En esta página veremos como calcular la fuerza teórica de un cilindro, así como su caudal, los consumos del cilindro, como calcular su costo monetario de recursos y que caudal es necesario para que este salga a una cierta velocidad.
Para empezar, tenemos que tener claro que la fuerza teórica de un cilindro (sin contar el rozamiento) se calcula multiplicando el área efectiva de un pistón por la presión de trabajo.
Sabiendo esto, hay que diferenciar entre dos áreas efectivas. El área del pistón en el avance y en el retroceso, y para conocer dichas áreas, deberemos conocer los siguientes datos;
D= diámetro cilindro [mm2]
d= diámetro vástago [mm2]
P= Presión trabajo [bar]
Área o Sección efectiva del pistón en avance (mm2), sería el área completa del avance (D)
La formula para calcular el Área o Sección de Avance es:
Entonces, sustituyendo los datos, nos quedaría así la fuerza de salida.
Área o Sección efectiva del pistón en retroceso (mm2), esta sería un área menor, ya que se ve reducida por la entrada del vástago.
La formula para calcular el Área o Sección de Avance es:
Entonces, sustituyendo los datos, nos quedaría así la fuerza de Entrada.
Para calcular el consumo de un recorrido completo, primero debemos calcular el consumo en la salida y en la entrada del cilindro. Después deberemos sumar ambos valores, para obtener el consumo total por recorrido.
Para calcular el consumo de salida y entrada, aplicaremos la siguiente fórmula:
Dónde:
Q = Consumo de aire por cm de carrera [l]
d1 = Diámetro del émbolo [mm]
d2 = Diámetro del vástago [mm]
h = Carrera [mm]
p = Presión de funcionamiento [bar]
El consumo de salida o avance seria:
El consumo de entrada o retroceso del cilindro seria;
Ahora, hacemos la suma de los 2 resultados y nos saldrá el consumo total por recorrido, es decir, por ida y vuelta completa.
Para calcular el consumo de un cilindro en una 1, tenemos que conocer el número de carreras que realiza por minuto (ida y vuelta) y multiplicarlo por el consumo que realiza el cilindro en un recorrido completo. Después lo tendremos que pasar a m3, ya que es la unidad que se mide en aire para compra y venta.
Después lo multiplicamos por 60, para sacar el consumo de una hora y dividimos entre 100 para sacar los m3.
Para calcular el precio del aire, tendremos que multiplicar el total de m3/h por el costo de cada m3.