Tính lực đẩy của xilanh khí nén

Lực đẩy của xilanh khí nén được tính bằng công thức $F=P\times A$, trong đó $P$ là áp suất của khí nén và $A$ là diện tích piston.

Chi tiết:

1. Công thức tính lực đẩy

Để tính lực đẩy của xilanh khí nén, ta sử dụng công thức cơ bản của áp suất:

P=AF​

Trong đó:

• $P$: Áp suất (thường đo bằng Pascal - Pa, Bar, hoặc psi).

• $F$: Lực (thường đo bằng Newton - N).

• $A$: Diện tích (thường đo bằng mét vuông - m2).

Từ công thức trên, ta suy ra công thức tính lực đẩy của xilanh:

$F=P\times A$

Tuy nhiên, trong thực tế, diện tích của xilanh khi đẩy ra và khi rút về là khác nhau.

2. Lực đẩy khi xilanh đẩy ra (lực đẩy hữu ích)

Khi xilanh đẩy ra (hành trình tiến), lực đẩy được tính bằng diện tích toàn bộ mặt piston.

Công thức: Fđẩy​=P×Apiston​

Trong đó:

• Fđẩy​: Lực đẩy (N).

• $P$: Áp suất khí nén (Pa).

• Apiston​: Diện tích mặt piston (m²).

Diện tích mặt piston được tính bằng công thức: Apiston​=4π×d2​, với d là đường kính trong của xilanh.

3. Lực đẩy khi xilanh rút về (lực kéo)

Khi xilanh rút về (hành trình lùi), lực đẩy (thực chất là lực kéo) sẽ nhỏ hơn do diện tích chịu áp suất bị giảm đi bởi phần diện tích của ty piston.

Công thức: Fkeˊo​=P×(Apiston​−Aty​)

Trong đó:

• Fkeˊo​: Lực kéo (N).

• Aty​: Diện tích mặt cắt ngang của ty piston (m²).

Diện tích ty piston được tính bằng công thức: Aty​=4π×dty2​​, với dty​ là đường kính của ty piston.

Lưu ý:

• Cần sử dụng đơn vị nhất quán cho tất cả các thông số. Nếu áp suất là bar và diện tích là cm², cần quy đổi về Pa và m² hoặc ngược lại để tính toán chính xác.

• Lực đẩy thực tế của xilanh sẽ thấp hơn so với lý thuyết do ma sát của phớt (seal), gioăng và các yếu tố cơ khí khác.