Hydraulikzylinder Geschwindigkeit Rechner
Mit diesem Hydraulikzylinder Geschwindigkeit Rechner können Sie den Hydraulikzylinder berechnen, also wie schnell ein doppeltwirkender Zylinder aus Kolbendurchmesser, Stangendurchmesser und Pumpenförderstrom aus- und einfährt. Ergänzen Sie Hub und Druck, und der Rechner liefert zusätzlich Aus- und Einfahrzeit, Ölvolumen sowie Druck- und Zugkraft.
Ergebnisse
Der Hydraulikzylinder Geschwindigkeit Rechner gehört zu unserer Sammlung Fluide & Hydraulik Rechner. Entdecken Sie weitere Fluide & Hydraulik Rechner, um passend zu diesem Werkzeug zu dimensionieren, umzurechnen und Ihre Ergebnisse zu prüfen.
Warum Sie den Hydraulikzylinder berechnen
Ein Zylinder bewegt sich so schnell, wie Öl ihn füllt. Beim Ausfahren füllt die Pumpe die volle Kolbenfläche, beim Einfahren nur den Ring um die Stange, deshalb fährt der Zylinder schneller zurück. Der Rechner teilt den Förderstrom durch jede Fläche für beide Geschwindigkeiten und nutzt den Hub für die Zykluszeiten und den Druck für die Kräfte.
Die Formeln, um den Hydraulikzylinder zu berechnen
Die Geschwindigkeit ist der Förderstrom geteilt durch die Fläche, auf die das Öl wirkt:
D ist der Kolbendurchmesser, d der Stangendurchmesser und Q der Förderstrom. Mit Q in L/min multiplizieren Sie mit 1.000.000 ÷ 60 für mm³/s, die Geschwindigkeit ergibt sich dann in mm/s.
Beispiel: Hydraulikzylinder berechnen
Ein Zylinder mit 80 mm Kolben und 45 mm Stange, gespeist mit 30 L/min, mit 500 mm Hub bei 200 bar:
Er fährt in 3,44 s ein, braucht 2,513 L Öl zum Ausfahren, drückt mit 100,53 kN und zieht mit 68,72 kN. Ein Zylinder 63/36 mm mit 20 L/min fährt mit 106,9 mm/s aus.
So können Sie den Hydraulikzylinder berechnen
Geben Sie Kolben- und Stangendurchmesser in Millimetern und den Pumpenförderstrom in Litern pro Minute ein. Ergänzen Sie den Hub in Millimetern für Aus- und Einfahrzeit und das benötigte Öl sowie den Systemdruck in bar für Druck- und Zugkraft. Bei Förderströmen in US-Gallonen pro Minute multiplizieren Sie mit 3,785 für L/min.
Den berechneten Hydraulikzylinder richtig deuten
Die Einfahrgeschwindigkeit ist immer höher, weil die Stange einen Teil der Fläche einnimmt; das Flächenverhältnis zeigt, um wie viel. Dieses Verhältnis bedeutet auch, dass beim Ausfahren weniger Öl aus der Stangenseite fließt als der Pumpenförderstrom und beim Einfahren mehr aus der Kolbenseite, was bei der Auslegung von Rücklaufleitungen und Filtern zählt. Ist die Geschwindigkeit zu gering, erhöhen Sie den Förderstrom oder nutzen einen kleineren Kolben, bedenken Sie aber, dass ein kleinerer Kolben bei gleichem Druck auch weniger Kraft liefert.
Wann Sie den Hydraulikzylinder berechnen
- Eine Pumpe für eine geforderte Zykluszeit wählen
- Prüfen, wie schnell ein Holzspalter oder eine Presse fährt
- Rücklaufleitungen für den Einfahrstrom bemessen
- Kolbengrößen nach Geschwindigkeit und Kraft vergleichen
- Das Ölvolumen für einen Hub abschätzen
Häufige Fehler, wenn Sie den Hydraulikzylinder berechnen
- Die Ringfläche beim Ausfahren nutzen. Beim Ausfahren gilt die volle Kolbenfläche.
- Erwarten, dass der Druck die Geschwindigkeit ändert. Der Förderstrom bestimmt die Geschwindigkeit, der Druck die Kraft.
- Den Pumpenwirkungsgrad ignorieren. Der reale Förderstrom sinkt etwas mit Verschleiß und Druck.
- Zu kleine Rücklaufleitungen. Der Einfahrstrom aus der Kolbenseite übersteigt den Pumpenförderstrom.
Tipps, um den Hydraulikzylinder schneller zu machen
- Erhöhen Sie den Förderstrom, bevor Sie den Kolben verkleinern.
- Bemessen Sie Ventile und Schläuche für den größten Förderstrom im Zyklus.
- Ergänzen Sie Stromregelventile für eine ruhige, einstellbare Geschwindigkeit.
Warum der Druck die Geschwindigkeit nicht bestimmt
Der Druck kommt in der Geschwindigkeitsformel nicht vor, denn der Förderstrom, nicht der Druck, bestimmt die Geschwindigkeit; der Druck steigt nur auf das, was die Last verlangt, bis zur Einstellung des Druckbegrenzungsventils. Metrische und zöllige Formeln folgen derselben Idee: Volumen pro Sekunde geteilt durch Fläche ergibt Weg pro Sekunde. In US-Katalogen steht der Förderstrom in Gallonen pro Minute und der Kolben in Zoll; ein Kolben mit 3 Zoll und 7,07 in² fährt mit 10 GPM etwa 327 in/min oder 5,4 in/s, rund 138 mm/s. Mit dem Hydraulik Kraft Rechner prüfen Sie, ob der Kolben bei Ihrem Systemdruck genug Kraft liefert.
Zykluszeit des Hydraulikzylinders und Pumpenauswahl
Für eine geforderte Zykluszeit rechnen Sie rückwärts: Der langsamste Hub bestimmt den Förderstrom. Muss ein Zylinder mit 80 mm in 3 s um 500 mm ausfahren, braucht er 2,513 L in 3 s, also etwa 50 L/min. Die Pumpe muss diesen Förderstrom beim Arbeitsdruck liefern, und der Motor die hydraulische Leistung, Förderstrom mal Druck geteilt durch den Wirkungsgrad, die der Pumpenleistung Rechner ermittelt. Eilgangschaltungen führen beim Ausfahren das Öl der Stangenseite zur Kolbenseite zurück, was den Zylinder auf Kosten der Kraft beschleunigt.
Tabelle: Hydraulikzylinder bei 20 L/min
Geschwindigkeiten und Druckkraft bei 160 bar für übliche ISO-Kolben- und Stangengrößen:
| Kolben / Stange (mm) | Ausfahren (mm/s) | Einfahren (mm/s) | Druckkraft bei 160 bar (kN) |
|---|---|---|---|
| 40 / 22 | 265,3 | 380,3 | 20,11 |
| 50 / 28 | 169,8 | 247,3 | 31,42 |
| 63 / 36 | 106,9 | 158,8 | 49,88 |
| 80 / 45 | 66,3 | 97,0 | 80,42 |
| 100 / 56 | 42,4 | 61,8 | 125,66 |
| 125 / 70 | 27,2 | 39,6 | 196,35 |
Häufige Fragen zum Hydraulikzylinder Geschwindigkeit Rechner
Wie berechne ich die Geschwindigkeit eines Hydraulikzylinders?
Teilen Sie den Förderstrom durch die Kolbenfläche. 30 L/min in einen Kolben mit 80 mm sind 500.000 mm³/s ÷ 5026,5 mm², also 99,5 mm/s beim Ausfahren.
Warum fährt ein Zylinder schneller ein als aus?
Beim Einfahren füllt das Öl nur den Ring um die Stange, der eine kleinere Fläche als der volle Kolben hat, derselbe Förderstrom bewegt den Kolben also schneller.
Wie rechne ich GPM in Zylindergeschwindigkeit um?
Multiplizieren Sie GPM mit 3,785 für L/min und nutzen Sie den Rechner. In Zoll gilt: Geschwindigkeit in in/min = 231 × GPM ÷ Fläche in in², da eine Gallone 231 Kubikzoll hat.
Wie erhalte ich die Zykluszeit?
Addieren Sie Aus- und Einfahrzeit aus dem Rechner sowie die Verweilzeit an jedem Ende. Ventilumschaltung und Beschleunigung kommen noch etwas hinzu.