La relación básica de fuerzas es fuerza = presión × área efectiva. Sirve para comparar los tamaños de los cilindros, pero ofrece un valor teórico. La fuerza real de la máquina se ve afectada por la fricción, la contrapresión, la geometría de montaje y las variaciones en la palanca del sistema de articulación. Es recomendable partir de los casos de carga reales antes de considerar un valor calculado como valor de diseño.
Calcula el área efectiva
Para la extensión por el lado de la tapa, el área del pistón es π × diámetro del cilindro² ÷ 4. Para la retracción por el lado del vástago, hay que restar el área del vástago: π × (diámetro del cilindro² − diámetro del vástago²) ÷ 4. Si la presión está expresada en MPa y el área en mm², el producto es la fuerza en newtons, ya que 1 MPa equivale a 1 N/mm². Mantén la coherencia en las unidades; mezclar «bar», «psi» y «milímetros» da lugar a un resultado engañoso.
Ejemplo resuelto
Tomemos un diámetro interior de 100 mm, un vástago de 60 mm y una presión de 20 MPa. La superficie del lado de la tapa es de aproximadamente 7.854 mm², lo que da una fuerza de extensión teórica de 157.080 N, es decir, unos 157 kN. El área del lado del vástago es de unos 5.027 mm², lo que da una fuerza teórica de retracción de unos 101 kN. Se trata de resultados aritméticos ilustrativos, no de una capacidad de carga segura para ningún cilindro o máquina.
Por qué una aplicación real es diferente
Las juntas y los cojinetes generan fricción. La presión en el cilindro puede ser inferior a la presión de la bomba tras las pérdidas en las válvulas y las tuberías. La contrapresión actúa sobre el otro lado del pistón. En una pluma o en el sistema de articulación de una prensa, la fuerza del cilindro y la fuerza útil de la máquina varían en función de los cambios geométricos. El pandeo del vástago, la resistencia del montaje y la estructura de la máquina pueden ser factores determinantes antes que la fuerza hidráulica.
Utiliza el número de forma responsable
Anota las presiones normales y máximas, todas las direcciones de carga y el recorrido completo. Pide al ingeniero de equipos que calcule el margen necesario y compruebe el montaje y la estructura. Yongjian’s página del cilindro de impresión describe los insumos adicionales del proceso, y revisión técnica Se puede empezar con un dibujo y una tabla de cargas.
Referencia técnica: Fórmulas hidráulicas básicas de Parker. La explicación anterior se ha redactado de forma independiente con fines de formación general; los valores de diseño definitivos requieren un análisis específico para cada proyecto.