À quoi sert ce calculateur
Un vérin hydraulique transforme la pression d'un fluide en force linéaire. Ce calculateur détermine la force de poussée (sortie de tige) et de traction (rentrée de tige) développée par un vérin en fonction de la pression d'alimentation et de sa géométrie. Comme la tige du piston occupe une partie de la surface du côté rentrée, la force de traction est toujours inférieure à la force de poussée pour une même pression.
Comment l'utiliser
Choisissez votre système d'unités : bar & mm (métrique, résultat en newtons) ou psi & pouces (impérial, résultat en livres-force). Saisissez la pression de service, le diamètre d'alésage (piston) et le diamètre de tige. Le diamètre d'alésage détermine la force de poussée ; la section de la tige est soustraite à la surface de l'alésage pour obtenir la couronne qui génère la force de traction. Laissez la tige à 0 si seule la force de poussée vous intéresse.
La formule expliquée
La force est égale à la pression multipliée par la surface : $$F = P \times A$$. Le piston étant un disque, sa surface vaut \(A = \frac{\pi}{4} \times D^2\). Pour la course de rentrée, la surface effective correspond à la surface de l'alésage moins la section de la tige : \(A = \frac{\pi}{4} \times (D^2 - d^2)\). En métrique, la pression en bar est convertie en N/mm² (1 bar = 0,1 N/mm²) afin qu'une surface en mm² donne une force en newtons. En impérial, psi × po² fournit directement la force en livres-force.
Exemple chiffré
Un vérin fonctionne à 100 bar avec un alésage de 50 mm et une tige de 25 mm. Surface de poussée $$= \frac{\pi}{4}(50^2) = 1963{,}5 \text{ mm}^2.$$ À 10 N/mm² (100 bar), la force de poussée $$= 19\,635 \text{ N} \approx 19{,}6 \text{ kN}.$$ Surface de la couronne $$= \frac{\pi}{4}(50^2 - 25^2) = 1472{,}6 \text{ mm}^2,$$ soit une force de traction \(\approx 14\,726 \text{ N}\).
Questions fréquentes
Pourquoi la force de traction est-elle plus faible que la force de poussée ? La tige réduit la surface sur laquelle s'exerce la pression lors de la rentrée : à pression égale, la force développée est donc moindre.
Le frottement ou le rendement sont-ils pris en compte ? Non — le calcul donne la force théorique. Les vérins réels délivrent légèrement moins en raison du frottement des joints (rendement typique de 90 à 95 %).
Comment convertir des newtons en kgf ? Divisez les newtons par 9,80665 (par exemple \(19\,635 \text{ N} \approx 2\,002 \text{ kgf}\)).
