Mecânica dos fluidos · Hidráulica

Volume de óleo e tempo de curso de um cilindro hidráulico

O volume deslocado é o produto da área efetiva pelo curso. O tempo teórico é o volume dividido pela vazão.

Criado em v1.0

Por Thibaut Grzelak, Engenheiro de cálculo mecânico

Hidráulica
01Dados do cálculoV = A · L ; t = V / Q
Ddlado do pistãolado da hasteavançoretornoQV pistãoV hasteL
Identificação das grandezasQ, D, d e o curso L determinam os volumes do lado do pistão e da haste e os tempos de avanço e retorno.
02

Resultados

Volume do lado da haste
—

Volume de óleo necessário para o retorno.

Tempo de avanço
—

Duração teórica do avanço.

Tempo de retorno
—

Duração teórica do retorno.

Relação e substituição numéricaV = A · L ; t = V / Q

—

Vazão constante. Todo o curso é percorrido. O fluido é considerado incompressível. Vazamentos, rampas de aceleração e amortecimento de fim de curso são desprezados. O diâmetro da haste é menor que o diâmetro do pistão.

01Fórmulas e símbolos

Fórmulas utilizadas

VsortieAp·LVolume do lado do pistão
VrentréeAa·LVolume do lado da haste
tV/QTempo de curso
02Hipóteses e limites

Faixa de validade

  • Vazão constante.
  • Todo o curso é percorrido.
  • O fluido é considerado incompressível.
  • Vazamentos, rampas de aceleração e amortecimento de fim de curso são desprezados.
  • O diâmetro da haste é menor que o diâmetro do pistão.
03Exemplo de validação

Caso numérico de referência

  1. Q = 20 L/min, D = 50 mm, d = 25 mm e L = 500 mm.
  2. V_avanço = 0,98175 L; V_retorno = 0,73631 L; t_avanço = 2,945 s; t_retorno = 2,209 s.
04Referências

Referências técnicas

  1. Volume do cilindro V = A · L.
  2. Vazão Q = V/t.

Pré-dimensionamento hidráulico

Dimensionar um cilindro hidráulico: força, diâmetro, vazão e velocidade

A pressão e a força determinam a área necessária. A área determina o diâmetro; depois, a vazão determina a velocidade e o tempo de curso.

Diâmetro no lado sem haste

O diâmetro mínimo depende da força necessária, da pressão disponível e da eficiência.

D = √[4F / (πPη)]

Área no lado da haste

Durante a retração, a haste reduz a área ativa.

Aa = π(D² − d²) / 4

Cálculo completo

A calculadora específica relaciona força, diâmetro, haste, curso, tempo e vazão.