Das grundlegende Kräfteverhältnis lautet Kraft = Druck × wirksame Fläche. Dies erleichtert den Vergleich von Zylindergrößen, liefert jedoch nur einen theoretischen Wert. Die tatsächliche Kraft der Maschine wird durch Reibung, Gegendruck, Einbaugeometrie und sich ändernde Hebelverhältnisse im Gestänge beeinflusst. Beginnen Sie mit den tatsächlichen Lastfällen, bevor Sie einen berechneten Wert als Auslegungswert heranziehen.
Bestimme die effektive Fläche
Für die Ausfahrbewegung auf der Kolbenkopfseite beträgt die Kolbenfläche π × Bohrungsquadrat ÷ 4. Für die Einfahrbewegung auf der Kolbenstangenseite zieht man die Kolbenstangenfläche ab: π × (Bohrungsquadrat − Kolbenstangendurchmesser²) ÷ 4. Wenn der Druck in MPa und die Fläche in mm² angegeben ist, ergibt das Produkt eine Kraft in Newton, da 1 MPa 1 N/mm² entspricht. Achten Sie auf einheitliche Einheiten; die Vermischung von bar, psi und Millimetern führt zu einem irreführenden Ergebnis.
Beispiel mit Lösung
Nehmen wir eine Bohrung von 100 mm, eine Kolbenstange von 60 mm und einen Druck von 20 MPa an. Die Fläche auf der Deckelsseite beträgt etwa 7.854 mm², was eine theoretische Ausfahrkraft von 157.080 N oder etwa 157 kN ergibt. Die Fläche auf der Stangenseite beträgt etwa 5.027 mm², was eine theoretische Rückzugskraft von etwa 101 kN ergibt. Hierbei handelt es sich um illustrative Rechenbeispiele und nicht um eine zulässige Belastungsgrenze für einen Zylinder oder eine Maschine.
Warum sich eine echte Anwendung unterscheidet
Dichtungen und Lager verursachen Reibung. Der Druck am Zylinder kann nach Verlusten in Ventilen und Leitungen geringer sein als der Pumpendruck. Auf der anderen Seite des Kolbens wirkt ein entgegengesetzter Gegendruck. In einem Ausleger oder einem Pressengestell unterscheiden sich die Zylinderkraft und die nutzbare Maschinenkraft je nach der sich ändernden Geometrie. Das Knicken der Kolbenstange, die Befestigungsfestigkeit und die Maschinenkonstruktion können ausschlaggebender sein als die hydraulische Kraft.
Gehen Sie verantwortungsbewusst mit der Nummer um
Erfassen Sie Normal- und Spitzenwerte des Drucks, alle Belastungsrichtungen sowie den gesamten Hubweg. Bitten Sie den Anlageningenieur, die erforderliche Sicherheitsreserve zu berechnen und die Befestigung sowie die Konstruktion zu überprüfen. Yongjian’s Seite „Druckzylinder“ beschreibt die zusätzlichen Prozess-Eingaben und Technische Überprüfung kann mit einer Zeichnung beginnen und eine Tabelle laden.
Technische Hinweise: Grundlegende hydraulische Formeln nach Parker. Die obige Erläuterung wurde unabhängig davon für allgemeine Informationszwecke verfasst; endgültige Auslegungswerte erfordern eine projektspezifische Prüfung.