Calculadora de força e consumo de ar de cilindro pneumático
Força de avanço e retorno a partir do diâmetro e da pressão, taxa de carga, consumo de ar por ciclo e por minuto (ANR) e velocidade estimada pela vazão de alimentação
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Calcula a força teórica de avanço e retorno de um cilindro pneumático a partir do diâmetro do êmbolo e da pressão, verifica a taxa de carga, estima o ar consumido por ciclo e por minuto e dá uma velocidade aproximada a partir da vazão de alimentação.
Como usar
- Escolha o “Diâmetro do êmbolo” na lista ISO ou selecione “Outro diâmetro…”. Desmarque “Usar o diâmetro de haste padrão para este êmbolo” para informar a sua própria haste.
- Informe a “Pressão de trabalho (manométrica)”, o “Curso” e os “Ciclos por minuto”.
- Em “Carga”, informe a força ou a massa a mover e uma “Taxa de carga alvo” para ver o menor êmbolo padrão que a atende.
- Opcionalmente, acrescente o tamanho do tubo e a “Vazão de alimentação disponível (ANR)” para obter o ar dos tubos e uma velocidade média.
- Leia a força, o consumo de ar e a velocidade e compare outros diâmetros na tabela abaixo.
Como funciona
- Força = pressão × área do êmbolo: o avanço usa π × D² ÷ 4 e o retorno π × (D² − d²) ÷ 4 com o diâmetro da haste d. 1 MPa × 1 mm² = 1 N.
- Ar por ciclo (litros, ANR) = (área de avanço + área de retorno) × curso × (P + 0.1013) ÷ 0.1013 ÷ 10⁶. Os tubos acrescentam 2 × volume do tubo × P ÷ 0.1013.
- Os diâmetros de haste seguem a ISO 6432 e a ISO 15552; o cilindro de um fabricante pode ser diferente. A força real é menor por causa do atrito das vedações, e a velocidade ignora quedas de pressão e a resposta da válvula.
Perguntas frequentes
- Quanta força um cilindro pneumático de 50 mm dá a 0.5 MPa?
- Cerca de 982 N no avanço e, com haste de 20 mm, cerca de 825 N no retorno. A 0.6 MPa a força de avanço é de cerca de 1,178 N.
- Com que taxa de carga devo projetar?
- A prática comum é 50 % ou menos para movimento normal, até 70 % para fixação ou movimento lento e cerca de 30 % para movimento rápido.
- Como calculo o consumo de ar de um cilindro?
- Multiplique o volume varrido dos dois cursos por (P + 0.1013) ÷ 0.1013. Um cilindro Ø50 × 100 mm a 0.5 MPa consome cerca de 2.14 L por ciclo, 43 L/min a 20 ciclos.
- Por que a força de retorno é menor que a de avanço?
- No lado do retorno a haste ocupa parte do êmbolo, então a pressão atua sobre uma área menor.