Tính lực đẩy/kéo và tốc độ xi lanh thủy lực.
Lực xi-lanh thủy lực xác định liệu máy ép, bộ nâng, kẹp hoặc cơ cấu chấp hành có thể tạo ra tải trọng thiết kế hay không. Công cụ tính này giải quyết lực đẩy và lực kéo ở bất kỳ áp suất làm việc và kích thước lòng xi-lanh nào, có tính đến tiết diện cần piston làm giảm diện tích vành khăn hiệu dụng ở hành trình thu về. Dùng công cụ này trong quá trình chọn xi-lanh, định cỡ cải tạo, hoặc khắc phục sự cố đầu ra thấp, và so sánh kết quả với thông số định mức đầu cần và đầu nắp do nhà sản xuất công bố.
Lực đẩy bằng áp suất hệ thống nhân với diện tích piston đầy đủ F = P × (π × bore² / 4). Lực kéo dùng diện tích vành khăn, F = P × π × (bore² − rod²) / 4, do cần piston chiếm không gian lưu chất phía cần. Áp suất tính bằng psi hoặc bar, đường kính lòng và cần tính bằng inch hoặc millimeter; công cụ chuyển đổi về đơn vị SI nhất quán trước khi tính. Ma sát qua phớt và bạc dẫn thường làm giảm 5–10% so với giá trị lý thuyết, vì vậy kỹ sư thiết kế thêm dự phòng an toàn 15–25% khi chọn xi-lanh cho chu kỳ làm việc. Vận tốc phụ thuộc vào lưu lượng chia cho diện tích: vận tốc duỗi v = Q / A_piston, thu về v = Q / A_annulus, đó là lý do thu về nhanh hơn duỗi ở cùng lưu lượng. Áp suất làm việc phải ở dưới giới hạn uốn dọc cần, giới hạn ren nắp, và dải áp suất phớt động do nhà sản xuất quy định.
Một kỹ sư cơ khí định cỡ máy ép nén 50 tấn chọn xi-lanh lòng 5 inch ở 2.800 psi và dùng công cụ tính để xác nhận lực đẩy đầu nắp vượt tải đỉnh 100.000 lb với dự phòng 20% trước khi đặt hàng.
Kỹ thuật viên hiện trường trên cần cẩu máy xúc nâng chậm hơn thông số đo áp suất van an toàn thực tế 2.100 psi thay vì 2.500 psi; chạy công cụ tính ở giá trị thấp hơn tái hiện được lực quan sát và xác định nguyên nhân lỗi là chỉnh định van an toàn.
Giám sát bảo trì thay xi-lanh kẹp 3 inch bằng xi-lanh 2,5 inch xác nhận piston mới vẫn tạo ra lực kẹp 12.000 lb cần thiết để giữ đồ gá ở áp suất hệ thống hiện hữu 2.500 psi.
Trong xi-lanh tác động kép tiêu chuẩn, cần piston chiếm một phần diện tích phía kéo. Diện tích thu hẹp này (diện tích vành khăn) dẫn đến lực nhỏ hơn ở cùng áp suất.
Có. Xi-lanh thực tế mất khoảng 5–10% lực lý thuyết do ma sát phớt. Bạn phải luôn thiết kế hệ thống với dự phòng áp suất để khắc phục điều này.
Vận tốc = Lưu lượng / Diện tích. Để xi-lanh chuyển động nhanh hơn, bạn phải tăng lưu lượng bơm hoặc dùng xi-lanh có đường kính lòng nhỏ hơn.
Dùng đơn vị mà đồng hồ đo của bạn hiển thị. Công cụ tính chấp nhận psi hoặc bar và báo lực tương ứng bằng pound hoặc newton; nhầm lẫn đơn vị là nguồn gây sai số 14,5 lần phổ biến nhất.