Cálculos gerais

Diâmetro de força / pistão

A: superfície de pistão eficaz [mm2]  

F: força  [N]

p: pressão [bar]

D: diâmetro do pistão [mm]

d: diâmetro da haste [mm]

η: eficiência do cilindro hidráulico

A eficiência [η], que é, na sua maioria, o resultado das perdas de atrito (vedantes, guias), pode ser aproximadamente η 0,8. Quanto maior for o cilindro, menor será o efeito do atrito na força global. A velocidades inferiores a 0,05m/s, o atrito é praticamente independente da pressão.  

Para diâmetros dos pistões acima de 100mm, a perda percentual não é superior a 2%, mesmo no pior dos casos. Com diâmetros de pistão ainda maiores, pode até ser considerado insignificante. 

Exemplo:

Para cilindros com diâmetro no pistão inferior a 20mm e uma pressão de funcionamento de aprox. 140 bar (2030 PSI) as perdas de atrito podem ser de cerca de 20%. Para um diâmetro de 100mm este valor é reduzido para 2%.

Na prática, nota-se que vedantes novos têm valores de atrito relativamente elevados, que, no entanto, se tornam mais baixos à medida que o tempo de funcionamento aumenta, aumentando assim a eficiência do cilindro hidráulico. Isto deve ser tomado em consideração sobretudo quando os cilindros estiverem a ser operados a baixas velocidades ou a baixas pressões.

Para os cilindros hidráulicos, a relação entre a força [F], a pressão do sistema [p] e a área do pistão [A] é produzido pela seguinte fórmula:

A força resultante da pressão do sistema é mais baixa na extremidade da haste do que na extremidade do pistão. A superfície eficaz é calculada da seguinte forma:

Como regra, a área circular [A] é calculado de o diâmetro [D] usando a seguinte fórmula:

Alternativamente, da força a aplicar [F] e da pressão [p]:

Determinação de o pistão diâmetro como a função de o sistema pressão e o Necessário força:

Especialmente para empurrar cargas, além do dimensionamento do cilindro hidráulico, também é necessário calcular a resistência do pistão.

Para um cálculo fácil dos cilindros hidráulicos, pode utilizar a calculadora de cilindros disponíveis na Internet em www.ahp.de, que lhe recomendará o cilindro adequado para a sua aplicação.

Velocidade do pistão do caudal / capacidade da bomba 

v: velocidade do pistão [m/s]

Q: caudal [l/min]

A: superfície do pistão [mm2]

P: capacidade de bomba necessária [KW]

p: Pressão do sistema [barra]

η: eficiência do sistema hidráulico

Quantidade / caudal exigido do óleo

Q: caudal [l/min]

A: superfície do pistão [mm2]

v: velocidade do pistão [m/s]

η: eficiência do cilindro hidráulico

Velocidades de fluxo recomendadas

As velocidades de fluxo nos tubos são limitadas.
As velocidades de fluxo recomendadas dependem da pressão.

Linhas de aspiração: 
≤ 1,5 m/s (4.92 pés/s)

Linhas de devolução: 
≤ 3 m/s (9.84 pés/s)

Linhas de pressão:
≤ 25 bar (362.5 PSI): ≤ 3 m/s (3.28 pés/s)
25 a 63 bar (362.5 a 913.5 PSI): 3 - 5 m/s (10,76 a 16,40 pés/s)
63 a 160 bar (913.5 a 2320 PSI): 4 – 6 m/s (13.12 a 19,68 pés/s)
160 a 250 bar (2320 a 3625 PSI): 5 – 8 m/s (16.40 a 26.24 pés/s)
> 250 bar (3625 PSI): ≤ 10 m/s (32,8 pés/s)

Knickfestigkeit berechnen