Calcolo della Velocità di un Cilindro Idraulico: Formula e Applicazioni
La velocità di estensione di un cilindro idraulico è un parametro fondamentale nella progettazione e nell'utilizzo di sistemi idraulici. Essa dipende da diversi fattori, tra cui l'area del pistone nel cilindro e la portata della pompa utilizzata per azionarlo.
Formula per la Velocità d'Estensione
La formula per calcolare la velocità d'estensione di un cilindro idraulico è la seguente:
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 di estensione, è necessario conoscere la portata della pompa e l'area del pistone.
Calcolo del Numero di Pompate
Il calcolo del numero di pompate necessarie per estendere completamente un cilindro è un altro aspetto importante. Questo calcolo dipende dalla corsa del cilindro e dalla portata della pompa ad ogni pompata.
Esempio di Calcolo delle Pompate Necessarie
Supponiamo di avere un cilindro con una corsa (H) di 50 mm, azionato da una pompa a mano. Deve essere eseguita una corsa a vuoto (L) di 30 mm. Quante pompate occorrono per ottenere l’estensione completa del cilindro?
Innanzitutto, assumiamo che l'area del pistone (A) sia di 132,7 cm².
Calcolo per la corsa a vuoto:
SBP (mm) = [VBP (cm³) * 10] / A (cm²)
Con una portata ad ogni corsa della pompa VBP = 32cm³:
SBP = (32 * 10) / 132,7 mm = 2,4 mm
Numero pompate per la corsa a vuoto: si divide la corsa a vuoto per la corsa ad ogni pompata:
PBBP = L (mm) : SBP (mm) = 30 : 2,4 = 13 pompate
Calcolo per la corsa sotto carico:
SAP (mm) = [VAP (cm³) * 10] / A (cm²)
Con una portata ad ogni corsa della pompa VAP = 3 cm³:
SAP = (3 * 10) / 132,7 mm = 0,23 mm
Numero delle pompate per la corsa sotto carico: si divide la corsa residua per la corsa compiuta ad ogni pompata:
PBA = [H(mm) - L(mm)] : SAP(mm) = [50-30] : 0,23 = 87 pompate
Risultato: In totale = PBBP + PBAP = 13 + 87 = 100 pompate.
Velocità del pistone in millimetri al secondo (Elettrica - 50 Hz)
| 5 ton | 10 ton | 15 ton | 25 ton | 30 ton | 50 ton | 75 ton | 100 ton | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A vuoto | ||||||||
| 0.5 hp Economy | 0.30 | 0.67 | 0.94 | 1.5 | 1.9 | 3.3 | 4.8 | 6.2 |
| ZU4 Series | 0.08 | 0.19 | 0.27 | 0.44 | 0.56 | 0.95 | 1.4 | 1.8 |
| 0.5 hp Submerged | 0.40 | 0.90 | 1.3 | 2.1 | 2.6 | 4.4 | 6.4 | 8.3 |
| ZE3 Series | 0.13 | 0.30 | 0.42 | 0.69 | 0.87 | 1.5 | 2.1 | 2.8 |
| ZE4 Series | 0.09 | 0.21 | 0.29 | 0.48 | 0.60 | 1.0 | 1.5 | 1.9 |
| ZE5 Series | 0.07 | 0.16 | 0.22 | 0.36 | 0.46 | 0.78 | 1.1 | 1.5 |
| ZE6 Series | 0.07 | 0.15 | 0.21 | 0.34 | 0.43 | 0.74 | 1.1 | 1.4 |
| 8000-Series | 0.06 | 0.13 | 0.19 | 0.30 | 0.38 | 0.65 | 0.94 | 1.2 |
| Con Carico | ||||||||
| 0.5 hp Economy | 0.3 | 0.67 | 0.94 | 1.5 | 1.9 | 3.3 | 4.7 | 6.1 |
| ZU4 Series | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | 0.6 | 1.1 | 1.5 | 2.0 |
| 0.5 hp Submerged | 0.3 | 0.7 | 0.4 | 5.5 | 9.5 | 33.2 | 47.7 | 61.9 |
| ZE3 Series | 0.5 | 3.4 | 4.7 | 7.7 | 9.7 | 16.6 | 23.9 | 30.9 |
| ZE4 Series | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | 0.6 | 1.1 | 1.5 | 2.0 |
A vuoto: indica la velocità del pistone in fase di accostamento al carico (1° stadio). Carico: indica la velocità del pistone durante la fase di sollevato alla pressione max.
Importanza dei Calcoli Accurati
Calcoli accurati del volume del cilindro non sono solo una questione di efficienza, ma anche di sicurezza e affidabilità. Se il volume è calcolato erroneamente, l'intero sistema di fluidi potrebbe non funzionare come previsto. Le implicazioni di calcoli errati del volume del cilindro si estendono oltre le prestazioni del sistema. I calcoli errati possono portare a inefficienza energetica, dove il sistema consuma più energia del necessario, aumentando così i costi operativi.
tag: #Idraulico