Як розрахувати силу в пневматичному циліндрі?

Сила висування пневматичного циліндра дорівнює F = P × A, де P – тиск подачі, а A – площа повного проходу (π/4 × D²). Сила втягування використовує площу кільця: A = π/4 × (D² − d²), де d – діаметр штока.

Яка різниця між силою висування та втягування?

Сила висування використовує повну площу отвору поршня, тому вона завжди вища. Сила втягування використовує кільцеву площу (площа отвору мінус площа штока), що дає меншу вихідну силу.

Як розрахувати швидкість пневматичного циліндра?

Швидкість поршня v = Q / A, де Q – об’ємна витрата, а A – ефективна площа поршня. Для висування A – це площа повного проходу; для втягування A – це площа кільця.

Який розмір отвору мені потрібен для заданої сили?

Переставте F = P × A, щоб знайти A = F / P, тоді D = √(4A/π). Завжди вибирайте розмір до наступного стандартного діаметра отвору та враховуйте коефіцієнт запасу міцності 25–50% для тертя та динамічних навантажень.

Чи впливає тертя на силу в пневматичному циліндрі?

Так. Тертя ущільнення зазвичай зменшує теоретичну силу на 5–20% залежно від типу ущільнення, змащення та швидкості. Загальною практикою проектування є застосування коефіцієнта втрат на тертя 10–15%.

Безкоштовний інженерний інструмент — #143

Калькулятор сили та швидкості пневматичного циліндра

Розрахуйте силу висування/втягування та швидкість поршня для пневматичних циліндрів. Введіть діаметр циліндра, діаметр штока та тиск подачі.

F = P × A v = Q / A Висування & втягування

Результати

Зусилля розширення (штовхання)

—

Сила втягування (тягнення)

—

Площа циліндра

—

Кільцева площа

—

Збільшити швидкість

—

Швидкість втягування

—

Сила висування циліндра

Коли поршень висувається, тиск діє на повну площу циліндра:

Сила втягування циліндра

Під час втягування шток займає частину поршня, зменшуючи ефективну площу:

Швидкість поршня

Швидкість залежить від витрати повітря та ефективної площі поршня:

P — тиск подачі
D — діаметр циліндра
d — діаметр стрижня
Q — об'ємна витрата при робочому тиску

Стандартні діаметри циліндра (ISO 15552)

Діаметр циліндра (mm)	Шток (mm)	Площа при висуванні (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

Приклад — циліндр 63 мм при тиску 6 бар

Дано: Діаметр циліндра = 63 mm, Шток = 20 mm, Тиск = 6 bar

A_{циліндр} = π/4 × 63² = 3117 mm² = 31.17 cm²

F_{розширити} = 6 × 10⁵ × 3117 × 10-⁶ = 1870 Н (190,6 кгс)

A_{кільцевий} = π/4 × (63² − 20²) = 2803 mm²

F_{втягування} = 6 × 10⁵ × 2803 × 10-⁶ = 1682 Н (171,4 кгс)

⚠️ Примітка: Фактична сила зменшується на 5–20% через тертя ущільнення. Застосовуйте коефіцієнт запасу міцності під час визначення розмірів циліндрів для реальних застосувань.