sıkıştırma presi boyutlandıran bir makine mühendisi, 2.800 psi'de 5 inçlik çaplı bir silindir seçer ve satın alma emrini vermeden önce kapak ucu itme kuvvetinin %20 emniyet payıyla 100.000 lb tepe yükünü aştığını doğrulamak için hesap aracını kullanır.
Spesifikasyondan yavaş kaldıran bir ekskavatör bomunda çalışan saha teknisyeni, gerçek tahliye basıncını 2.500 psi yerine 2.100 psi olarak ölçer; hesap aracını düşük değerle çalıştırınca gözlemlenen kuvvet yeniden üretilir ve arıza, tahliye valfi ayarına kadar izole edilir.
3 inçlik mengene silindirini 2,5 inçlik bir birimle değiştiren bir bakım amiri, yeni pistonun mevcut 2.500 psi sistem basıncında bir aparatı tutmak için gereken 12.000 lb mengene kuvvetini hâlâ sağladığını doğrular.
Standart çift etkili bir silindirde piston mili, çekme tarafındaki alanın bir bölümünü kaplar. Bu azalmış yüzey alanı (halka alanı), aynı basınçta daha düşük kuvvetle sonuçlanır.
Evet. Gerçek dünya silindirlerinde teorik kuvvetin yaklaşık %5-10'u conta sürtünmesine kurban gider. Sisteminizi her zaman bunu aşacak bir basınç rezerviyle tasarlamanız gerekir.
Hız = Debi / Alan. Bir silindiri daha hızlı hareket ettirmek için ya pompa debisini artırmanız ya da daha küçük çaplı bir silindir kullanmanız gerekir.
Manometrenizin gösterdiği birimi kullanın. Hesap aracı psi veya bar kabul eder ve kuvveti buna göre pound veya newton cinsinden raporlar; birimleri karıştırmak en yaygın 14,5× hata kaynağıdır.