Pneumatikzylinder-Rechner: Kolbenkraft und Luftverbrauch
Druck- und Zugkraft aus Bohrung und Druck, Lastverhältnis, Luftverbrauch je Zyklus und je Minute (ANR) sowie eine geschätzte Geschwindigkeit aus dem Versorgungsdurchfluss
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Berechnet die theoretische Druck- und Zugkraft eines Pneumatikzylinders aus Bohrung und Druck, prüft das Lastverhältnis, schätzt den Luftverbrauch je Zyklus und je Minute und gibt eine grobe Geschwindigkeit aus dem Versorgungsdurchfluss an.
So geht’s
- Wählen Sie die „Zylinderbohrung“ aus der ISO-Liste oder „Andere Bohrung…“. Wählen Sie „Standard-Kolbenstangendurchmesser für diese Bohrung verwenden“ ab, um Ihre eigene Kolbenstange einzugeben.
- Geben Sie den „Betriebsdruck (Überdruck)“, den „Hub“ und die „Zyklen pro Minute“ ein.
- Geben Sie unter „Last“ die zu bewegende Kraft oder Masse und ein „Ziel-Lastverhältnis“ ein, um die kleinste Standardbohrung zu sehen, die es erfüllt.
- Ergänzen Sie optional die Schlauchgröße und den Wert für „Verfügbarer Versorgungsdurchfluss (ANR)“, um die Schlauchluft und eine mittlere Geschwindigkeit zu erhalten.
- Lesen Sie Kraft, Luftverbrauch und Geschwindigkeit ab und vergleichen Sie andere Bohrungen in der Tabelle darunter.
So wird gerechnet
- Kraft = Druck × Kolbenfläche: Druckseite mit π × D² ÷ 4, Zugseite mit π × (D² − d²) ÷ 4 und dem Kolbenstangendurchmesser d. 1 MPa × 1 mm² = 1 N.
- Luft je Zyklus (Liter, ANR) = (Druckfläche + Zugfläche) × Hub × (P + 0.1013) ÷ 0.1013 ÷ 10⁶. Schläuche kommen mit 2 × Schlauchvolumen × P ÷ 0.1013 hinzu.
- Die Kolbenstangendurchmesser folgen ISO 6432 und ISO 15552; der Zylinder eines Herstellers kann abweichen. Die tatsächliche Kraft ist um die Dichtungsreibung geringer, und die Geschwindigkeit berücksichtigt weder Druckverluste noch die Ventilansprechzeit.
Häufige Fragen
- Wie viel Kraft liefert ein Pneumatikzylinder mit 50 mm bei 0.5 MPa?
- Etwa 982 N beim Ausfahren und mit einer 20-mm-Kolbenstange etwa 825 N beim Einfahren. Bei 0.6 MPa beträgt die Druckkraft etwa 1,178 N.
- Mit welchem Lastverhältnis sollte ich auslegen?
- Üblich sind 50 % oder weniger für normale Bewegung, bis 70 % für Spannen oder langsame Bewegung und etwa 30 % für schnelle Bewegung.
- Wie berechne ich den Luftverbrauch eines Zylinders?
- Multiplizieren Sie das Hubvolumen beider Hübe mit (P + 0.1013) ÷ 0.1013. Ein Zylinder Ø50 × 100 mm bei 0.5 MPa verbraucht etwa 2.14 L je Zyklus, 43 L/min bei 20 Zyklen.
- Warum ist die Zugkraft kleiner als die Druckkraft?
- Auf der Einfahrseite nimmt die Kolbenstange einen Teil des Kolbens ein, sodass der Druck auf eine kleinere Fläche wirkt.