Silindir kuvveti nasıl hesaplanır?
Kuvvet basınç × alandır: F = p · A. İtmede tüm piston alanı (A = π·D²/4), çekmede rotun kapladığı alan çıkarılmış halka alanı (A = π·(D² − d²)/4) çalışır. Pratik birimlerle 1 bar basınç 1 mm² alana 0,1 N kuvvet uygular.
Örnek: Ø100 piston, Ø56 rot, 160 bar. Piston alanı 78,5 cm², itme kuvveti 125,7 kN; halka alanı 53,9 cm², çekme kuvveti 86,3 kN. 40 L/dk debide çıkış hızı 85 mm/s, dönüş hızı 124 mm/s olur; dönüş daha hızlıdır çünkü aynı debi daha küçük alanı doldurur.
Piston çapına göre itme kuvveti
| Piston çapı | Alan (cm²) | 100 bar | 160 bar | 250 bar |
|---|---|---|---|---|
| Ø25 | 4,9 | 4,9 | 7,9 | 12,3 |
| Ø32 | 8 | 8 | 12,9 | 20,1 |
| Ø40 | 12,6 | 12,6 | 20,1 | 31,4 |
| Ø50 | 19,6 | 19,6 | 31,4 | 49,1 |
| Ø63 | 31,2 | 31,2 | 49,9 | 77,9 |
| Ø80 | 50,3 | 50,3 | 80,4 | 125,7 |
| Ø100 | 78,5 | 78,5 | 125,7 | 196,3 |
| Ø125 | 122,7 | 122,7 | 196,3 | 306,8 |
| Ø160 | 201,1 | 201,1 | 321,7 | 502,7 |
| Ø200 | 314,2 | 314,2 | 502,7 | 785,4 |
| Ø250 | 490,9 | 490,9 | 785,4 | 1.227,2 |
| Ø320 | 804,2 | 804,2 | 1.286,8 | 2.010,6 |
Hız, debi ve strok süresi
Piston hızı v = Q / A'dır. Debi sabitken büyük çaplı silindir daha yavaş hareket eder. Bir strokta silindire giren yağ hacmi alan × stroktur: Ø100 piston 500 mm strokta 3,93 litre yağ ister. Pompa debisi bu hacmi istenen sürede dolduracak kadar seçilir.
Teorik kuvvet ile gerçek kuvvet
Hesaplanan değer teorik kuvvettir; conta sürtünmesi ve hat kayıpları gerçek kuvveti biraz azaltır. Silindirin ve hortumların izin verilen çalışma basıncı üretici belgesinden kontrol edilmelidir. Uzun stroklu ve basma yönünde yüklenen silindirlerde rotun burkulması ayrıca hesaplanır; bunun için burkulma hesabını kullanabilirsiniz.
Kaynaklar ve doğrulama
Bağıntılar: F = p·A, v = Q/A. Piston çapı serisi: ISO 3320. Hesaplar testte bilinen değerlerle (Ø100, 100 bar → 78,5 kN) ve ters dönüşümlerle doğrulanır.
Sık sorulan sorular
Hidrolik silindir kuvveti nasıl hesaplanır?
F (N) = p (bar) × A (mm²) × 0,1. İtmede A = π·D²/4, çekmede A = π·(D² − d²)/4.
100 bar'da Ø63 silindir kaç ton iter?
Ø63 piston alanı 31,17 cm²; 100 bar'da 31,2 kN, yani yaklaşık 3,18 tonluk kuvvet.
Silindir hızı nasıl hesaplanır?
v (m/s) = Q (L/dk) / (A (mm²) × 0,06). Örneğin Ø50 pistona 10 L/dk debi yaklaşık 85 mm/s hız verir.