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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