Calcolatore della forza dei cilindri idraulici
Calcolatore della forza dei cilindri idraulici
Calcolare le forze di spinta e trazione del cilindro, teoriche e corrette in base al rendimento, da alesaggio, diametro dello stelo e pressione.
Formula: F (kN) = p (bar) × A (mm²) × 0.0001
Utilizzare questi risultati come stime tecniche. Prima di scegliere o utilizzare l'attrezzatura, verificare sempre le specifiche dei produttori della macchina portante, del circuito idraulico e dell'attrezzatura.
Calcolare la forza di spinta e di trazione del cilindro idraulico
La forza del cilindro idraulico dipende dalla pressione e dalla superficie effettiva del pistone. La forza disponibile durante l'estensione è normalmente maggiore di quella disponibile durante il rientro, perché lo stelo riduce la superficie effettiva sul lato stelo.
Questo calcolatore utilizza alesaggio del cilindro, diametro dello stelo e pressione per stimare sia la forza di estensione sia quella di rientro. È possibile inserire un valore di rendimento per tenere conto in modo semplificato delle perdite meccaniche e idrauliche.
Forza di estensione e forza di rientro a confronto
Durante l'estensione, la pressione idraulica agisce sull'intera superficie del pistone. Durante il rientro, agisce sulla superficie anulare: la superficie del pistone meno la sezione trasversale dello stelo. Ecco perché le due direzioni dello stesso cilindro possono produrre forze diverse alla stessa pressione.
Questa differenza è importante nei meccanismi delle attrezzature, come benne mordenti, pinze, cesoie, attacchi rapidi, unità di inclinazione e cinematismi delle benne, dove la geometria del cilindro e la direzione di movimento influenzano la forza disponibile sull'utensile.
La forza del cilindro non coincide con la forza all'estremità dell'attrezzatura
Il calcolatore fornisce la forza del cilindro, non la forza finale su un tagliente, una ganascia o un cinematismo. Leve, posizioni dei perni e variazioni della geometria possono moltiplicare o ridurre la forza lungo la corsa. Anche la resistenza strutturale e i carichi su perni e cuscinetti devono essere verificati separatamente.
Per i calcoli relativi al movimento, utilizzare il Calcolatore della velocità dei cilindri idraulici. È inoltre possibile utilizzare il Convertitore di portata e pressione se i dati della macchina sono espressi in PSI o GPM.
Domande frequenti
Perché la forza di trazione del cilindro è inferiore alla forza di spinta?
Lo stelo occupa una parte della superficie del pistone sul lato di rientro. La superficie effettivamente pressurizzata è quindi inferiore.
Aumentare la pressione aumenta sempre la forza?
La forza teorica aumenta con la pressione, ma non bisogna superare la pressione nominale del cilindro, dei tubi, delle valvole o della struttura.
Il calcolatore considera la geometria dei leveraggi?
No. Calcola la forza idraulica del cilindro. La geometria del cinematismo dell'attrezzatura deve essere analizzata separatamente per determinare la forza nel punto di lavoro.
Come utilizzare questo calcolatore
Stimare le forze teoriche di estensione e rientro di un cilindro idraulico dal diametro del pistone, dal diametro dello stelo e dalla pressione del sistema. Il risultato aiuta nelle verifiche preliminari di dimensionamento di leveraggi, pinze, organi di presa, meccanismi di inclinazione e altre funzioni azionate da cilindri.
Utilizzi tipici
- Confrontare diversi alesaggi del cilindro per una forza di spinta richiesta.
- Stimare la forza di trazione sul lato stelo, dove l'area efficace è minore.
- Applicare un fattore di rendimento prima di procedere alla progettazione meccanica dettagliata.
Domande frequenti
Perché la forza di trazione del cilindro è inferiore alla forza di spinta?
Durante il rientro, lo stelo occupa parte dell'area del pistone. L'area anulare efficace è quindi inferiore all'intera area del pistone utilizzata durante l'estensione.
Il calcolatore considera la geometria dei leveraggi?
No. Calcola soltanto la forza del cilindro. Bracci di leva, angoli, attrito, deformazione strutturale e coefficienti di sicurezza devono essere valutati separatamente.
Occorre utilizzare la pressione massima del sistema per la normale forza di progetto?
Non automaticamente. Utilizzare la pressione di esercizio effettivamente consentita e i criteri di progetto specificati per macchina, blocco valvole, cilindro e attrezzatura.