这是什么
气缸推拉力计算器可根据供气压力和气缸缸径,算出气缸理论上能输出的力。气动的物理原理放之四海皆准,因此本工具通用于各地——无论你的压力表显示的是 bar、psi 还是 kPa,都可以直接选用。
如何使用
先输入气压并选择对应单位,再以毫米(mm)为单位填入气缸的缸径。如果要计算回缩(拉力),还需填入活塞杆直径——活塞杆会占去活塞端面的一部分面积,使有杆腔一侧的有效受压面积减小。若不需要计算拉力,将活塞杆直径保留为 0 即可。
公式详解
力等于压力乘以面积:\(F = P \times A\)。活塞端面是一个圆,其面积为 \(A = \frac{\pi}{4} \cdot d^{2}\)。伸出(推出)时使用整个缸径面积;回缩时则要减去活塞杆的横截面积,得到环形面积 \(A = \frac{\pi}{4}(d^{2} - d_{r}^{2})\)。将压力换算为帕斯卡(1 bar = 100,000 Pa,1 psi ≈ 6894.76 Pa,1 kPa = 1000 Pa),面积换算为平方米,计算结果即以牛顿(N)为单位。
$$F_{push} = P \cdot \frac{\pi}{4}\,D^{2} \qquad F_{pull} = P \cdot \frac{\pi}{4}\left(D^{2} - d^{2}\right)$$
实例计算
一只缸径为 50.8 mm 的气缸,在 100 psi 下:\(P = 100 \times 6894.757 = 689{,}475.7 \text{ Pa}\)。面积 \(A = \frac{\pi}{4}(0.0508)^{2} = 0.0020268 \text{ m}^{2}\)。推力 \(F = 689{,}475.7 \times 0.0020268 \approx 1397.45 \text{ N}\)。如果缸径放大到约 2.5 倍的等效面积,输出力也会按比例同步增大。
常见问题
这就是实际工作输出力吗? 不是——这是理论静态力。由于密封件摩擦(通常损失 3–10%)以及排气侧可能存在的背压,实际输出力会偏低。
为什么拉力比推力小? 在有杆腔一侧,活塞杆占去了部分活塞面积,因此回缩时受压面积更小,输出力也随之减小。
我该用哪个单位? 直接采用你减压阀压力表上显示的单位即可,计算器会在内部统一换算为帕斯卡。