Katalog › Teknik rehber › Silindir hesabı
Hidrolik Silindir Hesabı: Kuvvet, Hız ve Debi Nasıl Bulunur?
Piston çapı, mil çapı ve basınçtan itme ve çekme kuvvetinin, debiden hızın, ikisinden pompa ve motor gücünün hesaplanması.
Bir hidrolik silindirin ne kadar kuvvet vereceği, ne kadar hızlı hareket edeceği ve bunun için ne kadar pompa gerektiği üç basit formülle bulunur. Üçü de aynı iki ölçüye dayanır: piston (gövde iç) çapı ve mil çapı.
Kuvvet, basınç ile alanın çarpımıdır. İtmede (silindir dışarı çıkarken) yağ pistonun tam yüzeyine basar, dolayısıyla alan piston çapından hesaplanır: F = P × π × D² / 4. Pratik birimlerle: kuvvet (kgf) ≈ basınç (bar) × piston alanı (cm²). 80 mm piston çaplı bir silindirin alanı 50,3 cm²'dir; 150 bar'da yaklaşık 7.540 kgf, yani 7,5 ton itme kuvveti verir.
Çekmede (silindir içeri girerken) milin kapladığı alan devre dışı kalır. Bu yüzden çekme kuvveti daima itme kuvvetinden küçüktür: alan, piston alanından mil alanı çıkarılarak bulunur. 80 mm piston ve 45 mm milli bir silindirde çekme alanı 50,3 − 15,9 = 34,4 cm²'dir; aynı 150 bar'da çekme kuvveti yaklaşık 5.160 kgf olur. Yükün silindiri çekerken mi iterken mi zorladığı, bu yüzden tasarımda belirleyicidir.
Hız debiden çıkar: v = Q / A. Pratik birimlerle: hız (cm/s) ≈ debi (lt/dk) × 16,67 / alan (cm²). 80 mm silindire 20 lt/dk verildiğinde itme hızı yaklaşık 6,6 cm/s olur. Aynı debide çekme hızı daha yüksektir, çünkü doldurulacak hacim daha küçüktür — çift etkili silindirlerde geri dönüşün ileri gidişten hızlı olmasının sebebi budur.
Pompa debisi, istenen hızdan geriye doğru hesaplanır: gereken debi (lt/dk) = alan (cm²) × hız (cm/s) / 16,67. Motor gücü ise basınç ve debiden gelir: güç (kW) ≈ basınç (bar) × debi (lt/dk) / 600. Bu formül toplam verim payını yaklaşık olarak içerir; çıkan değerin bir üst standart motor kademesi seçilir.
Son olarak burkulma kontrolü ihmal edilmemelidir. Uzun stroklu ve ince milli silindirler, itme yönünde yeterli kuvveti verse bile mil burkulabilir. Strok arttıkça mil çapı da büyütülmelidir; katalogdaki mil çapı–strok tabloları bu sınırı verir.
Sık sorulan sorular
İtme ve çekme kuvveti neden farklı?
İtmede yağ pistonun tam yüzeyine basar. Çekmede ise milin kapladığı alan kadar yüzey kaybolur, çünkü mil o hacmi zaten doldurmaktadır. Etkin alan küçüldüğü için aynı basınçta çekme kuvveti daha düşük olur. Fark mil çapı büyüdükçe artar.
Silindir hızını nasıl artırırım?
Hız debiyle doğru orantılıdır, bu yüzden ilk yol pompa debisini artırmaktır. İkinci yol daha küçük çaplı silindir kullanmaktır — ama bu kuvveti de düşürür. Kuvvetten ödün vermeden hız isteniyorsa daha büyük debili bir pompa ve buna uygun bir motor gerekir; hat ve valf ölçüleri de yeni debiyi taşıyacak şekilde büyütülmelidir.
Kaç bar basınç seçmeliyim?
Basıncı yükseltmek, aynı kuvveti daha küçük silindirle almayı sağlar; bu yer ve maliyet kazandırır. Ancak yüksek basınç hortum, rakor ve keçe sınıfını da yükseltir ve iç kaçakları artırır. Sanayi uygulamalarında 150–210 bar tipik bir aralıktır; mobil hidrolikte daha yüksek değerler kullanılır.
Mil çapını neye göre seçerim?
İki kısıt vardır. Birincisi çekme kuvveti: mil kalınlaştıkça çekme alanı ve dolayısıyla çekme kuvveti azalır. İkincisi burkulma: uzun stroklu silindirlerde ince mil, itme yönünde eğilebilir. Uzun stroklu uygulamalarda mil çapı burkulma tablosuna göre büyütülür, kuvvet hesabına göre değil.
Silindir tam kuvveti vermiyorsa sebebi ne olabilir?
Önce manometreyle sistem basıncını ölçün: emniyet valfi düşük ayarlıysa ya da erken açıyorsa basınç hiç yükselmez. Basınç doğruysa silindirin içindeki piston keçesi kaçırıyor olabilir — yağ pistonun bir tarafından diğerine geçtiğinde kuvvet düşer ama silindir yine hareket eder. Bu, çoğu zaman keçe takımı değişimi gerektirir.
Piston çapını nasıl ölçerim?
Piston çapı, silindir gövdesinin iç çapıdır ve honlanmış borunun iç ölçüsüne eşittir. Silindir sökülü değilse gövde dış çapından ve et kalınlığından hesaplanabilir; etiketi okunabiliyorsa etikette yazar. Ölçü genellikle 40, 50, 63, 70, 80, 90, 100 mm gibi standart kademelerdedir.
İlgili ürün grupları
Silindir hesabı için teklif alın
Ölçü ve adet bilgisini iletin, satış ekibimiz aynı gün içinde fiyat ve termin bilgisiyle dönüş yapsın. Emin olamadığınız ölçüde mevcut parçanızın fotoğrafını göndermeniz yeterli.