Budujesz prasę warsztatową, łuparkę do drewna, a może projektujesz ramię nowego ładowacza? Dobór siłownika hydraulicznego metodą "na oko" lub sugerowanie się wyłącznie jego zewnętrznym wyglądem to najszybsza droga do katastrofy.
Siłownik może okazać się zbyt słaby, by podnieść ładunek, lub – co gorsza – jego cienkie tłoczysko wygnie się w łuk przy pierwszym maksymalnym wysuwie.
Aby maszyna działała niezawodnie, musisz połączyć ciśnienie generowane przez pompę z polem powierzchni tłoka. Zespół ekspertów BRhydraulic przygotował dla Ciebie przystępny poradnik, w którym pokazujemy, jak w 3 minuty wyliczyć realną siłę każdego siłownika.
1. Podstawowy błąd: Tłok to nie to samo co tłoczysko!
Zanim zaczniemy liczyć, musimy wyjaśnić największe nieporozumienie w hydraulice:
-
Cylinder (rura zewnętrzna): To zewnętrzna obudowa. Jej średnica zależy od grubości ścianki i nie bierze udziału w obliczeniach.
-
Tłok (wewnętrzna średnica): To ten element, który "siedzi" wewnątrz rury i na który napiera olej. To właśnie średnica wewnętrzna tłoka generuje siłę!
-
Tłoczysko (pręt): To chromowany pręt wysuwający się z siłownika. Jego grubość decyduje o wytrzymałości na wygięcie, a nie o sile pchania.
Kupując siłownik, zobaczysz zazwyczaj oznaczenie np. Siłownik 80/40. Oznacza to, że wewnętrzny tłok ma 80 mm średnicy, a chromowany pręt ma 40 mm.
2. Jak obliczyć siłę PCHAJĄCĄ siłownika? (Wysuw)
Gdy olej tłoczony jest na tył siłownika, maszyna wykonuje najcięższą pracę (np. nacisk prasy lub pchanie ładunku).
Aby obliczyć siłę wysuwu w kilogramach (kg), używamy prostego wzoru opartego na ciśnieniu układu roboczego (w barach) i polu powierzchni tłoka (w cm²).
Uproszczony krok po kroku:
-
Zamień średnicę tłoka z milimetrów na centymetry (np. tłok 80 mm to 8 cm).
-
Oblicz pole powierzchni tłoka ze wzoru na pole koła:
Pole = 3.14 * Promień * Promień. (Promień to połowa średnicy, czyli dla tłoka 8 cm promień wynosi 4 cm).-
Pole = 3.14 * 4 * 4 = 50.24 cm².
-
-
Pomnóż pole powierzchni przez ciśnienie w układzie (np. pompa daje 160 bar) i przez współczynnik 1.02, aby uzyskać wynik w kilogramach.
-
Siła pchania =
50.24 cm² * 160 bar * 1.02= ok. 8200 kg (czyli 8.2 tony).
-
Wniosek: Siłownik z tłokiem 80 mm przy ciśnieniu 160 bar wypchnie ładunek o masie ponad 8 ton.
3. Dlaczego siła CIĄGNĄCA (powrót) jest zawsze mniejsza?
Siłownik dwustronnego działania ma siłę pchającą oraz ciągnącą. Pamiętaj jednak, że siłownik zawsze słabiej ciągnie niż pcha!
Dlaczego tak się dzieje? Gdy podajesz olej z przodu siłownika, by go schować, olej napiera na tłok, ale przeszkadza mu w tym chromowany pręt (tłoczysko), który zabiera cenną powierzchnię wewnątrz cylindra. Aby obliczyć siłę powrotu, musisz odjąć pole powierzchni pręta od pola powierzchni głównego tłoka i dopiero ten wynik pomnożyć przez ciśnienie. Zazwyczaj siła ciągnąca jest o 20% do 40% mniejsza od siły pchającej.
4. Wyboczenie – kiedy siłownik składa się w pół?
Wyliczyłeś, że potrzebujesz siłownika 80 mm do prasy, która naciska siłą 8 ton. Skok (wysuw) musi wynosić aż 1 metr. Jeśli kupisz siłownik z prętem (tłoczyskiem) o grubości zaledwie 30 mm, przy pełnym wysuwie i obciążeniu siła 8 ton wygnie go jak zapałkę! To zjawisko nazywa się wyboczeniem.
Złota zasada: Im dłuższy skok i większy ciężar, tym pręt (tłoczysko) musi być grubszy. Dla siłowników pociągowych (np. Tur) i długich łuparek szukaj siłowników z tzw. wzmocnionym prętem (np. siłownik 80/50 zamiast 80/40).
Podsumowanie
Dobór siłownika to czysta fizyka. Znając ciśnienie swojej pompy i potrzebną siłę, w kilka minut wyliczysz wymaganą średnicę tłoka.
Gotowy projekt? W sklepie BRhydraulic znajdziesz setki wariantów wysokiej jakości siłowników hydraulicznych jedno- i dwustronnego działania, z mocowaniami na uszy, łożyskami wahliwymi czy gwintami.
👉 Przejdź do kategorii Siłowniki Hydrauliczne i wybierz cylinder z gwarancją wytrzymałości dla Twojej maszyny!
