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Mecánica de fluidos · Hidráulica

Velocidad de avance y retroceso de un cilindro hidráulico

La velocidad del pistón es igual al caudal dividido por el área efectiva. El retroceso es más rápido porque el área anular es menor.

Creado el v1.0

Por Thibaut Grzelak, Ingeniero de cálculo mecánico

Hidráulica
01Datos del cálculov = Q / A
Ddlado del pistónlado del vástagoavanceretrocesoQAₚAₐ
Identificación de magnitudesEl caudal Q alimenta el lado del pistón o el lado del vástago; D y d determinan las velocidades de avance y retroceso.
02

Resultados

Velocidad de avance
—

Velocidad teórica en el lado del pistón.

Velocidad de retroceso
—

Velocidad teórica en el lado del vástago.

Área del pistón
—

Área efectiva durante el avance.

Área anular
—

Área efectiva durante el retroceso.

Relación y sustitución numéricavsortie = Q/Ap ; vrentrée = Q/Aa

—

Todo el caudal indicado está disponible de forma constante en el cilindro. El fluido se considera incompresible. Se desprecian las fugas internas y externas. El diámetro del vástago es menor que el diámetro del pistón.

01Fórmulas y símbolos

Fórmulas utilizadas

ApπD²/4Área del pistón
Aaπ(D²−d²)/4Área anular
vQ/AVelocidad lineal
02Hipótesis y límites

Ámbito de validez

  • Todo el caudal indicado está disponible de forma constante en el cilindro.
  • El fluido se considera incompresible.
  • Se desprecian las fugas internas y externas.
  • El diámetro del vástago es menor que el diámetro del pistón.
03Ejemplo de validación

Caso numérico de referencia

  1. Q = 20 L/min, D = 50 mm y d = 25 mm.
  2. v_avance = 169,765 mm/s; v_retroceso = 226,354 mm/s.
04Referencias

Referencias técnicas

  1. Ecuación de continuidad Q = v · A.
  2. Área de un círculo y área anular.

Ruta de cálculo y fuentes

La presión determina la fuerza, el caudal la velocidad y su producto la potencia hidráulica.

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Fuentes técnicas externas

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) / 4