Fuerza de avance
Fuerza en el lado del pistón.
Mecánica de fluidos · Hidráulica
Fuerza de avance y retroceso de un cilindro hidráulico
Durante el avance, la presión actúa sobre toda el área del pistón; durante el retroceso, actúa sobre el área anular reducida por el vástago.
Creado el v1.0
Por Thibaut Grzelak, Ingeniero de cálculo mecánico
02
Resultados
Fuerza de retroceso
Fuerza en el lado del vástago.
Área del pistón
Área circular total del pistón.
Área anular
Área efectiva en el lado del vástago.
Relación y sustitución numérica
Fsortie = p·πD²/4·η ; Frentrée = p·π(D²−d²)/4·η—
La presión se distribuye uniformemente. El diámetro del vástago es menor que el diámetro del pistón. No se comprueban la contrapresión, el pandeo ni los efectos dinámicos.
01Fórmulas y símbolos
Fórmulas utilizadas
Ap
πD²/4Área del pistónAa
π(D²−d²)/4Área anularF
p·A·ηFuerza del cilindro02Hipótesis y límites
Ámbito de validez
- La presión se distribuye uniformemente.
- El diámetro del vástago es menor que el diámetro del pistón.
- No se comprueban la contrapresión, el pandeo ni los efectos dinámicos.
03Ejemplo de validación
Caso numérico de referencia
- P = 100 bar, D = 50 mm, d = 25 mm y η = 90 %.
- F_avance = 17,671 kN; F_retroceso = 13,254 kN.
04Referencias
Referencias técnicas
- Área de un círculo y área anular.
- Fuerza hidráulica F = P · A.
Predimensionamiento hidráulico
Dimensionar un cilindro hidráulico: fuerza, diámetro, caudal y velocidad
La presión y la fuerza determinan el área necesaria. El área fija el diámetro y el caudal determina después la velocidad y el tiempo de carrera.
Diámetro del pistón en el lado de fondo
El diámetro mínimo depende de la fuerza requerida, la presión disponible y el rendimiento.
D = √[4F / (πPη)]Área anular en el lado del vástago
Durante el retroceso, el vástago reduce el área efectiva.
Aa = π(D² − d²) / 4Cálculo completo
La calculadora asociada relaciona fuerza, pistón, vástago, carrera, tiempo y caudal.