Công thức tính Diện tích piston

Các loại van gạt khí nén thông dụng
10 Tháng Một, 2019
Giải pháp phục hồi xi lanh thủy lực
17 Tháng Một, 2019

Nằm trong loạt bài về khi nen binh duong, thuy luc binh duong phần này sẽ đề cập cách tính toán lực và lưu lượng cấp cho xi lanh thủy lực.

Ta tính toán các thông số cơ bản của xi lanh thủy lực bằng các công thức sau:

–  Diện tích có ích của xi lanh phía không có cần: A1 = 3.14*D2 /4: (D: đường kính trong của xi lanh thủy lực)

–  Diện tích cần: A2 = 3.14*d2   (d: đường kính cần piston)

–  Diện tích vành khăn:  A3 = A1 – A2

–  Lực tác động lên xi lanh:  F = A*P (A: diện tích có ích, P: áp suất môi trường làm việc)

– Lưu lượng cần cung cấp:  Q = A*v ( v: vận tốc chuyển động của piston m/phut, Q = l/phut, A = dm2 )

Hoặc có thể tham khảo bảng tra cứu lực đẩy và lực kéo bên dưới

Xi lanh khí nén là một ống kim loại kín có chứa một piston; khi bạn nạp khí nén vào đường cấp khí nén bằng cách gạt van khí nén thì xy lanh sẽ đẩy piston vào hoặc ra. Một thanh được nối với piston cung cấp lực từ xi lanh đến cơ cấu bên ngoài. Vậy nên có hai yếu tố chính ảnh hưởng đến lực đẩy của pít-tông đó là: áp suất khí nén được cung cấp và tiết diện của piston phía được cấp khí. Lực càng lớn và tiết diện càng lớn thì pít-tông càng có khả năng chịu lực tốt. Dưới đây sẽ giúp bạn tính lực của piston khi biết tiết diện và áp suất khí nén mà hệ thống khi nén cung cấp:

Ta có công thức:    F = p.S

Trong đó:    F là lực của xy lanh (N)

p là áp suất đầu vào của xy lanh (N/m^2)

S là tiết diện của piston phía được cấp khí (m^2)

Lưu ý là áp suất p này là áp suất tại đầu vào của xy lanh và có bao gồm áp suất khí quyển nên cần phải trừ đi áp suất khí quyển 1 atm (xấp xỉ 1 bar) trước khi áp dụng công thức. Thêm một chú ý nữa là phải đổi các đơn vị về đơn vị được ghi ở trên mới có kết quả đúng. Nếu đồng hồ hiển thị áp suất chưa về đơn vị N/m^2 thì bạn có thể tham khảo bảng sau để quy đổi:

Sau khi đổi được các thành phần về đúng đơn vị thì ta có thẻ áp dụng công thức.

Ví dụ: 

Áp suất khí nén đo được tại đầu vào xy lanh là p= 8 bar (= 0,8MPa) và tiết diện xy lanh phía khí nén đi vào có đường kính là D =  32 (mm).

Ta có:

Áp suất đầu vào là 8 bar, nhưng đây là áp suất tuyệt đối nên tính cả áp suất khí quyển là 1atm xấp xỉ 1bar. Nên khi áp dụng công thức ta phải trừ đi áp suất khí quyển. Do đó p= 8 – 1= 7 (bar)

p = 7 (bar) = 0,7 MPa = 0,7*10^6 Pa = 0,7*10^6 N/m^2

Diện tích S của piston là:

S= π*R^2 trong đó R là bán kính piston ( R= D/2) và π = 3,1416

Khi đó R = D/2 = 32/2 = 16 (mm) = 0,016 (m)

Vậy S= 3,1416*0,016^2= 0,0008 (m^2)

Từ đó F= p*S = (0,7*10^6)* (0,0008) = 560 (N)

Vậy từ công thức trên chúng ta có thể tính được lực mà xy lanh tác dụng đơn. Nhưng trong xy lanh tác động kép thì nếu đường cấp khí nén vào có tiết diện chứa cả trục xy lanh thì bạn phải trừ đi diện tích của trục.

Một số bài viết liên quan: 

KT Kikai tự hào là cửa hàng phân phối chính hãng Thiết bị khí nén nhập khẩu từ Đài loan, Trung Quốc nội địa với chất lượng tốt nhất và giá thành thấp nhất thị trường, với mẫu mã đa dạng đầy đủ các mẫu mã và sự tư vấn nhiệt tình.

Để được tư vấn hoặc liên hệ báo giá, làm đại lý, quý khách hãy liên hệ  09765 83 886 hoặc gửi email đến .

KT KIKAi – Thế giới thiết bị – phụ tùng – máy công nghiệp chính hãng.

Website : www.thaolapnhanh.vn hoặc www.ktkikai.com

Địa chỉ    :Số 9/169 Phố Minh Khai – Quận Hai Bà Trưng , Hà Nội

                  Tầng 3, 37 Hàng Thiếc, Hoàn Kiếm, Hà Nội

Full PDF PackageDownload Full PDF Package

This Paper

A short summary of this paper

36 Full PDFs related to this paper

Download

PDF Pack

14/12/2008

Chào các Pro, các bác cho hỏi có cách nào hay công thức nào để tính tiết diện piston để tạo áp suất mong muốn không ?thí dụ : tôi muốn mua 1 ben thủy lực 100 ton thì phải sử dụng xilanh đường kính là bao nhiêu?áp suất bơm thủy lực là bao nhiêu? cảm ơn trước các pro nhé

Đầu tiên, ta cần thống nhất thuật ngữ:

1. Áp suất: là đại lượng vật lý thể hiện cường độ lực tác động vuông góc lên một đơn vị diện tích. Đơn vị áp suất tính bằng đơn vị lực trên diện tích tác động của lực đó. Các đơn vị mà ta hay gặp trên thực tế là N/m^2, kgf/cm^2, Bar, atm, Pa (KPa, MPa), mmHg, PSI (hệ Anh) vân vân. Các thông số này thường thấy trên đồng hồ áp suất, bơm, quạt, máy nén, bình chịu áp.

Một cách nôm na thì áp suất cho ta khái niệm về "căng" hoặc "non" của lưu chất, như khi nắn lốp xe đạp. Giá trị này không trực tiếp thể hiện sức mạnh hay yếu. Ta có thể thấy những máy nén khí tạo áp tới trên 10Bar với động cơ vài kW để bơm xe ngoài phố, trong khi quạt gió công nghiệp chỉ tạo ra áp suất trên dưới 80mmHg (xấp xỉ 0.1Bar) nhưng động cơ hàng chục, thậm chí hàng trăm kW với lưu lượng rất lớn. Với chất khí và chất lỏng, áp suất tĩnh của chúng tác động vuông góc vào thành bình và có giá trị đều theo mọi hướng.

2. Áp lực: Là cường độ lực tác động lên vật thể, tính bằng N hoặc các đơn vị lực khác. Lực thì khá dễ hình dung: trọng lượng, lực ép, lực kéo...

Với hệ thống xy-lanh khí động hoặc thủy lực, người ta bơm chất khí hoặc lỏng có áp suất vào trong lòng. Do áp suất tác động theo mọi hướng nên mọi bề mặt trong lòng xy-lanh đều chịu lực ép tính bằng áp suất nhân với diện tích những bề mặt đó. Do vỏ xy-lanh đủ độ bền theo thiết kế nên chúng hầu như không di chuyển (chỉ biến dạng đàn hồi dưới tác động của áp suất), nhưng piston sẽ bị di chuyển về phía có áp suất thấp hơn, với một lực bằng hiệu áp suất trước và sau piston nhân với diện tích chịu áp suất đó. Như vậy, muốn piston tạo ra lực ép thì nhớ phải có 2 giá trị áp suất khác nhau giữa hai không gian trước và sau nó. Như vậy, muốn có lực ép lớn trong khi áp suất bơm hoặc máy nén cố định thì tăng diện tích chịu áp của piston lên và giảm áp suất ở không gian phía sau của nó, tức là phải có đường xả tốt. Do hệ thủy khí thường có hiệu suất 90~95%, nên nếu cần một lực ép thì bạn cần tính dư thêm 5~10% nữa là OK. Về câu hỏi cụ thể của bạn, bạn cần cân nhắc giữa việc chọn áp suất bơm và chọn đường kính xy-lanh với độ bền của vỏ phải chịu được áp suất của bơm (để có 100T áp lực, đương nhiên bạn dùng hệ thủy lực). - Nếu dùng bơm 300kgf/cm^2 thì bạn cần diện tích tiết diện xy-lanh là 100.000x110%/300=367cm^2, suy ra đường kính bằng 21,6cm=216mm.

- Nếu không có bơm áp suất cao như vậy, chỉ kiếm được bơm có áp suất 200kgf/cm^2, thì tương tự, bạn cần diện tích 550cm^2, ứng với đường kính 26,5cm=265mm.

19/4/2009

Đầu tiên, ta cần thống nhất thuật ngữ: Do hệ thủy khí thường có hiệu suất 90~95%, nên nếu cần một lực ép thì bạn cần tính dư thêm 5~10% nữa là OK. Về câu hỏi cụ thể của bạn, bạn cần cân nhắc giữa việc chọn áp suất bơm và chọn đường kính xy-lanh với độ bền của vỏ phải chịu được áp suất của bơm (để có 100T áp lực, đương nhiên bạn dùng hệ thủy lực). - Nếu dùng bơm 300kgf/cm^2 thì bạn cần diện tích tiết diện xy-lanh là 100.000x110%/300=367cm^2, suy ra đường kính bằng 21,6cm=216mm.

- Nếu không có bơm áp suất cao như vậy, chỉ kiếm được bơm có áp suất 200kgf/cm^2, thì tương tự, bạn cần diện tích 550cm^2, ứng với đường kính 26,5cm=265mm.

Vui lòng cho mình hỏi đường kính xy lanh ở đây là cốt ben hay là piston? Ví dụ cần 1 áp lực như trên nhưng nếu muốn chọn 2 ben hay 3 thì phải chọn tiết diện như thế nào? Với 1 máy thủy lực để lắp 6 đường dao 80cm-dao cách dao 2cm và để cắt giấy 2,5mm thì cần áp lực phải bao nhiêu là đủ? Giá thành thấp nhất 1 máy như thế khoảng bao nhiêu tiền?-phụ tùng có thể là hàng s

. Thanks

14/1/2010

Ðề: Tính đường kính Piston xilanh

Chú DCL cho cháu hỏi vậy nếu bây giờ ta cần chọn xi lanh chịu lực F thì bơm chọn như thế nào để tính toán,có công thức cụ thể gì không hay cứ chọn đại rồi tính đường kính xem thử vừa hay không rồi lại chọn lại bơm khác

14/1/2010

Ðề: Tính đường kính Piston xilanh Về tính toán lực của xy-lanh, bác DCL đã nêu rõ ràng, nhưng cần chú ý thêm 1 điểm: Phải trừ đi phần tiết diện của trục (rod) xy lanh. Như vậy, với xy lanh tác động đơn ( rod nằm 1 phía) thì cùng áp lực khí cho vào 2 đầu xy lanh sẽ cho lực đẩy lớn hơn lực kéo!

:22::22::22:

14/1/2010

Ðề: Tính đường kính Piston xilanh

Đầu tiên, ta cần thống nhất thuật ngữ: .................................... Do hệ thủy khí thường có hiệu suất 90~95%, nên nếu cần một lực ép thì bạn cần tính dư thêm 5~10% nữa là OK. Về câu hỏi cụ thể của bạn, bạn cần cân nhắc giữa việc chọn áp suất bơm và chọn đường kính xy-lanh với độ bền của vỏ phải chịu được áp suất của bơm (để có 100T áp lực, đương nhiên bạn dùng hệ thủy lực). - Nếu dùng bơm 300kgf/cm^2 thì bạn cần diện tích tiết diện xy-lanh là 100.000x110%/300=367cm^2, suy ra đường kính bằng 21,6cm=216mm.

- Nếu không có bơm áp suất cao như vậy, chỉ kiếm được bơm có áp suất 200kgf/cm^2, thì tương tự, bạn cần diện tích 550cm^2, ứng với đường kính 26,5cm=265mm.

Cám ơn thày có những kiến thức bổ ích, thầy cho em hỏi thêm việc tính toán các lỗ trên xy lanh lắp tuyo thủy lực được tính toán như thế nào? Lấy luôn theo ví dụ trên của thày, diện tích hiện giờ của xy lanh là 100.000cm2, hành trình của xy lanh là 8m, thời gian pittong đi hết hành trình là 10 giây. tải trọng nâng ở góc 45 độ là 8 tấn.

Em cám ơn thày nhiều.

16/5/2010

Ðề: Tính đường kính Piston xilanh các bác còn phải tính sức bền piston ________________________________________ Trích: Nguyên văn bởi Haitroc Nhân có bạn hỏi cách tính lực giới hạn tác động lên cần xy lanh . Lực giới hạn này là lực mà tại đó cán xy lanh sẽ bị uốn cong. Lực này được tính theo công thức Euler: K = pi*pi*E*J/(L*L) Trong đó: - K: Lực giới hạn (N) - pi: Số pi = 3.14 - E: Module đàn hồi của thép = 210000 N/m2 - J: Mô-men quán tính tính trên diện tích mặt cắt ngang của cán = 0.0491*d*d*d*d (mm4) - d: Đường kính cần xy lanh (mm) - L = Lm: Chiều dài làm việc Sau khi tính được lực giới hạn, sẽ tính được lực làm việc cho phép F = K / 3.5 (3.5 là hệ số an toàn nhé). Cái E: Module đàn hồi của thép là 210.000 Mpa ~ 210,000,000,000 N/m2 hoặc 210.000 N/mm2 . Ngoài công thức của cụ Euler ra, còn công thức của cụ Tetmajer nữa, áp dụng công thức của cụ nào thì còn phụ thuộc vào độ mảnh của cylinder nữa .

Nhân tiện, xin giới thiệu với các bác công cụ tính toán trực tuyến, các bác cứ điền số liệu vào rồi "BẤM NÚT" là ra kết quả (có điều là nó lại dùng tiếng Anh chứ không có tiếng Việt!). NÓ ĐÂY CÁC BÁC http://fatih.bazman.net/calc/piston/show

22/5/2012

Ðề: Tính đường kính Piston xilanh bác ơi. thế cho em hỏi nếu đường kính piston la 16cm, để tạo ra áp lực 400t em cần phải có bơm cỡ bao nhiêu bar?

em chân thành cám ơn!

3/6/2012

Ðề: Tính đường kính Piston xilanh Nếu dùng bơm 300kgf/cm^2 thì bạn cần diện tích tiết diện xy-lanh là 100.000x110%/300=367cm^2, suy ra đường kính bằng 21,6cm=216mm.

mấy bác cho em hỏi trong "100.000x110%=367cm^2" thi 100 tấn sao lại đổi ra được 100.000 ạ!! làm ơn trả lời giúp em gấp ạ. cám ơn mấy bác!

3/6/2012

Ðề: Tính đường kính Piston xilanh

Bác Luphin cho em xin cái tài liệu đó được ko?

4/6/2012

Ðề: Tính đường kính Piston xilanh

Nếu dùng bơm 300kgf/cm^2 thì bạn cần diện tích tiết diện xy-lanh là 100.000x110%/300=367cm^2, suy ra đường kính bằng 21,6cm=216mm.
mấy bác cho em hỏi trong "100.000x110%=367cm^2" thi 100 tấn sao lại đổi ra được 100.000 ạ!! làm ơn trả lời giúp em gấp ạ. cám ơn mấy bác!

Bạn cần phân biệt kgf(Kgf thì phải không nhớ rõ hình như cả 2 đều được) và kg nhé

24/9/2013

Ðề: Tính đường kính Piston xilanh Bác Lupin cho em xin cái tài liệu đó được ko bác? Em đang làm đồ án cái máy ép thủy lực nhưng thiếu tài liệu để đọc và trích dẫn nguồn tham khảo.

Thank bác trước nha!