Il dimensionamento di un pistone idraulico è un processo cruciale per garantire il corretto funzionamento di un sistema idraulico. Questo articolo illustra come calcolare vari parametri, tra cui il numero di pompate necessarie per l'estensione completa del cilindro e la velocità di estensione.
Calcolo del Numero di Pompate
Per calcolare il numero di pompate necessarie per estendere completamente un cilindro, è necessario considerare la corsa a vuoto e la corsa sotto carico. Si prenda in esame un cilindro con una corsa totale di 50 mm, dove la corsa a vuoto è di 30 mm. L'area del pistone è di 132,7 cm².
Per la corsa a vuoto, si usa la seguente formula:
S BP (mm) = [V BP (cm³).10] : A (cm²)
Dove:
- S BP è la corsa per ogni pompata durante la corsa a vuoto
- V BP è la portata ad ogni corsa della pompa durante la corsa a vuoto
- A è l'area del pistone
Con una portata ad ogni corsa della pompa V BP = 32 cm³, si ha:
S BP = (32.10) : 132,7 mm = 2,4 mm
Il numero di pompate per la corsa a vuoto è calcolato dividendo la corsa a vuoto per la corsa ad ogni pompata:
PB BP = L (mm) : S BP (mm) = 30 : 2,4 = 13 pompate
Per la corsa sotto carico, si usa la seguente formula:
S AP (mm) = [V AP (cm³).10] : A (cm²)
Dove:
- S AP è la corsa per ogni pompata durante la corsa sotto carico
- V AP è la portata ad ogni corsa della pompa durante la corsa sotto carico
- A è l'area del pistone
Con una portata ad ogni corsa della pompa V AP = 3 cm³, si ha:
S AP =(3.10) : 132,7 mm = 0,23 mm
Il numero di pompate per la corsa sotto carico è calcolato dividendo la corsa residua per la corsa compiuta ad ogni pompata:
PB A = [H(mm) - L(mm)] : S AP(mm)= [50-30] : 0,23 = 87 pompate
Pertanto, il numero totale di pompate è:
In totale = PB BP + PB AP = 13 + 87 = 100 pompate
Calcolo della Velocità di Estensione
La velocità di estensione di un cilindro idraulico azionato con una pompa elettrica dipende dall’area del pistone nel cilindro e dalla portata dell’elettropompa.
Per le pompe bistadio si deve porre per il movimento del cilindro senza carico la portata a bassa pressione Q BP e per gli spostamenti sotto carico invece la portata ad alta pressione Q AP .
Formula per la Velocità d'Estensione
La formula per calcolare la velocità d'estensione è la seguente:
v(mm/s) = [Q(l / min).166,67] : A (cm²)
Dove:
- v= velocità del cilindro in mm / s
- Q= portata della pompa in l / min
- A= area del pistone nel cilindro in cm²
Esempio di Calcolo della Velocità
Un cilindro viene azionato con una pompa elettrica.
A vuoto: indica la velocità del pistone in fase di accostamento al carico (1° stadio).
Esempio di Calcolo di Spostamento
Con una portata ad ogni corsa della pompa V = 3,5 cm³, lo spostamento S è:
S =( 3,5 .10) : 15,9 mm = 2,2 mm
Ad ogni pompata il carico si sposta di 2,2 mm.
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