油圧および空気圧シリンダ推力計算ツール
【Step1】使用する単位系を選択してください。
【Step2】シリンダ内径、ロッド径、圧力を入力してください。
【Step3】流量を入力してください。
【Step4】ストロークを入力してください。
本ツールの計算式の解説
本ツールのシリンダの理論推力は、次の式で求めています。
シリンダの理論推力$F$＝ピストンの受圧面積$A$ｘ使用圧力$P$
シリンダには単動型と複動型があります。
単動型はポートが１か所で、ピストンが戻る時は自重やスプリングの力を使うのに対して
複動型はポートが２か所あり、押す時と引く時の両方で力を出せるシリンダーです。
本ツールは複動型を示しており、伸び側と縮み側の受圧面積が異なります。従って、理論推力の計算式は伸び側と縮み側の２つの計算式で結果が出力されます。
伸び側のシリンダ推力 $F_{1} = A_{1}×P = \frac{\pi}{4}×D^{2}×P$
縮み側のシリンダ推力 $F_{2} = A_{2}×P = \frac{\pi}{4}×(D^{2}-d^{2})×P$
$F_{1}$：伸び側のシリンダ推力 （N）
$F_{2}$：縮み側のシリンダ推力 （N）
$D$ ：シリンダ内径 （mm）
$d$ ：ピストンロッド径 （mm）
$P$ ：使用圧力 （MPa）
Step3でシリンダに１分間あたりの流量を入力すると、シリンダの速度を求めることができます。
$v_{1} =\frac{1,000,000×Q}{60× A_{1}}$ $v_{2} =\frac{1,000,000×Q}{60× A_{2}}$
$v_{1},v_{2} $ ：シリンダ速度 (mm/sec)
$Q$ ：流量 （L/min)
$A_{1}, A_{2} $ ：受圧面積(mm2)
Step4で計算される体積は、ピストンをストローク$ST$だけ動かすために必要な空気又は油の量です。
計算式は下記です。
$V = A_{1}×ST×10^{-6}$
$V$ ：体積（L）
$A_{1}$ ：受圧面積(mm2)
$ST$ ：ストローク (mm)
※実際の推力は、シリンダの摩擦などによって理論推力より低下します。
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