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Modelo ideal de estado estacionário de duas câmaras

Calculadora Documentada de Força & Velocidade de Cilindro Duplo-Actuante

Calcule as áreas do pistão/anular, a força motriz líquida com sinal, a velocidade ideal, o caudal de retorno e a potência mecânica para um cilindro de haste única utilizando as pressões medidas em ambas as portas do cilindro.

Pressões em ambas as portasForça líquida com sinalSem eficiência oculta

Estado de extensão

Estado de retracção

Critério de aplicabilidade: geometria rígida e caudal incompressível quase estacionário ideal; sem fugas, atrito de vedação/rolamento, pulsação de pressão, aceleração, compressibilidade, perdas na linha/amortecimento, carga lateral, encurvadura, tensão estrutural ou eficiência. Introduza as pressões nas duas portas do cilindro para cada estado na mesma base de referência manométrica ou absoluta. Uma força negativa significa que o estado de pressão introduzido se opõe ao movimento indicado.

Resultado do estado documentado ideal

Área do pistão Ap
Área anular Aa
Força líquida de extensão com sinal
Força líquida de retracção com sinal
Velocidade de extensão
Velocidade de retracção
Caudal de retorno na extremidade da haste durante a extensão
Caudal de retorno na extremidade da tampa durante a retracção
Potência mecânica ideal com sinal, extensão
Potência mecânica ideal com sinal, retracção

Equações implementadas

Ap = πD²/4   ;   Aa = π(D²−d²)/4
FE = pCE Ap − pRE Aa   ;   FR = pRR Aa − pRC Ap
vE = QE/Ap   ;   QRE,out = vE Aa
vR = QR/Aa   ;   QRC,out = vR Ap
PE = FE vE   ;   PR = FR vR

Pressão em pascals vezes área em metros quadrados dá newtons. Caudal em metros cúbicos por segundo dividido pela área dá metros por segundo. Força vezes velocidade dá watts. As mesmas fórmulas também mostram por que uma única queda de pressão multiplicada por uma área geralmente não é a força líquida de um cilindro de haste única com áreas desiguais.

Evidência oficial do fabricante

Guia de Engenharia de Aplicação Parker Miller apresenta um exemplo publicado de furo de 2 pol, haste de 1 pol, 1000 psi: 3142 lbf de empurrão e 2357 lbf de tração quando a contrapressão do lado oposto é assumida como zero. O guia Parker Designing With Cylinders instrui explicitamente os projetistas a subtrair a força da câmara oposta e alerta que multiplicar uma única queda de pressão pela área do pistão é incorreto para cilindros de haste única com áreas desiguais. O catálogo métrico de cilindros Parker estabelece a relação teórica F(kN)=p(bar)A(mm²)/10000.

Limite da norma ISO 3320

ISO 3320:2013, edição 3, está Publicada e foi confirmada em 2024. O seu âmbito público estabelece séries de diâmetros de furo/haste métricos e as correspondentes razões de área útil. Aplica-se apenas a critérios dimensionais e não se aplica expressamente a características funcionais. Portanto, a ISO 3320 não é a fonte das equações de força, velocidade ou potência desta página, e esta calculadora não afirma conformidade com a ISO. Não é reproduzida nenhuma tabela de pares diâmetro/haste ISO sem licença; uma alegação dimensional ISO deve ser verificada contra a norma licenciada ou o desenho do fabricante controlado.

Porque foi alterada a página anterior

O antigo JavaScript calculava a força como p(bar)×A(cm²)/10, que é exatamente dez vezes o valor correto em kN p×A/100; a sua própria FAQ de dados estruturados usava /100, enquanto a FAQ visível e o código usavam /10. Também ignorava a pressão da porta oposta, chamava às equações “por ISO 3320”, referia-se a uma inexistente “ISO 3320-2”, aceitava entrada de caudal parcial/negativo, incorporava predefinições/valores padrão sem fonte e usava 9.81 em vez da gravidade padrão convencional para conversão de kgf.

Não é um cálculo de seleção ou segurança: a força e o movimento disponíveis reais dependem das pressões das portas medidas sob caudal, atrito, fugas, vedações, amortecedores, válvulas/linhas, compressibilidade do fluido, dinâmica e geometria da carga. Verifique as classificações de pressão/velocidade do fabricante, a encurvadura e tensão da haste, as cargas de montagem e pinos, as paragens finais, a proteção, a retenção da carga, a capacidade de mangueira/tubo/válvula, as definições de alívio e os requisitos de segurança do sistema aplicáveis.

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Comparação apenas de estado ideal documentado. Revisão científica: julho de 2026.

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