Mecânica dos fluidos · Hidráulica

Velocidade de avanço e retorno de um cilindro hidráulico

A velocidade do pistão é igual à vazão dividida pela área efetiva. O retorno é mais rápido porque a área anular é menor.

Criado em v1.0

Por Thibaut Grzelak, Engenheiro de cálculo mecânico

Hidráulica
01Dados do cálculov = Q / A
Ddlado do pistãolado da hasteavançoretornoQAₚAₐ
Identificação das grandezasA vazão Q alimenta o lado do pistão ou o lado da haste; D e d determinam as velocidades de avanço e retorno.
02

Resultados

Velocidade de retorno
—

Velocidade teórica no lado da haste.

Área do pistão
—

Área efetiva durante o avanço.

Área anular
—

Área efetiva durante o retorno.

Relação e substituição numéricavsortie = Q/Ap ; vrentrée = Q/Aa

—

Toda a vazão informada está disponível de forma constante no cilindro. O fluido é considerado incompressível. Os vazamentos internos e externos são desprezados. O diâmetro da haste é menor que o diâmetro do pistão.

01Fórmulas e símbolos

Fórmulas utilizadas

ApπD²/4Área do pistão
Aaπ(D²−d²)/4Área anular
vQ/AVelocidade linear
02Hipóteses e limites

Faixa de validade

  • Toda a vazão informada está disponível de forma constante no cilindro.
  • O fluido é considerado incompressível.
  • Os vazamentos internos e externos 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 e d = 25 mm.
  2. v_avanço = 169,765 mm/s; v_retorno = 226,354 mm/s.
04Referências

Referências técnicas

  1. Equação da continuidade Q = v · A.
  2. Área de um círculo e área anular.

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.