Как да изчисля силата на пневматичния цилиндър?

Силата на разтягане на пневматичния цилиндър е F = P × A, където P е налягането на подаване, а A е площта на пълния отвор (π/4 × D²). Силата на прибиране използва пръстеновидната площ: A = π/4 × (D² − d²), където d е диаметърът на пръта.

Каква е разликата между силата на разтягане и силата на прибиране?

Силата на удължаване използва пълната площ на отвора на буталото, така че винаги е по-висока. Силата на прибиране използва пръстеновидната площ (площта на отвора минус площта на пръта), което води до по-ниска изходна сила.

Как да изчисля скоростта на пневматичния цилиндър?

Скорост на буталото v = Q / A, където Q е обемният дебит, а A е ефективната площ на буталото. За удължаване, A е площта на пълния отвор; за прибиране, A е пръстеновидната площ.

Какъв размер на отвора ми е необходим за дадена сила?

Пренаредете F = P × A, за да намерите A = F / P, след което D = √(4A/π). Винаги избирайте размера до следващия стандартен диаметър на отвора и включете коефициент на безопасност от 25–50% за триене и динамични натоварвания.

Влияе ли триенето на силата на пневматичния цилиндър?

Да. Триенето в уплътнението обикновено намалява теоретичната сила с 5–20% в зависимост от вида на уплътнението, смазването и скоростта. Обичайна практика при проектирането е да се прилага коефициент на загуба от триене 10–15%.

Безплатен инженерен инструмент — #143

Калкулатор за сила и скорост на пневматичен цилиндър

Изчислете силата при изтласкване/прибиране и скоростта на буталото за пневматични цилиндри. Въведете диаметъра на цилиндъра, диаметъра на пръта и захранващото налягане.

F = P × A v = Q / A Разтягане и прибиране

Резултати

Удължаване на силата (натискане)

—

Сила на прибиране (издърпване)

—

Площ на отвора

—

Пръстеновидна площ

—

Удължете скоростта

—

Скорост на прибиране

—

Сила на удължаване на цилиндъра

Когато буталото се изтласква, налягането действа върху пълната площ на цилиндъра:

Сила на прибиране на цилиндъра

При прибиране прътът заема част от буталото, намалявайки ефективната площ:

Скорост на буталото

Скоростта зависи от дебита на въздуха и ефективната площ на буталото:

P — налягане на захранването
D — диаметър на отвора
г — диаметър на пръта
Q — обемен дебит при работно налягане

Стандартни размери на отворите (ISO 15552)

Диаметър (мм)	Прът (мм)	Разширяване на площта (cm²)
32	12	8.04
40	16	12.57
50	20	19.63
63	20	31.17
80	25	50.27
100	25	78.54
125	32	122.72
160	40	201.06
200	50	314.16

Пример — 63 мм цилиндър при 6 бара

Дадено: Отвор = 63 мм, Прът = 20 мм, Налягане = 6 бара

A_отвор = π/4 × 63² = 3117 mm² = 31,17 cm²

F_удължи = 6 × 10⁵ × 3117 × 10-⁶ = 1870 N (190,6 kgf)

A_{пръстеновидни} = π/4 × (63² - 20²) = 2803 mm²

F_{отдръпване} = 6 × 10⁵ × 2803 × 10-⁶ = 1682 N (171,4 kgf)

⚠️ Забележка: Действителната сила е намалена с 5–20% поради триене в уплътнението. Приложете коефициент на безопасност при оразмеряване на цилиндри за реални приложения.