Calculadora de velocidad de cilindro hidráulico
Esta calculadora de velocidad de cilindro hidráulico obtiene qué tan rápido se extiende y se retrae un cilindro de doble efecto a partir de su diámetro interior, el diámetro del vástago y el caudal de la bomba. Agrega la carrera y la presión, y la calculadora de velocidad de cilindro hidráulico también devuelve los tiempos de extensión y retracción, el volumen de aceite y las fuerzas de empuje y de tracción.
Resultados
La herramienta Calculadora de velocidad de cilindro hidráulico forma parte de nuestra colección de Calculadoras de Fluidos. Explora más Calculadoras de Fluidos para dimensionar, convertir y revisar tu trabajo junto con esta herramienta.
Qué hace la calculadora de velocidad de cilindro hidráulico
Un cilindro se mueve tan rápido como el aceite lo llena. En la extensión, la bomba llena toda el área del diámetro interior; en la retracción, solo llena el anillo alrededor del vástago, así que el cilindro regresa más rápido. La calculadora de velocidad de cilindro hidráulico divide el caudal de la bomba entre cada área para obtener ambas velocidades, y luego usa la carrera para los tiempos de ciclo y la presión para las fuerzas.
Fórmula de velocidad de cilindro hidráulico
La velocidad es el caudal dividido entre el área sobre la que actúa el aceite:
D es el diámetro interior, d el vástago y Q el caudal. Con Q en L/min, multiplica por 1,000,000 ÷ 60 para obtener mm³/s, así la velocidad sale en mm/s.
Ejemplo de la calculadora de velocidad de cilindro hidráulico
Un cilindro de 80 mm de diámetro interior y vástago de 45 mm alimentado con 30 L/min, con carrera de 500 mm a 200 bar:
Se retrae en 3.44 s, necesita 2.513 L de aceite para extenderse, empuja con 100.53 kN y tira con 68.72 kN. Un cilindro de 63/36 mm con 20 L/min se extiende a 106.9 mm/s.
Cómo usar la calculadora de velocidad de cilindro hidráulico
Ingresa el diámetro interior y el diámetro del vástago en milímetros y el caudal de la bomba en litros por minuto. Agrega la carrera en milímetros para obtener los tiempos de extensión y retracción y el aceite necesario, y la presión del sistema en bar para obtener las fuerzas de empuje y de tracción. Para caudal en galones estadounidenses por minuto, multiplica por 3.785 para obtener L/min.
Cómo leer los resultados de velocidad de cilindro
La velocidad de retracción siempre es mayor porque el vástago ocupa parte del área; la relación de áreas te dice cuánto. Esa relación también significa que el aceite que sale del lado del vástago al extender es menor que el caudal de la bomba, y el aceite que sale del lado del pistón al retraer es mayor, lo que importa al dimensionar líneas de retorno y filtros. Si la velocidad es demasiado baja, aumenta el caudal o usa un diámetro menor, pero recuerda que un diámetro menor también reduce la fuerza a la misma presión.
Cuándo usar una calculadora de caudal de cilindro hidráulico
- Elegir una bomba para cumplir un tiempo de ciclo
- Revisar qué tan rápido se moverá una partidora de leña o una prensa
- Dimensionar líneas de retorno para el caudal de retracción
- Comparar diámetros por velocidad y fuerza
- Estimar el volumen de aceite necesario para una carrera
Errores comunes con la calculadora de velocidad de cilindro hidráulico
- Usar el área del vástago en la extensión. La extensión usa el área completa del diámetro.
- Esperar que la presión cambie la velocidad. El caudal fija la velocidad; la presión fija la fuerza.
- Ignorar la eficiencia de la bomba. El caudal real baja un poco con el desgaste y la presión.
- Líneas de retorno subdimensionadas. El caudal de retracción del lado del pistón supera el caudal de la bomba.
Consejos para una mayor velocidad de cilindro
- Aumenta el caudal de la bomba antes de reducir el diámetro.
- Dimensiona válvulas y mangueras para el mayor caudal del ciclo.
- Agrega controles de flujo para una velocidad suave y ajustable.
Fórmula de velocidad de cilindro hidráulico en unidades imperiales
Los catálogos estadounidenses indican el caudal en galones por minuto y el diámetro en pulgadas. Un galón son 231 pulgadas cúbicas, así que la velocidad en pulgadas por minuto es 231 por los GPM divididos entre el área en pulgadas cuadradas. Un diámetro de 3 in tiene un área de 7.07 in², así que 10 GPM lo mueven a unas 327 in/min, o 5.4 in/s. Las fórmulas métrica e imperial son la misma idea: el volumen por segundo dividido entre el área da la distancia por segundo. La presión no aparece en la fórmula de velocidad, porque el caudal, no la presión, fija la velocidad; la presión solo sube hasta lo que exige la carga, hasta el ajuste de la válvula de alivio. Usa la calculadora de fuerza de cilindro hidráulico para revisar que el diámetro dé suficiente fuerza a tu presión de alivio.
Tiempo de ciclo de cilindro hidráulico y dimensionamiento de la bomba
Para cumplir un tiempo de ciclo objetivo, calcula hacia atrás: la carrera más lenta fija el caudal. Si un cilindro de 80 mm debe extenderse 500 mm en 3 s, necesita 2.513 L en 3 s, o unos 50 L/min. La bomba debe entregar ese caudal a la presión de trabajo, y el motor debe suministrar la potencia hidráulica, caudal por presión dividido entre la eficiencia, que calcula la calculadora de potencia de bomba. Los circuitos regenerativos mandan el aceite del lado del vástago al lado del pistón durante la extensión, lo que acelera el cilindro a costa de fuerza.
Tabla de velocidad de cilindro a 20 L/min
Velocidades y fuerza de empuje a 160 bar para tamaños ISO comunes de diámetro y vástago:
| Diámetro / vástago (mm) | Extensión (mm/s) | Retracción (mm/s) | Empuje a 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 |
Preguntas frecuentes: Calculadora de velocidad de cilindro hidráulico
¿Cómo se calcula la velocidad de un cilindro hidráulico?
Divide el caudal entre el área del pistón. 30 L/min en un diámetro de 80 mm son 500,000 mm³/s ÷ 5,026.5 mm², o 99.5 mm/s en la extensión.
¿Por qué un cilindro se retrae más rápido de lo que se extiende?
En la retracción, el aceite solo llena el anillo alrededor del vástago, que tiene menos área que el diámetro completo, así que el mismo caudal mueve el pistón más rápido.
¿Cómo convierto GPM a velocidad de cilindro?
En pulgadas, la velocidad en in/min = 231 × GPM ÷ área en in², ya que un galón son 231 pulgadas cúbicas. O convierte GPM a L/min multiplicando por 3.785 y usa la calculadora.
¿Cómo obtengo el tiempo de ciclo?
Suma el tiempo de extensión y el tiempo de retracción de la calculadora, más cualquier pausa en cada extremo. El cambio de válvulas y la aceleración agregan un poco más.