როგორ გამოვთვალოთ პნევმატური ცილინდრის ძალა?

პნევმატური ცილინდრის გაჭიმვის ძალაა F = P × A, სადაც P არის მიწოდების წნევა და A არის სრული ხვრელის ფართობი (π/4 × D²). შეკუმშვის ძალა იყენებს რგოლისებრ ფართობს: A = π/4 × (D² − d²), სადაც d არის ღეროს დიამეტრი.

რა განსხვავებაა გაჭიმვისა და უკან დახევის ძალას შორის?

გაჭიმვის ძალა იყენებს დგუშის სრული ხვრელის ფართობს, ამიტომ ის ყოველთვის უფრო მაღალია. შეკუმშვის ძალა იყენებს რგოლისებრ ფართობს (ხვრელის ფართობს მინუს ღეროს ფართობი), რაც უფრო დაბალ ძალას იძლევა.

როგორ გამოვთვალოთ პნევმატური ცილინდრის სიჩქარე?

დგუშის სიჩქარე v = Q / A, სადაც Q არის მოცულობითი ნაკადის სიჩქარე და A არის დგუშის ეფექტური ფართობი. დაჭიმვის შემთხვევაში, A არის სრული ხვრელის ფართობი; შეკუმშვის შემთხვევაში, A არის რგოლისებრი ფართობი.

რა ზომის ნახვრეტი მჭირდება მოცემული ძალისთვის?

გადაანაწილეთ F = P × A, რომ იპოვოთ A = F / P, შემდეგ D = √(4A/π). ზომა ყოველთვის შემდეგი სტანდარტული ხვრელის დიამეტრის მიხედვით შეარჩიეთ და ხახუნისა და დინამიური დატვირთვებისთვის გაითვალისწინეთ 25–50% უსაფრთხოების კოეფიციენტი.

მოქმედებს თუ არა ხახუნი პნევმატური ცილინდრის ძალაზე?

დიახ. დალუქვის ხახუნი, როგორც წესი, ამცირებს თეორიულ ძალას 5–20%-ით, დალუქვის ტიპის, შეზეთვისა და სიჩქარის მიხედვით. დიზაინის გავრცელებული პრაქტიკაა 10–15% ხახუნის დანაკარგის კოეფიციენტის გამოყენება.

უფასო საინჟინრო ინსტრუმენტი — #143

პნევმატური ცილინდრის ძალისა და სიჩქარის კალკულატორი

გამოთვალეთ პნევმატური ცილინდრების გაფართოების/შეკუმშვის ძალა და დგუშის სიჩქარე. შეიყვანეთ ხვრელის, ღეროს დიამეტრი და მიწოდების წნევა.

F = P × A v = Q / A გაფართოება და შეკუმშვა

ხვრელის დიამეტრი (მმ)

ღეროს დიამეტრი (მმ)

მიწოდების წნევა (ბარი)

ჰაერის ნაკადის სიჩქარე (ლ/წთ, სურვილისამებრ)

სწრაფი წინასწარ დაყენებული პარამეტრები

შედეგები

ძალის გაფართოება (ბიძგი)

—

უკუქცევის ძალა (მიზიდვა)

—

ხვრელის ფართობი

—

რგოლური ფართობი

—

გაფართოების სიჩქარე

—

უკან დახევის სიჩქარე

—

ცილინდრის გაფართოების ძალა

როდესაც დგუში იჭიმება, წნევა მოქმედებს ნახვრეტის მთელ ფართობზე:

ცილინდრის შეკუმშვის ძალა

უკან დახევისას ღერო დგუშის ნაწილს იკავებს, რაც ამცირებს ეფექტურ ფართობს:

დგუშის სიჩქარე

სიჩქარე დამოკიდებულია ჰაერის ნაკადის სიჩქარეზე და დგუშის ეფექტურ ფართობზე:

P — მიწოდების წნევა
D — ხვრელის დიამეტრი
დ — ღეროს დიამეტრი
Q — მოცულობითი ნაკადის სიჩქარე სამუშაო წნევის დროს

სტანდარტული ხვრელის ზომები (ISO 15552)

დიამეტრი (მმ)	ღერო (მმ)	გაფართოების ფართობი (სმ²)
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

მაგალითი — 63 მმ ცილინდრი 6 ბარზე

მოცემული: ხვრელის დიამეტრი = 63 მმ, ღერო = 20 მმ, წნევა = 6 ბარი

A_{ხვრელი} = π/4 × 63² = 3117 მმ² = 31,17 სმ²

F_{გაფართოება} = 6 × 10⁵ × 3117 × 10⁻⁶ = 1870 N (190.6 კგფ)

A_{რგოლისებრი} = π/4 × (63² − 20²) = 2803 მმ²

F_{უკან დახევა} = 6 × 10⁵ × 2803 × 10⁻⁶ = 1682 N (171.4 კგფ)

⚠️ შენიშვნა: ფაქტობრივი ძალა შემცირებულია 5–20%-ით დალუქვის ხახუნის გამო. რეალური გამოყენებისთვის ცილინდრების ზომის განსაზღვრისას გამოიყენეთ უსაფრთხოების კოეფიციენტი.

Pneumatic cylinder extend force is F = P × A, where P is supply pressure and A is bore area (π/4 × D²). For retract force, use the annular area: A = π/4 × (D² − d²), where d is the rod diameter.

Extend force uses the full bore area and is always higher. Retract force uses the annular area (bore minus rod cross-section), giving less force. Retract speed is faster for the same flow rate since the volume is smaller.

Piston speed v = Q / A. For extend: v = Q / A_bore. For retract: v = Q / A_annular. The retract stroke is faster than extend at the same flow rate because the annular area is smaller.

A safety factor of 1.5–2.0 is typical. Seal friction reduces theoretical force by 5–20%. Also consider dynamic loads, acceleration forces, and pressure drops in the supply line.

Yes. Seal friction typically reduces theoretical force by 5–20% depending on seal type (O-ring, lip seal), lubrication, and operating speed. At low speed, breakaway friction is higher than running friction.

ამ გვერდზე აღწერილი პროცედურები შემუშავებულია და საველე პირობებში გამოცდილია Vibromera-ს გუნდის მიერ Balanset-1A-ს გამოყენებით, რომელიც წარმოადგენს პორტატულ ორარხიან დამაბალანსებელს და ვიბრაციის ანალიზატორს როტორების ადგილზე დაბალანსებისთვის.