Como calcular a força de um cilindro pneumático

Escrito por g.k. bayne | Traduzido por gabriel medinat
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Como calcular a força de um cilindro pneumático
Um cilindro pneumático em uma porta (Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images)

Cilindros pneumáticos são usados ​​geralmente na indústria para movimentos repetitivos na manipulação de objetos. Quer o objeto esteja sendo empurrado ou puxado, o cilindro deve ter força suficiente a fim de movê-lo de forma eficiente. Toda a pressão do ar é medida em gramas por centímetro quadrado (PSI) e, seguindo um processo básico, você pode calcular a força total que um cilindro pneumático pode oferecer.

Nível de dificuldade:
Moderadamente desafiante

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Instruções

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    Meça o tamanho do cilindro para calcular a área total em que o ar será empurrando para criar a força. Todos os cilindros pneumáticos são classificados pelo diâmetro e pelo comprimento do curso. A medição mais importante que se precisa para calcular é o diâmetro.

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    Encontre a área total do cilindro pneumático pelo diâmetro. Para encontrar a área de um círculo em volta de qualquer objeto, a fórmula é A = (pi) x (r²). A é igual à área, o pi é igual a 3,1416 e r² é o raio do círculo quadrado.

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    Calcule a área de um círculo de 10 cm de diâmetro, em primeiro lugar multiplicado o raio por ele mesmo. O raio é igual a 5 cm, então, o raio ao quadrado (5 x 5) é igual a 25. Em seguida, multiplique pi (3,1416) por 25, obtendo a resposta 78,54 cm². Assim, a área total do cilindro de ar é igual a 78,54 cm², lida como centímetros ao quadrado.

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    Encontre a força total a partir do cilindro de ar. Como PSI é igual a gramas por centímetro quadrado, tudo o que precisamos fazer é multiplicar a área total em centímetros quadrados do cilindro pneumático pela pressão do ar em PSI. A força total fornecida a partir do cilindro de ar de 10 cm de diâmetro com 100 psi de pressão de ar será igual a 78,54 cm² x 100 psi, o que é igual a 7854 gf (gramas força) ou 7,854 kgf.

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    Entenda que os 7854 gf são apenas impulso e não incluem a finalidade de retração do cilindro. O diâmetro da haste de pressão deve ser subtraído da área total, como a ligação da haste de empurrar interfere na medição da força.

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    Encontre a área da haste de empurrar para a medição da força de retração. Utilizando a fórmula a partir do Passo 3, a área da haste seria A = (3,1416) vezes (2,5)², que é igual a 19,635 cm². Subtraia 3,1416 de 78,54 e a área resultante no curso de retração do cilindro pneumático será igual a 75,4 cm². Se a pressão do ar continuar a ser a mesma, 100 PSI, a força será igual a 427,41 kgf.

Dicas & Advertências

  • Qualquer tamanho de cilindro pode ser calculado utilizando a fórmula acima. Isso inclui também cilindros hidráulicos. Você só precisa saber a pressão total que o sistema hidráulico fornece ao cilindro.

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