Калькулятор считает усилие пневмоцилиндра на выталкивание и втягивание, допустимую
нагрузку с запасом и расход сжатого воздуха. Диаметр штока подставляется по
стандарту ISO 15552 и меняется вручную, если у вашей серии он другой.
Усилие на штоке, подбор диаметра под нагрузку и расход сжатого воздуха.
Усилие считается по формуле F = p·πD²/4, на втягивании площадь уменьшена на сечение штока. Расход приведён к свободному воздуху при 1,013 бар. Коэффициент нагрузки — принятый в пневматике запас: цилиндр не должен работать на пределе, иначе шток движется рывками и не доходит до упора. Расчёт предварительный: он не учитывает противодавление, потери в магистрали и боковые нагрузки на шток.
Усилие на штоке — это давление, умноженное на площадь поршня:
F = p · πD² / 4. При втягивании шток занимает часть площади,
поэтому усилие всегда меньше: из площади поршня вычитается сечение штока.
Разница заметная — у цилиндра Ø50 мм со штоком Ø20 мм втягивающее усилие
примерно на 16% ниже выталкивающего.
Расчётное усилие умножается на КПД: манжеты и направляющие съедают
5–15% в зависимости от исполнения и состояния цилиндра.
Цилиндр нельзя подбирать впритык. Если полезная нагрузка равна расчётному
усилию, шток движется рывками, не доходит до упора и останавливается при
малейшем падении давления в магистрали. Общепринятый запас:
Расход считается по свободному воздуху, то есть приведён к атмосферному
давлению — именно в этих единицах указывают производительность компрессоры
и подбирают магистраль. За цикл считаются оба хода, поэтому расход выше,
чем при расчёте по одному ходу.
Полученное значение — это потребление одного цилиндра. Для линии
складывают расход всех приводов, добавляют продувки и утечки и берут запас:
компрессор, работающий на пределе, не даёт номинального давления.
Это предварительный подбор. За кадром остаются противодавление в выхлопной
линии, потери давления в трубках и арматуре, боковые нагрузки на шток и
продольный изгиб при большом ходе. Для ответственных применений эти факторы
считают отдельно — если нужна проверка, напишите нам, подберём вместе.
Считаете не один привод, а всю линию? — Расчёт расхода воздуха и подбор компрессора.
