Tính lực xi lanh khí nén và tiêu thụ khí FAD.
Xi-lanh khí nén chuyển đổi áp suất khí nén thành lực tuyến tính ở tốc độ và hành trình phù hợp cho kẹp, phân loại, đóng gói và tự động hóa gắp đặt. Công cụ tính này định cỡ lực đẩy và kéo của xi-lanh tác động đơn hoặc tác động kép từ đường kính lòng, đường kính cần và áp suất nguồn, tính đến diện tích vành khăn thu hẹp phía cần hoàn toàn giống như thủy lực — chỉ với áp suất làm việc thấp hơn nhiều.
Lực đẩy F = P × π × D² / 4 trong đó P là áp suất nguồn (thường 60–150 psi hoặc 4–10 bar) và D là đường kính lòng. Lực kéo dùng diện tích vành khăn F = P × π × (D² − d²) / 4 trong đó d là đường kính cần. Do khí nén có tính nén được, lực động phụ thuộc vào hạn chế lưu lượng và ma sát phớt nhiều hơn so với thủy lực; xi-lanh thường được định cỡ vượt 20–30% so với tải tĩnh để khắc phục ma sát tĩnh khởi động. Tốc độ được kiểm soát bởi lưu lượng xả hơn là lưu lượng cấp, vì vậy van tiết lưu kiểu meter-out cho chuyển động êm hơn meter-in. Xi-lanh tác động đơn kiểu lò xo hồi chỉ tạo 60–70% lực khí nén ở cuối hành trình vì lò xo chống lại chuyển động.
Kỹ sư dây chuyền đóng gói định cỡ cơ cấu đẩy 25 mm ở nguồn 6 bar xác nhận lực đẩy 295 N và thêm dự phòng ma sát 30%, sau đó chọn van tiết lưu để điều chỉnh hành trình 100 mm trong 0,4 s cho cửa sổ chu kỳ.
Người lắp đồ gá chọn xi-lanh kẹp lòng 80 mm ở 7 bar, kỳ vọng lực đẩy 3.520 N, nhưng đo được 2.800 N tại chi tiết gia công; công cụ tính xác nhận khoảng chênh lệch khớp với phụ cấp ma sát tĩnh khởi động 20% cho phớt cần không bôi trơn.
Kỹ thuật viên tự động hóa định cỡ cơ cấu đẩy phôi lò xo hồi xác nhận lực hành trình khí vượt tải 30% đồng thời tính đến lực phản lò xo 40% ở vị trí duỗi, đảm bảo thu về êm khi mất tín hiệu.
Hệ thống khí nén vận hành ở 6–10 bar trong khi thủy lực vận hành ở 70–300 bar. Cùng lòng ở 6 bar so với 200 bar cho lực xấp xỉ 1/30, đó là lý do thủy lực chiếm ưu thế trong máy ép hạng nặng.
Khí có tính nén được nên định vị giữa hành trình kém nếu không có bộ điều khiển servo. Độ lặp lại ±2–5 mm không có phản hồi, hoặc 0,1–0,5 mm với servo khí nén.
Xi-lanh hiện đại dùng phớt tự bôi trơn và chỉ cần khí sạch khô. Thêm bộ tra dầu nội tuyến có thể kéo dài tuổi thọ với chu kỳ cao (>10 Hz), nhưng không cần thiết ở chu kỳ thấp hơn.