Calcolo della Forza di un Cilindro Idraulico: Formule e Esempi
Questo articolo fornisce una guida dettagliata sul calcolo della forza di un cilindro idraulico, con esempi pratici e formule utili per l'implementazione in Excel. Verranno trattati argomenti come la velocità di estensione, il numero di pompate necessarie e l'influenza della portata della pompa.
Calcolo del Numero di Pompate Necessarie
Consideriamo un cilindro con corsa H=50 mm azionato da una pompa a mano. Deve essere eseguita una corsa a vuoto L = 30 mm. Quante pompate occorrono per ottenere l’estensione completa del cilindro?
Supponiamo che l’area del pistone sia A = 132,7 cm² (come nell’esempio 1).
Corsa a Vuoto
Per la corsa a vuoto, utilizziamo la formula:
S BP (mm) =[V BP (cm³).10] : A (cm²)
Con una portata ad ogni corsa della pompa V BP = 32cm³, otteniamo:
S BP = (32.10) : 132,7 mm = 2,4 mm
Il numero di pompate per la corsa a vuoto si calcola dividendo la corsa a vuoto per la corsa ad ogni pompata:
PB BP = L (mm) : S BP (mm) = 30 : 2,4 = 13 pompate
Corsa Sotto Carico
Per la corsa sotto carico, utilizziamo la formula:
S AP (mm) = [V AP (cm³).10] : A (cm²)
Con una portata ad ogni corsa della pompa V AP = 3 cm³, otteniamo:
S AP =(3.10) : 132,7 mm = 0,23 mm
Il numero delle pompate per la corsa sotto carico si calcola dividendo la corsa residua per la corsa compiuta ad ogni pompata:
PB A = [H(mm) - L(mm)] : S AP(mm)= [50-30] : 0,23 =87 pompate
In totale, il numero di pompate necessarie è:
Totale = PB BP + PB AP = 13 + 87 = 100 pompate.
Velocità di Estensione
La velocità d’estensione di un cilindro idraulico azionato con una pompa elettrica dipende dall’area del pistone nel cilindro e dalla portata dell’elettropompa. Per le pompe bistadio si deve porre per il movimento del cilindro senza carico la porta-ta a bassa pressione Q BP e per gli spostamenti sotto carico invece la portata ad alta pressione Q AP .
Formula:
v(mm/s) = [Q(l / min).166,67] : A (cm²)
Dove:
- v= velocità del cilindro in mm / s
- Q= portata della pompa in l / min
- A= area del pistone nel cilindro in cm²
Esempio di Calcolo della Velocità
Consideriamo un cilindro azionato da una pompa elettrica. Per calcolare la velocità con cui si estende il cilindro, è necessario conoscere la portata della pompa (Q) e l'area del pistone (A).
Esempio di Calcolo della Corsa Ad Ogni Pompata
Con una portata ad ogni corsa della pompa V = 3,5 cm³ e un'area del pistone A = 15,9 mm², la corsa ad ogni pompata (S) può essere calcolata come segue:
S =( 3,5 .10) : 15,9 mm = 2,2 mm
Risultato: Ad ogni pompata il carico si sposta di 2,2 mm
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