Bu araç nedir?
Pnömatik silindir kuvvet hesaplayıcısı, bir hava silindirinin verebileceği teorik kuvveti besleme hava basıncından ve silindir iç çapından (bore) hesaplar. Fizik kuralları her yerde aynı olduğu için bu araç evrenseldir — manometrenizde hangi basınç birimi (bar, psi veya kPa) yazıyorsa onu seçmeniz yeterli.
Nasıl kullanılır?
Hava basıncını girin ve birimini seçin, ardından silindir iç çapını milimetre cinsinden yazın. Geri çekme (çekme) kuvveti için piston mili çapını da girin — mil, piston yüzeyinin bir kısmını kapladığından mil tarafındaki etkin alanı azaltır. Çekme kuvvetini hesaba katmak istemiyorsanız mil değerini 0 bırakın.
Formülün açıklaması
Kuvvet, basınç ile alanın çarpımına eşittir: \(F = P \times A\). Piston yüzeyi bir daire olduğundan alanı \(A = \frac{\pi}{4} \cdot d^{2}\)'dir. İleri hareketinde (ileri itme) silindirin tam çap alanı kullanılır. Geri çekmede milin kesit alanı çıkarılarak halka biçimli alan elde edilir: $$A = \frac{\pi}{4}\left(d^{2} - d_{r}^{2}\right)$$ Basıncı pascala çevirin (1 bar = 100.000 Pa, 1 psi ≈ 6894,76 Pa, 1 kPa = 1000 Pa) ve alanı metrekareye dönüştürün; sonuç newton cinsinden çıkar.
Örnek hesaplama
50,8 mm çapında ve 100 psi basınçta bir silindir: $$P = 100 \times 6894{,}757 = 689{,}475{,}7\ \text{Pa}$$ $$\text{Alan} = \frac{\pi}{4}(0{,}0508)^{2} = 0{,}0020268\ \text{m}^{2}$$ $$\text{Kuvvet} = 689{,}475{,}7 \times 0{,}0020268 \approx 1397{,}45\ \text{N}$$ Çapı 2,5 kat büyük olan eşdeğer alanda kuvvet de orantılı olarak artar.
Sıkça Sorulan Sorular
Bu gerçek çalışma kuvveti mi? Hayır — bu, teorik statik kuvvettir. Gerçek çıkış kuvveti; conta sürtünmesi (genellikle %3–10 kayıp) ve egzoz tarafındaki karşı basınç nedeniyle daha düşüktür.
Çekme kuvveti neden itme kuvvetinden daha düşük? Piston mili, mil tarafındaki piston alanının bir kısmını kapladığı için geri çekme sırasında basınca maruz kalan alan daha azdır.
Hangi birimi kullanmalıyım? Regülatör manometreniz hangi birimi gösteriyorsa onu kullanın; hesaplayıcı dahili olarak pascala çevirir.
