1. Begin met de werkelijk benodigde kracht
A = F / pBegin met de nuttige kracht die de machine werkelijk nodig heeft, niet met een vooraf gekozen cilinderboring. Deel die kracht door de beschikbare druk en neem daarna een marge op voor wrijving, drukverlies, versnelling en variatie van de belasting.
De theoretische boring volgt uit D = √(4A/π). De uiteindelijke keuze wordt vervolgens gemaakt uit een fabrikantserie.
2. Maak onderscheid tussen uitgaande en ingaande slag
Bij de uitgaande slag werkt de druk op het volledige zuigeroppervlak. Bij de ingaande slag neemt de zuigerstang een deel van het effectieve oppervlak weg, waardoor een enkelstangscilinder minder ingaande kracht levert.
Tegendruk in de tegenoverliggende kamer verlaagt de netto kracht verder.
3. Relateer volumestroom en snelheid
v = Q / ABij dezelfde volumestroom beweegt een groter effectief oppervlak langzamer. Omdat het ringoppervlak aan de stangzijde kleiner is, is de ingaande slag doorgaans sneller.
De werkelijke cilinderstroom kan lager zijn dan de nominale pompstroom door lekkage, ventielen en stroomregelcomponenten.
4. Controleer slag en verplaatsingstijd
V = A · L ; t = V / QHet benodigde olievolume hangt af van het actieve oppervlak en de slag. Met dit volume volgt de minimale theoretische verplaatsingstijd bij een gegeven volumestroom.
De werkelijke tijd kan langer zijn door versnellingsprofielen, einddemping en verliezen.
5. Essentiële controles vóór de definitieve keuze
Een krachtberekening alleen is niet voldoende om een cilinder geschikt te verklaren.
- knik van de zuigerstang bij drukbelasting;
- dwarsbelastingen, geleiding en uitlijnfouten;
- maximale druk, drukpieken en tegendruk;
- toelaatbare snelheid en einddemping;
- montagewijze, slag, omgeving en cyclustempo.
Numeriek voorbeeld
Uitgewerkt voorbeeld: 20 kN bij 100 bar
Een machine moet 20 kN duwen. De geschatte bruikbare cilinderdruk is 100 bar. Verliezen worden eerst verwaarloosd om de theoretische boring te bepalen.
- Converteer: F = 20.000 N en p = 100 bar = 10.000.000 Pa.
- Bereken A = F/p = 0,002 m².
- Bereken D = √(4A/π) = 0,0505 m.
- De theoretische boring is dus ongeveer 50,5 mm.
- Kies vervolgens de eerstvolgende geschikte catalogusmaat en bereken de netto kracht opnieuw met rendement en tegendruk.
Resultaat: Een theoretische boring van 50,5 mm is het ideale minimum. In de praktijk moet een grotere geschikte maat worden gekozen en met fabrikantgegevens en veiligheidseisen worden gevalideerd.
Voorbeeld opgebouwd uit de basisrelaties en geplaatst binnen de algemene eisen van ISO 4413. Open exacte bron ↗
Voor controle en verdere studie
Directe bronnen
Elke link verwijst naar de exacte cursus-, norm- of publicatiepagina die is gebruikt.
- ISO 4413:2010 — Hydraulic fluid powerInternational Organization for StandardizationAlgemene regels en veiligheidseisen voor hydraulische systemen en componenten.↗
- The International System of Units, 9th editionInternational Bureau of Weights and Measures (BIPM)Officiële referentie voor coherente eenheden, symbolen en conversies.↗
- NIST Special Publication 811 — Guide to the SINational Institute of Standards and TechnologyPraktische regels voor het correct schrijven en omrekenen van fysische grootheden.↗