Гидравлика и пневматика
Расчёт усилия гидроцилиндра
Усилие по диаметру и давлению или диаметр под нужное усилие. Для гидро- и пневмоцилиндров с одним штоком.
Исходные данные
Пересчёт сразу при вводе. Данные остаются в браузере, пока вы сами не отправите заявку.
Результат расчёта
Теоретическое усилие, без потерь. Тонна-сила (тс) — единица силы, не массы.
- Площадь поршня
- 50,265 см²
- Площадь со стороны штока
- 37,699 см²
- Теоретическое выдвижение
- 80,425 кН
- Теоретическое втягивание
- 60,319 кН
Как считается усилие
Давление действует на площадь поршня. При втягивании полезная площадь меньше: часть занимает шток.
A₁ = πD² / 4
A₂ = π(D² − d²) / 4
F₁ = p × A₁ × η
F₂ = p × A₂ × η
D и d — мм, p — МПа, площадь — мм², усилие — Н. η = 1 − потери / 100. Перевод: 1 МПа = 10 бар; 1 кН = 1000 Н; 1 тс = 9806,65 Н.
Обратный расчёт: D = √(4F / (πpη)) для выдвижения; D = √(4F / (πpη) + d²) для втягивания.
Источник принципа расчёта: Festo, Cylinder Sizing by Piston Force, стр. 23. Собственная реализация МОТУС, версия 1.0.
Что важно учесть
Это предварительный статический расчёт для цилиндра двустороннего действия с одним штоком. Давление в нерабочей полости принято равным атмосферному. Противодавление, ускорение нагрузки, пружина и боковые силы не учитываются.
Потери — заданное вами допущение, а не характеристика конкретного цилиндра. Расчёт не проверяет прочность корпуса, устойчивость длинного штока, крепления, ресурс и допустимое давление оборудования.
Почему втягивание слабее выдвижения?
При одинаковом давлении площадь кольца вокруг штока меньше полной площади поршня. Чем толще шток, тем заметнее разница усилий.
Подходит ли расчёт для пневмоцилиндра?
Да, для предварительного усилия при заданном давлении непосредственно в цилиндре. Сжимаемость воздуха, расход, скорость и давление в выпускной полости здесь не моделируются.