Questo articolo illustra come calcolare la forza e la velocità di estensione di un cilindro idraulico, fornendo esempi pratici e formule utili.
Calcolo delle Pompate Necessarie per l'Estensione di un Cilindro
Consideriamo un cilindro con una corsa H=50 mm azionato da una pompa a mano. Deve essere eseguita una corsa a vuoto L = 30 mm. Quante pompate occorrono per ottenere l’estensione completa del cilindro?
Dati:
- Area del pistone (A): 132,7 cm²
- Portata ad ogni corsa della pompa a vuoto (VBP): 32 cm³
- Portata ad ogni corsa della pompa sotto carico (VAP): 3 cm³
Corsa a Vuoto
Per la corsa a vuoto, calcoliamo lo spostamento per ogni pompata (SBP) utilizzando la formula:
SBP (mm) = [VBP (cm³) . 10] : A (cm²)
Sostituendo i valori:
SBP = (32 . 10) : 132,7 mm = 2,4 mm
Il numero di pompate per la corsa a vuoto (PBBP) si calcola dividendo la corsa a vuoto per lo spostamento per ogni pompata:
PBBP = L (mm) : SBP (mm) = 30 : 2,4 = 13 pompate
Corsa Sotto Carico
Per la corsa sotto carico, calcoliamo lo spostamento per ogni pompata (SAP) utilizzando la formula:
SAP (mm) = [VAP (cm³) . 10] : A (cm²)
Sostituendo i valori:
SAP = (3 . 10) : 132,7 mm = 0,23 mm
Il numero di pompate per la corsa sotto carico (PBA) si calcola dividendo la corsa residua per lo spostamento per ogni pompata:
PBA = [H (mm) - L (mm)] : SAP (mm) = [50 - 30] : 0,23 = 87 pompate
Risultato Finale
Il numero totale di pompate necessarie è la somma delle pompate per la corsa a vuoto e la corsa sotto carico:
Totale = PBBP + PBAP = 13 + 87 = 100 pompate
Velocità di Estensione di un Cilindro Idraulico
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 considerare la portata a bassa pressione (QBP) per il movimento del cilindro senza carico e la portata ad alta pressione (QAP) per gli spostamenti sotto carico.
Formula per il Calcolo della Velocità
La velocità (v) si calcola con la seguente formula:
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
Consideriamo un cilindro azionato da una pompa elettrica. Per calcolare la velocità di estensione, è necessario conoscere la portata della pompa e l'area del pistone.
Tabella Riassuntiva delle Formule
| Parametro | Formula | Unità di Misura |
|---|---|---|
| Spostamento per Pompata (Corsa a Vuoto) | SBP = [VBP . 10] / A | mm |
| Spostamento per Pompata (Sotto Carico) | SAP = [VAP . 10] / A | mm |
| Numero Pompate (Corsa a Vuoto) | PBBP = L / SBP | pompate |
| Numero Pompate (Sotto Carico) | PBA = (H - L) / SAP | pompate |
| Velocità di Estensione | v = [Q . 166,67] / A | mm/s |
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