Cilindres pneumàtics i hidràulics: càlcul de forces i volums
Cilindre pneumàtic de doble efecte
Un cilindre pneumàtic de doble efecte té un diàmetre de l’èmbol de D = 30 mm, un diàmetre de la tija d = 8 mm i una carrera c = 17 mm i una pressió p0 = 0,8 MPa i els seus fregaments interns es poden considerar negligibles. Determineu:
a) La força avanç i retrocés
En una maniobra la tija fa una carrera d’avanç i una de retrocés.
b) Quin volum d’aire a pressió es consumeix en la maniobra d'avanç i retrocés?
1r fem els canvis d'unitats D = 30 mm = 0,03 m, d = 8 mm = 0,008 m, c = 17 mm = 0,017 m, p = 0,8 MPa = 0,8·10 Pa⁶. Apliquem la fórmula p = F/A --> F = p·A
La força avanç i retrocés en una maniobra:
- F màx = p·A1 = 565,48 N
- F min = p·(A1−A2) = 525,27 N
El volum d'aire consumit en la maniobra:
V = 2,31·10⁻⁵ m³
Cilindre hidràulic
El cilindre hidràulic té un diàmetre de l’èmbol de D = 20 mm i un diàmetre de la tija d = 8 mm; s’alimenta per una bomba que subministra una pressió p = 25 MPa. Si el fregament és negligible, determineu:
a) Força màxima i mínima que fa l'èmbol
Força màxima: 7854 N
Força mínima: 6597 N
b) Potència hidràulica de la bomba
Potència: 250 W