Silindir ne kadar kuvvet üretir?
Bir pres, damper ya da kaldırma düzeneği tasarlarken silindirin hem gücünü hem hızını bilmen gerekir. Hidrolik silindir kuvvet hesaplama aracı çalışma basıncını, piston ve kol çapını alarak teorik itme ve çekme kuvvetini, mekanik verimle düzeltilmiş gerçek kuvveti verir. Pompa debisini ve stroku eklediğinde itme ve geri dönüş hızları ile süreleri de hesaplanır.
Temel bağıntı F = p × A’dır. İtmede basınç pistonun tüm alanına etki eder: A = π × D² / 4. Çekmede ise yağ kolun bulunduğu tarafa basıldığı için kol alanı düşülür ve kuvvet azalır. Hız, debinin etkin alana bölünmesiyle bulunur; bu yüzden çekme hızı itme hızından daha yüksektir. Hesapta 1 bar = 10⁵ Pa alınır.
Silindir seçiminde kuvvetin yanında hız da önemlidir. Aynı pompayla daha büyük bir piston daha fazla kuvvet üretir ama daha yavaş hareket eder; küçük piston ise hızlıdır ama yükü kaldıramayabilir. Araç bu dengeyi tek ekranda görmeni sağlar.
Örnek: 160 bar basınçta 63 mm çaplı pistonun alanı yaklaşık 3.117 mm²’dir. İtme kuvveti 16 MPa × 3.117 mm² ≈ 49,9 kN, yani kabaca 5 ton olur. 36 mm kol çapıyla halka alan 2.099 mm²’ye düşer ve çekme kuvveti 33,6 kN çıkar. %95 verimle gerçek itme 47,4 kN’dir. 20 L/dk pompa debisinde piston 106,9 mm/sn hızla ilerler ve 400 mm stroku yaklaşık 3,7 saniyede tamamlar.
Kuvveti kN’den tona ya da kgf’ye çevirmek için kuvvet dönüştürücüyü, bar ile psi arasında geçiş için basınç dönüştürücüyü kullanabilirsin. Pompanın tahrik gücünü pompa gücü hesabıyla kontrol etmek sistem boyutlandırmasını tamamlar.