Hur beräknar jag kraftutgången från den största hydraulcylindern?

Hej där! Som leverantör av den största hydraulcylindern blir jag ofta frågad hur jag kan beräkna kraftutgången från dessa massiva utrustning. Det är en avgörande fråga, särskilt om du vill använda hydrauliska cylindrar i tunga applikationer. Så låt oss dyka rätt in och bryta ner processen.

Först och främst är det viktigt att förstå den grundläggande principen bakom hydrauliska cylindrar. De arbetar med Pascals lag, som säger att när trycket appliceras på en begränsad vätska inträffar tryckförändringen genom hela vätskan. I en hydraulisk cylinder används detta tryck för att generera kraft.

Formeln för att beräkna kraftutgången från en hydraulisk cylinder är ganska enkel:

$ F = p \ gånger a $

Där:

• $ F $ är kraftutgången i Newtons (n)
• $ P $ är trycket på hydraulvätskan i Pascals (PA)
• $ A $ är korsets sektionsområde i kvadratmeter ($ m^{2} $)

Låt oss börja med korsets sektionsområde ($ A $) för kolven. Kolven är den del av den hydrauliska cylindern som rör sig fram och tillbaka, och dess område spelar en enorm roll för att bestämma kraftutgången. Om kolven har en cirkulär form (som är mycket vanlig) kan du beräkna området med formeln:

$ A = \ pi \ gånger r^{2} $

Här är $ R $ kolvens radie. Till exempel, om radien för kolven i vår största hydraulcylinder är 0,5 meter, skulle korset - sektionsområdet vara:

$ A = \ pi \ Times (0,5)^{2} \ ca.14 \ Times0.25 = 0,785M^{2} $

Låt oss nu prata om tryck ($ P $). Trycket i ett hydraulsystem genereras av en hydraulpump. Pumpen tvingar hydraulvätskan in i cylindern och skapar tryck. Trycket mäts i Pascals, men i verkliga världsapplikationer använder vi ofta mer praktiska enheter som staplar eller pund per kvadrat tum (PSI).

1 bar är lika med 100 000 pascals, och 1 psi är cirka 6894,76 PASCAL. För att använda kraftformeln måste du konvertera trycket till Pascals. Låt oss säga att trycket i vårt hydrauliska system är 200 staplar. För att konvertera detta till Pascals multiplicerar vi med 100 000:

$ P = 200 \ Times100000 = 20000000PA $

Nu när vi har både tvärsnittsområdet ($ a $) och trycket ($ p $) kan vi beräkna kraftutgången ($ f $). Använda värdena från våra exempel:

$ F = P \ Times A = 20000000 \ Times0.785 = 15700000n $

Det är en enorm mängd kraft! Och detta är bara ett grundläggande exempel. I verkliga världsscenarier finns det några andra faktorer som kan påverka kraftutgången.

En av dessa faktorer är effektiviteten i det hydrauliska systemet. Inget system är 100% effektivt. Det finns förluster på grund av friktion i cylindern, läckor i de hydrauliska linjerna och andra faktorer. En typisk effektivitet för ett brunnskött hydrauliskt system kan vara cirka 80 - 90%. Så om vi antar en effektivitet på 85% i vårt exempel, skulle den faktiska kraftproduktionen vara:

$ F_ {faktisk} = 0,85 \ Times15700000 = 13345000n $

En annan faktor att tänka på är lasten på cylindern. Om lasten är för hög kan det påverka trycket i systemet och kolvens rörelse. Till exempel om cylindern används i enStor hydraulcylinderTillämpning där den måste lyfta ett mycket tungt föremål, trycket i systemet kan öka för att övervinna lasten.

Låt oss ta en titt på några specifika applikationer. Till exempel,Krancylinderär ett vanligt användningsfall för hydrauliska cylindrar. I en kran används den hydrauliska cylindern för att lyfta och flytta tunga laster. För att beräkna den kraftutgång som krävs för en krancylinder måste du först veta vikten på den last den behöver för att lyfta.

Låt oss säga att vi vill lyfta en last på 50 000 kg. Vikten på denna last kan beräknas med hjälp av formeln $ w = m \ gånger g $, där $ m $ är massan (50 000 kg) och $ g $ är accelerationen på grund av tyngdkraften (ungefär 9,81 m/s²).

$ W = 50000 \ TIDS9.81 = 490500N $

Med tanke på effektiviteten i det hydrauliska systemet och andra faktorer kan vi beräkna det nödvändiga trycket och kolvområdet. Om vi ​​antar en effektivitet på 80%, bör cylinderns kraftproduktion vara:

$ F_ {obligatorisk} = \ frac {490500} {0,8} = 613125n $

Om vi ​​känner till trycket i det hydrauliska systemet, säg 150 staplar (eller 15000000 PA), kan vi beräkna det nödvändiga korsets sektionsarea för kolven:

$ A = \ frac {f} {p} = \ frac {613125} {15000000} = 0,040875M^{2} $

Och från området kan vi hitta kolvens radie:

$ r = \ sqrt {\ frac {a} {\ pi}} = \ sqrt {\ frac {0,040875} {3.14} \ ca ca.114m $

Som leverantör avStörsta hydraulcylindern, Jag kan säga er att dessa beräkningar är viktiga för att välja rätt cylinder för din applikation. Om du väljer en cylinder med för lite kraftutgång kan den inte hantera lasten. Å andra sidan, om du väljer en cylinder med för mycket kraftproduktion, kommer du att spendera mer pengar än nödvändigt.

Vi erbjuder ett brett utbud av hydrauliska cylindrar, och vårt team av experter kan hjälpa dig med beräkningarna. Oavsett om du arbetar med ett kranprojekt, en tung konstruktionsutrustning eller någon annan applikation som kräver en kraftfull hydraulcylinder, har vi täckt dig.

Om du är intresserad av att lära dig mer om våra produkter eller behöver hjälp med att beräkna kraftutgången för din specifika applikation, tveka inte att nå ut. Vi är här för att hjälpa dig att hitta den perfekta hydraulcylinderlösningen för dina behov. Kontakta oss för ett detaljerat samråd och låt oss starta den här spännande resan tillsammans!

Referenser

• "Hydraulics and Pneumatics: A Technician's and Engineers Guide" av Andrew Parr
• "Fluid Power with Applications" av Anthony Esposito