Ідеальна модель двохкамерного циліндра в установившомуся режимі

Калькулятор сили та швидкості дводіючого циліндра з документально підтвердженими даними

Розрахунок площ поршня та кільцевого перерізу, алгебраїчної результуючої рушійної сили, ідеальної швидкості, зворотного потоку та механічної потужності для циліндра з одним штоком на основі тисків, виміряних на обох портах циліндра.

Тиск на обох портахАлгебраїчна результуюча силаБез прихованого ККД

Ідентифікатор розрахунку / проекту

Продукція / конфігурація циліндра

Одиниця вимірювання діаметра

Діаметр циліндра D

Діаметр штока d

Креслення циліндра/штока або джерело від виробника та ревізія

Одиниця вимірювання тиску

Одиниця вимірювання витрати

Джерело вимірювання тиску/витрати на портах або проектування, спільна база відліку тиску та ревізія

Стан висування

Тиск у порту головки pCE

Тиск у порту штока pRE (протидіючий)

Підвід рідини до порту головки QE

Стан втягування

Тиск у порту штока pRR

Тиск у порту головки pRC (протидіючий)

Підвід рідини до порту штока QR

Джерело перевірки навантаження, тертя, ущільнення, втрати стійкості, кріплення, робочого тиску та безпеки

Перевірка застосовності: ідеальний квазістатичний режим, жорстка геометрія та стисненість потоку; відсутність витоку, тертя ущільнень/підшипників, пульсації тиску, прискорення, стисливості, втрат у лініях/амортизаторах, бічного навантаження, втрати стійкості, конструктивного напруження або ККД. Введіть тиск на двох портах циліндра для кожного стану за однією шкалою (манометричною або абсолютною). Від'ємна сила означає, що введений стан тиску протидіє названому руху.

Результат для ідеального документально підтвердженого стану

Площа поршня Ap

—

Площа кільцевого перерізу Aa

—

Алгебраїчна результуюча сила висування

—

Алгебраїчна результуюча сила втягування

—

Швидкість висування

—

Швидкість втягування

—

Зворотний потік з порту штока під час висування

—

Зворотний потік з порту головки під час втягування

—

Алгебраїчна ідеальна механічна потужність, висування

—

Алгебраїчна ідеальна механічна потужність, втягування

—

Впроваджені рівняння

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

Тиск у паскалях, помножений на площу в квадратних метрах, дає ньютони. Витрата в кубічних метрах за секунду, поділена на площу, дає метри за секунду. Сила, помножена на швидкість, дає вати. Ці ж формули також показують, чому одне падіння тиску, помножене на одну площу, зазвичай не є результуючою силою циліндра з одним штоком нерівних площ.

Офіційні докази від виробника

Посібник з інженерного застосування Parker Miller наводить опублікований приклад: діаметр циліндра 2 дюйми, діаметр штока 1 дюйм, тиск 1000 psi: сила штовхання 3142 lbf та сила тяги 2357 lbf, коли протидіючий тиск на протилежному боці вважається нульовим. Посібник Посібник Parker «Проектування з використанням циліндрів» чітко вказує конструкторам віднімати силу протилежної порожнини та попереджає, що множення одного перепаду тиску на площу поршня є неправильним для циліндрів з одним штоком нерівних площ. Цей метричний каталог циліндрів Parker наводить теоретичний зв'язок F(кН)=p(бар)A(мм²)/10000.

Межа застосування ISO 3320

ISO 3320:2013, видання 3, опубліковано та підтверджено у 2024 році. Його публічна сфера застосування встановлює метричні ряди діаметрів циліндра/штока та відповідні співвідношення корисних площ. Він застосовується лише до розмірних критеріїв і прямо не застосовується до функціональних характеристик. Тому ISO 3320 не є джерелом рівнянь сили, швидкості або потужності на цій сторінці, і цей калькулятор не претендує на відповідність ISO. Не відтворюється жодна нелицензована таблиця пар діаметрів/штоків ISO; будь-яке твердження про розміри ISO має перевірятися за ліцензованим стандартом або контрольним кресленням виробника.

Чому попередня сторінка була змінена

Попередній JavaScript обчислював силу як p(бар)×A(см²)/10, що рівно в десять разів більше правильного значення кН p×A/100; його власне структуроване дане FAQ використовувало /100, тоді як видиме FAQ та код використовували /10. Він також ігнорував тиск протилежного порту, називав рівняння «за ISO 3320», посилався на неіснуюче «ISO 3320-2», приймав частковий/негативний вхідний виток, містив неперевірені налаштування за замовчуванням та використовував 9,81 замість звичайного стандартного прискорення вільного падіння для перетворення кгс.

Не є розрахунком вибору або безпеки: фактична доступна сила та рух залежать від виміряних тисків на портах під час потоку, тертя, витоку, ущільнень, амортизаторів, клапанів/ліній, стисливості рідини, динаміки та геометрії навантаження. Перевірте номінальні тиск/швидкість виробника, втрату стійкості та напруження штока, навантаження на кріплення та штифти, кінцеві упори, захист, утримання навантаження, пропускну здатність шлангів/труб/клапанів, налаштування запобіжних клапанів та відповідні вимоги безпеки системи.