Instrument de inginerie gratuit — #143
Calculator de forță & viteză pentru cilindri pneumatici
Calculați forța de extindere/retragere și viteza pistonului pentru cilindrii pneumatici. Introduceți alezajul, diametrul tijei și presiunea de alimentare.
Rezultate
Forța de extindere a cilindrului
Când pistonul se extinde, presiunea acționează asupra întregii suprafețe a alezajului:
Forța de retragere a cilindrului
La retragere, tija ocupă o parte din piston, reducând aria efectivă:
Viteza pistonului
Viteza depinde de debitul de aer și de aria efectivă a pistonului:
- P — presiunea de alimentare
- D — diametrul alezajului
- d — diametrul tijei
- Q — debitul volumetric la presiunea de lucru
Dimensiuni standard ale alezajelor (ISO 15552)
| Alezaj (mm) | Tijă (mm) | Suprafață extinsă (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 |
Dat: Alezaj = 63 mm, Tijă = 20 mm, Presiune = 6 bar
Aalezaj = π/4 × 63² = 3117 mm² = 31,17 cm²
Fextinde = 6 × 10⁵ × 3117 × 10⁻⁶ = 1870 N (190,6 kgf)
Ainelar = π/4 × (63² − 20²) = 2803 mm²
Fretrage = 6 × 10⁵ × 2803 × 10⁻⁶ = 1682 N (171,4 kgf)
⚠️ Notă: Forța reală este redusă cu 5–20% din cauza frecării etanșării. Aplicați un factor de siguranță la dimensionarea cilindrilor pentru aplicații reale.
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.
Procedurile descrise în această pagină au fost dezvoltate și testate pe teren de echipa Vibromera cu ajutorul Balanset-1A, un balansor portabil cu două canale și analizor de vibrații pentru echilibrarea rotoarelor la fața locului.
Instrumente și software profesionale de echilibrare pe teren. Utilizate în peste 50 de țări.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko este inginer în analiza vibrațiilor, fondator și director general al Vibromera. De peste 15 ani echilibrează echipamente rotative pe teren, nu pe un stand de probă: tocătoare, ventilatoare industriale, concasoare, centrifuge, arbori și axe portsculă. Din această muncă s-au născut instrumentele Balanset — au fost concepute ca o unealtă pe care specialistul o poate duce la mașină și o poate folosi singur, la fața locului, nu ca echipament de laborator. Vibromera a fost fondată în 2017 și, din 2023, are sediul în Porto, Portugalia. Aici au loc dezvoltarea, asamblarea și asistența pentru gama Balanset. Instrumentul de vârf este Balanset-1A, un analizor portabil pentru echilibrarea într-un plan și în două plane și pentru diagnosticarea vibrațiilor. Nikolai se implică personal în asistența pentru clienți, în rezolvarea cazurilor dificile de echilibrare și în dezvoltarea software-ului. Lucrează cu clienți din întreaga lume, în orice limbă.
