यह क्या है
न्यूमेटिक सिलेंडर फोर्स कैलकुलेटर यह बताता है कि कोई एयर सिलेंडर दी गई हवा के दबाव और सिलेंडर के बोर व्यास के आधार पर सैद्धांतिक रूप से कितना बल दे सकता है। भौतिकी के ये नियम हर जगह एक जैसे हैं, इसलिए यह टूल पूरी दुनिया के लिए काम करता है — आपके गेज पर जो भी दबाव की इकाई (bar, psi या kPa) दिखती हो, वही चुन लें।
इसका उपयोग कैसे करें
हवा का दबाव दर्ज करें और उसकी इकाई चुनें, फिर सिलेंडर का बोर व्यास मिलीमीटर में भरें। रिट्रैक्ट (पुल) बल निकालने के लिए पिस्टन रॉड का व्यास भी दर्ज करें — रॉड पिस्टन फेस का कुछ हिस्सा घेर लेती है, जिससे रॉड वाली तरफ का प्रभावी क्षेत्रफल घट जाता है। यदि आपको पुल बल नहीं चाहिए तो रॉड को 0 पर छोड़ दें।
फॉर्मूला समझें
बल बराबर होता है दबाव गुणा क्षेत्रफल: \(F = P \times A\)। पिस्टन फेस एक वृत्त के आकार का होता है, इसलिए उसका क्षेत्रफल \(A = \frac{\pi}{4} \cdot d^{2}\) होता है। एक्सटेंशन (आगे बढ़ने) के समय पूरा बोर क्षेत्रफल काम आता है। रिट्रैक्शन (पीछे लौटने) के समय रॉड का क्रॉस-सेक्शन घटा दिया जाता है, जिससे वलयाकार (annular) क्षेत्रफल \(A = \frac{\pi}{4} \cdot (d^{2} - d_{r}^{2})\) मिलता है। दबाव को पास्कल में बदलें (\(1\ \text{bar} = 100{,}000\ \text{Pa}\), \(1\ \text{psi} \approx 6894.76\ \text{Pa}\), \(1\ \text{kPa} = 1000\ \text{Pa}\)) और क्षेत्रफल को वर्ग मीटर में, तो परिणाम न्यूटन में आता है।
$$F_{push} = P \cdot \frac{\pi}{4}\,D^{2} \qquad F_{pull} = P \cdot \frac{\pi}{4}\left(D^{2} - d^{2}\right)$$
हल किया गया उदाहरण
50.8 mm बोर वाला एक सिलेंडर 100 psi दबाव पर: \(P = 100 \times 6894.757 = 689{,}475.7\ \text{Pa}\)। क्षेत्रफल \(= \frac{\pi}{4}(0.0508)^{2} = 0.0020268\ \text{m}^{2}\)। बल \(= 689{,}475.7 \times 0.0020268 \approx 1397.45\ \text{N}\)। अगर बोर का क्षेत्रफल 2.5 गुना बड़ा हो, तो बल भी उसी अनुपात में बढ़ जाता है।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
क्या यही असली कार्यकारी बल है? नहीं — यह सैद्धांतिक स्थिर (static) बल है। असल आउटपुट इससे कम होता है, क्योंकि सील की घर्षण से नुकसान होता है (आमतौर पर 3–10% की कमी) और एग्ज़ॉस्ट साइड पर बैक-प्रेशर भी असर डालता है।
पुल बल, पुश बल से कम क्यों होता है? रॉड वाली तरफ पिस्टन रॉड पिस्टन के क्षेत्रफल का कुछ हिस्सा घेर लेती है, इसलिए रिट्रैक्शन के समय दबाव के संपर्क में कम क्षेत्रफल आता है।
मुझे कौन-सी इकाई इस्तेमाल करनी चाहिए? आपके रेगुलेटर गेज पर जो भी इकाई दिखती हो, उसी का उपयोग करें; कैलकुलेटर अंदर ही अंदर उसे पास्कल में बदल लेता है।
