Cách tính lực lý thuyết của xi lanh khí nén: hướng dẫn kỹ thuật đầy đủ

Tính lực lý thuyết cho xi lanh một ty, hai ty, không ty và tandem, gồm kết quả lý tưởng 251 lbf với đường kính 2 inch ở 80 psi.

Chia sẻ
Jack Chen, kỹ sư khí nén, Bepto Khí nén

Về tác giả

Jack Chen

kỹ sư khí nén

Tôi là Jack, kỹ sư khí nén của Bepto Khí nén. Tôi hỗ trợ rà soát yêu cầu sản phẩm khí nén, ứng dụng linh kiện và chi tiết kỹ thuật trước khi báo giá.

Bài viết của tác giảJack@bepto.com

Lực lý thuyết của xi lanh khí nén bằng áp suất nhân với diện tích chịu áp suất đó. Với phép tính tiến đơn giản, đường kính 2 inch ở 80 psi tạo khoảng 251 lbf vì diện tích piston là 3,14 in². Kết quả chỉ đúng khi 80 psi đến được đầu nắp và áp suất đối diện không đáng kể.

Phép kiểm tra kỹ thuật đầy đủ phải xác định hình học xi lanh, hướng chuyển động, áp suất tại cả hai cổng và ý nghĩa của định mức catalog. Xi lanh một ty có diện tích tiến và lùi khác nhau. Xi lanh hai ty có thể có hai diện tích vành khuyên bằng nhau. Thiết kế không ty và tandem có các giới hạn sản phẩm riêng.

Bài này tập trung xác minh lực lý thuyết. Để chọn tỷ lệ tải và dự phòng lực sử dụng, xem hướng dẫn riêng về hệ số lực khi chọn xi lanh khí nén. Để xem quy trình tính chọn rộng hơn theo áp suất–diện tích, xem tính lực từ áp suất và diện tích.

Điểm chính cần nhớ

  • Đường kính 2 inch ở 80 psi tạo lực tiến lý tưởng 251 lbf.
  • Lực lùi của xi lanh một ty dùng diện tích piston trừ diện tích ty.
  • Áp ngược phải tác dụng lên diện tích hữu hiệu đối diện, không được giấu trong hệ số hiệu suất cố định.
  • Xác minh catalog bắt đầu bằng cách suy ngược diện tích từ lực và áp suất công bố.

Lực lý thuyết của xi lanh khí nén có nghĩa là gì?

Lực lý thuyết của xi lanh là lực do áp suất tạo ra trước khi trừ ma sát phớt, lực cản dẫn hướng, gia tốc và tải ngoài. Parker công bố diện tích piston 3,14 in² cho đường kính 2 inch và lực đẩy 251 lbf ở 80 psi, là kết quả trực tiếp của áp suất nhân diện tích (Parker, truy cập năm 2026).

Xi lanh profile ISO 15552 dùng để xác minh lực lý thuyết và catalog

Quan hệ quen thuộc là:

F=PAF = P \cdot A

Trong đó, FF là lực lý thuyết, PP là áp suất tác dụng lên bề mặt liên quan, và AA là diện tích hữu hiệu. Khi áp suất tính bằng psi và diện tích bằng inch vuông, lực có đơn vị lbf. Khi áp suất bằng MPa và diện tích bằng mm², lực có đơn vị newton.

Phương trình ngắn này cần một điều kiện quan trọng. Piston thường chịu áp suất ở cả hai phía. Vì vậy lực tiến chỉ do áp suất của xi lanh tác động kép một ty là:

Fext,p=PcApPrAaF_{\mathrm{ext,p}} = P_c A_p - P_r A_a

PcP_c là áp suất đầu nắp, PrP_r là áp suất đầu ty, ApA_p là toàn bộ diện tích piston, và AaA_a là diện tích vành khuyên phía ty. Mọi áp suất phải dùng cùng mốc, thường là áp suất dư đo tại các cổng. Ma sát vẫn chưa được tính.

Khi lùi, viết độ lớn lực theo hướng lùi là:

Fret,p=PrAaPcApF_{\mathrm{ret,p}} = P_r A_a - P_c A_p

Nếu buồng đối diện xả tự do, áp suất dư của nó tiến về không và phép tính cơ bản F=PAF = P \cdot A được khôi phục. Trong hành trình nhanh hoặc khi đường xả bị hạn chế, giả định này có thể không đúng. Hướng dẫn về áp ngược trong hệ thống khí nén giải thích cách hình thành áp suất phía xả.

Từ “lý thuyết” phải chỉ rõ phần nào bị bỏ qua, không chỉ ám chỉ con số lạc quan. Ghi hai áp suất cổng, hai diện tích hữu hiệu và hướng chuyển động bên cạnh mỗi giá trị lực. Cách ghi này giúp so trực tiếp số catalog, bảng tính và phép thử máy.

Tính lực cho từng hình học xi lanh như thế nào?

Hình học xi lanh xác định diện tích hữu hiệu trước khi xét dự phòng an toàn. ISO 15552 áp dụng cho xi lanh khí nén một ty và hai ty lắp lẫn, đường kính 32 đến 320 mm và áp suất định mức tối đa 1.000 kPa hay 10 bar (ISO 15552:2018, xác nhận năm 2025).

Bắt đầu từ diện tích piston, ty và vành khuyên:

Ap=πD24,Ar=πd24,Aa=ApArA_p = \frac{\pi D^2}{4}, \qquad A_r = \frac{\pi d^2}{4}, \qquad A_a = A_p - A_r

Diện tích hữu hiệu là diện tích bề mặt góp phần tạo lực áp suất theo hướng đã chọn. Trong đó, DD là đường kính trong xi lanh, dd là đường kính ty, ApA_p là toàn bộ diện tích piston, ArA_r là tiết diện ty, và AaA_a là diện tích vành khuyên còn lại. Dùng kích thước đường kính trong và ty trong catalog, không dùng đường kính ngoài của ống.

Hình học xi lanh Lực tiến lý tưởng Lực lùi lý tưởng Ghi chú xác minh
Một ty, tác động kép Fext=PApF_{\mathrm{ext}} = P A_p Fret=PAaF_{\mathrm{ret}} = P A_a Lực lùi nhỏ hơn vì ty chiếm bớt diện tích.
Hai ty bằng nhau Fext=PAaF_{\mathrm{ext}} = P A_a Fret=PAaF_{\mathrm{ret}} = P A_a Đường kính hai ty bằng nhau tạo diện tích vành khuyên bằng nhau.
Không ty liên kết cơ khí Fext=PApF_{\mathrm{ext}} = P A_p Fret=PApF_{\mathrm{ret}} = P A_p Kiểm tra ma sát phớt, giới hạn dẫn hướng và lực đẩy catalog.
Không ty liên kết từ Fext=PApF_{\mathrm{ext}} = P A_p Fret=PApF_{\mathrm{ret}} = P A_p Lực ghép từ có thể thấp hơn lực áp suất.
Tandem với các tầng hoạt động Fext=PAp,iF_{\mathrm{ext}} = P \sum A_{p,i} Fret=PAa,iF_{\mathrm{ret}} = P \sum A_{a,i} Xác nhận buồng nào được cấp áp và cộng các diện tích hữu hiệu.
Tác động đơn có lò xo Fout=PAFsF_{\mathrm{out}} = P A - F_s Theo từng sản phẩm Tính cả lực lò xo FsF_s tại vị trí hành trình thực tế.

Đây là các phương trình lý tưởng dùng một áp suất và xem buồng đối diện được thông xả. Dùng phương trình hai áp suất ở phần trước khi áp ngược có thể đo được.

Cơ cấu chấp hành không ty có dẫn hướng cần kiểm tra lực áp suất so với giới hạn dẫn hướng và liên kết

SMC cho biết đầu ra lý thuyết của xi lanh không ty nối cơ khí MY3 bằng áp suất MPa nhân diện tích piston mm² (catalog MY3 của SMC, truy cập năm 2026). Điều này xác nhận phép tính áp suất–diện tích, nhưng vẫn phải kiểm tra cùng catalog về khối lượng tải, mômen, tốc độ và giảm chấn.

Với xi lanh tandem, phép cộng là đặc tính vật lý chứ không phải quảng cáo. SMC mô tả XC12 là hai xi lanh khí nối thẳng hàng và cho biết cấp khí vào hai buồng tương ứng sẽ tăng gấp đôi lực đầu ra (SMC, truy cập năm 2026). Parker cũng mô tả hai xi lanh nối tiếp cho lực gần gấp đôi (Parker, truy cập năm 2026). Để xem đầy đủ hệ quả tính chọn, đọc hướng dẫn về nhân lực bằng xi lanh tandem.

Công cụChọn cỡ xi lanhCông cụ tính lực xi lanhSo sánh lực đẩy và kéo lý thuyết từ đường kính trong, đường kính ty và áp suất làm việc trước khi kiểm tra giới hạn catalog và ứng dụng.Lực = áp suất × diện tích hiệu dụngđường kính xi lanhđường kính tyáp suất làm việcPhần bù ma sátMở công cụ tính

Tính lực mà không sai đơn vị như thế nào?

Tính nhất quán đơn vị giúp cùng một quan hệ vật lý cho kết quả tin cậy giữa các catalog nhà cung cấp. NIST công bố 1 psi bằng 6.894,757 Pa, còn hướng dẫn SI định nghĩa 1 bar bằng 100 kPa (chuyển đổi áp suất của NIST, truy cập năm 2026; Hướng dẫn SI của NIST, truy cập năm 2026).

Dùng một trong các hệ đơn vị đồng bộ sau:

Áp suất Diện tích Kết quả lực
psi in² lbf
MPa mm² N
bar mm² N sau khi nhân 0,1

Các phép rút gọn hệ mét xuất phát từ quan hệ đơn vị chính xác:

FN=PMPaAmm2F_{\mathrm{N}} = P_{\mathrm{MPa}} A_{\mathrm{mm^2}}

Vì 1 MPa bằng 1 N/mm² nên phép nhân số không cần hệ số đổi thêm.

Khi áp suất tính bằng bar:

FN=0.1PbarAmm2F_{\mathrm{N}} = {0.1} P_{\mathrm{bar}} A_{\mathrm{mm^2}}

Hệ số đầu nhóm là một phần của công thức: 1 bar bằng 0,1 N/mm². Sai số gấp 10 lần xuất hiện khi xem bar như MPa.

Với tài liệu nhà cung cấp dùng lẫn đơn vị, đổi mọi áp suất về một đơn vị trước khi so lực. Công cụ chuyển đổi áp suất xử lý bar, psi, MPa và kPa, nhưng hãy giữ áp suất chưa làm tròn trong bảng tính đến kết quả cuối.

Ví dụ tính cho ba phép kiểm tra thường gặp

Ví dụ phải tái tạo được kết quả catalog trước khi dùng để chất vấn nó. Bảng lực lý thuyết Parker công bố 251 lbf cho đường kính 2 inch ở 80 psi và liệt kê riêng lực đẩy, kéo theo diện tích hữu hiệu (Parker, truy cập năm 2026).

Ví dụ 1: đường kính 2 inch ở 80 psi

Với đường kính 2 inch, diện tích piston là:

Ap=π(2 in)24=3.1416 in2A_p = \frac{\pi (2\ \mathrm{in})^2}{4} = 3.1416\ \mathrm{in^2}

Lực tiến lý tưởng là:

Fext=80 psi3.1416 in2=251.3 lbfF_{\mathrm{ext}} = 80\ \mathrm{psi} \cdot 3.1416\ \mathrm{in^2} = 251.3\ \mathrm{lbf}

Kết quả khớp giá trị bảng 251 lbf đã làm tròn của Parker. Nó giả định áp đầu nắp là 80 psig ngay tại xi lanh, áp ngược đầu ty không đáng kể và chưa tính ma sát.

Ví dụ 2: đường kính 63 mm, ty 20 mm ở 0,6 MPa

Diện tích toàn piston và ty là:

Ap=π(63 mm)24=3117.2 mm2A_p = \frac{\pi (63\ \mathrm{mm})^2}{4} = 3117.2\ \mathrm{mm^2}
Ar=π(20 mm)24=314.2 mm2A_r = \frac{\pi (20\ \mathrm{mm})^2}{4} = 314.2\ \mathrm{mm^2}

Diện tích vành khuyên là 2.803,0 mm². Ở 0,6 MPa, lực lý thuyết là:

Fext=0.63117.2=1870.3 NF_{\mathrm{ext}} = 0.6 \cdot 3117.2 = 1870.3\ \mathrm{N}
Fret=0.62803.0=1681.8 NF_{\mathrm{ret}} = 0.6 \cdot 2803.0 = 1681.8\ \mathrm{N}

Lực lùi thấp hơn khoảng 188,5 N vì ty 20 mm lấy đi 314,2 mm² khỏi bề mặt chịu áp. Hướng dẫn liên quan về diện tích piston hữu hiệu trình bày hình học này chi tiết hơn.

Ví dụ 3: tính cả áp ngược đầu ty

Giả sử xi lanh 2 inch có ty 0,625 inch, áp đầu nắp 80 psig và áp đầu ty 8 psig khi tiến. Diện tích vành khuyên là 2,8348 in². Lực tiến chỉ do áp suất là:

Fext,p=80(3.1416)8(2.8348)=228.6 lbfF_{\mathrm{ext,p}} = 80(3.1416) - 8(2.8348) = 228.6\ \mathrm{lbf}

Bỏ qua áp ngược 8 psi sẽ làm lực áp suất bị tính cao hơn 22,7 lbf, tương đương khoảng 9,9% so với kết quả đã hiệu chỉnh. Tỷ lệ này chỉ thuộc điều kiện đo cụ thể, không phải hệ số hiệu suất chung của xi lanh.

Ví dụ có thể bảo vệ phải đưa giả định vào kết quả. “Lực tiến lý thuyết 251 lbf ở 80 psig với áp đầu ty không đáng kể” là hữu ích. “Xi lanh này tạo 251 lbf” là chưa đủ vì che giấu vị trí áp suất, hướng và ranh giới tổn thất.

Kiểm tra bảng lực của nhà sản xuất như thế nào?

Có thể kiểm tra bảng lực bằng cách suy ngược chính các con số. Mục đường kính 2 inch, 80 psi của Parker cho 251 lbf; chia lực cho áp suất thu được 3,1375 in², rồi đổi diện tích về đường kính cho khoảng 2,00 inch (Parker, truy cập năm 2026).

Trong các lần rà soát ứng dụng, chúng tôi nhận thấy ghi diện tích suy ra cạnh từng giá trị lực của nhà cung cấp sẽ nhanh chóng phát hiện sai hướng và đơn vị. Phép kiểm tra nhanh hơn tranh luận về một số lực đã làm tròn và tạo một giá trị chung để kỹ thuật và mua hàng so sánh trước khi xem kích thước hay giá.

Dùng phép kiểm tra ngược sau:

Alisted=FlistedPlisted,Dequiv=4AlistedπA_{\mathrm{listed}} = \frac{F_{\mathrm{listed}}}{P_{\mathrm{listed}}}, \qquad D_{\mathrm{equiv}} = \sqrt{\frac{4A_{\mathrm{listed}}}{\pi}}

FlistedF_{\mathrm{listed}} là lực catalog, PlistedP_{\mathrm{listed}} là áp suất công bố, AlistedA_{\mathrm{listed}} là diện tích hữu hiệu suy ra, và DequivD_{\mathrm{equiv}} là đường kính toàn phần tương đương. Với mục lực kéo, so diện tích suy ra với diện tích vành khuyên thay vì toàn bộ diện tích piston.

Kiểm tra sáu mục sau trước khi chấp nhận bảng:

  1. Loại lực: Là lực lý thuyết, tải cho phép, lực giữ, lực khởi động hay giá trị tối thiểu đã thử?
  2. Hướng: Mục này áp dụng cho tiến, lùi hay cả hai?
  3. Mốc áp suất: Áp suất đo tại cổng xi lanh, đầu ra bộ điều áp hay nguồn danh nghĩa?
  4. Cơ sở diện tích: Bảng dùng toàn bộ diện tích piston, diện tích vành khuyên, nhiều piston hay cơ cấu khác?
  5. Giới hạn cơ khí: Liên kết từ, dẫn hướng, ty, giá đỡ hay khóa có định mức thấp hơn lực áp suất không?
  6. Làm tròn: Lực được làm tròn từ diện tích hay diện tích được làm tròn từ kích thước danh nghĩa?

ISO 15552 quy định khả năng lắp lẫn về gá và kích thước, không bảo đảm mọi xi lanh cùng giao diện có lực đẩy giống nhau. Phạm vi gồm xi lanh một ty và hai ty tới 10 bar, nhưng thiết kế phớt, đường kính ty, tải ngang cho phép, giảm chấn và định mức sản phẩm vẫn tùy nhà sản xuất (ISO 15552:2018, xác nhận năm 2025).

Đối với RFQ hoặc rà soát thay thế, ghi đường kính trong, đường kính ty, hành trình, hướng chuyển động, áp suất tại hai cổng, tải yêu cầu, tốc độ, cách gá và đúng nhãn lực từ catalog nguồn. Dữ liệu này đủ phát hiện phần lớn sai diện tích hay đơn vị trước khi đặt mẫu.

Từ lực lý thuyết đến tải thiết kế cho phép

Lực áp suất ròng là kết quả sau khi tính áp suất trên cả hai mặt piston, trong khi lực catalog lý thuyết thường giả định một áp suất công bố và buồng đối diện thông xả. Catalog P1S của Parker khuyên chọn lực lý thuyết cao hơn lực yêu cầu 50% đến 100% cho dòng đó, còn SMC áp dụng hệ số tải theo loại chuyển động (Parker, truy cập năm 2026; SMC, truy cập năm 2026).

Giữ riêng bốn thuật ngữ:

Thuật ngữ Nội dung bao gồm Cách dùng phù hợp
Lực lý thuyết Áp suất công bố nhân diện tích hình học Kiểm tra công thức và bảng catalog
Lực áp suất ròng Áp suất hai phía tác dụng lên diện tích tương ứng Chẩn đoán áp suất động
Lực khả dụng ước tính Lực áp suất ròng trừ ma sát đo được hoặc có tài liệu Ước tính ứng dụng
Tải thiết kế cho phép Giới hạn nhà sản xuất, hệ số tải, động lực học, gá lắp và yêu cầu an toàn Lựa chọn cuối cùng

Không có phương trình chung nào biến lực lý thuyết của mọi xi lanh thành lực thực bằng cách nhân 0,85. Ma sát phớt thay đổi theo kết cấu, bôi trơn, áp suất, tốc độ, nhiệt độ, mài mòn và trạng thái khởi động hay chạy. Tổn thất áp nằm trong áp suất cổng đo được. Tải ngang thuộc thiết kế cơ khí.

Nhà sản xuất có thể công bố dự phòng tính chọn cho một họ cụ thể. Ví dụ catalog P1S của Parker yêu cầu chọn lực lý thuyết lớn hơn lực cần 50% đến 100% trong bối cảnh sản phẩm đó (catalog P1S của Parker, truy cập năm 2026). Chỉ áp dụng quy tắc có tài liệu một lần. Không nhân thêm hệ số hiệu suất chung rồi cộng một hệ số an toàn không giải thích cho cùng độ không đảm bảo.

Dự phòng rõ ràng hơn khi mỗi phần có người phụ trách. Thiết kế khí nén chịu trách nhiệm áp suất cổng và lưu lượng van. Thiết kế cơ khí chịu trách nhiệm tải, độ đồng tâm, gia tốc và gá lắp. Catalog sản phẩm quy định giới hạn cho phép. Một tỷ lệ không giải thích che giấu giả định nào cần thử.

Khi nào lực lý thuyết không còn là giới hạn chọn?

Lực chỉ là một giới hạn sản phẩm. Phần mềm chọn xi lanh có dẫn hướng hiện tại của SMC đánh giá áp suất vận hành, tốc độ piston, khối lượng tải, vị trí gá, mômen và động năng trước khi kết luận lựa chọn có được phép hay không (SMC, truy cập năm 2026). Phép tính áp suất–diện tích đạt vẫn có thể không đạt các kiểm tra này.

Rà soát các giới hạn sau trước khi tăng đường kính hoặc áp suất:

  • Tải ngang và mômen: Ổ piston xi lanh không thay thế dẫn hướng tuyến tính bên ngoài. Lệch đồng tâm làm tăng ma sát và rút ngắn tuổi thọ phớt, ổ. Xem hướng dẫn về tải ngang trên cơ cấu chấp hành tuyến tính.
  • Uốn dọc ty: Hành trình nén dài có thể chạm giới hạn ổn định của ty trước khi dùng được lực đẩy lý thuyết.
  • Năng lượng giảm chấn: Đường kính và áp suất cao hơn có thể gia tốc cùng khối lượng mạnh hơn, làm tăng năng lượng cần hấp thụ gần cuối hành trình.
  • Lưu lượng van và ống: Cài đặt tĩnh của bộ điều áp không chứng minh áp suất mục tiêu đến được buồng khi chuyển động.
  • Định mức liên kết và dẫn hướng không ty: Liên kết từ hoặc giới hạn mômen bàn trượt có thể thấp hơn lực piston tính được.
  • Đồng bộ và đấu cổng tandem: Cả hai tầng phải nhận đúng áp suất dự kiến thì mới có lực tổng.
  • Áp suất định mức tối đa: Không bao giờ tăng áp vượt định mức thấp nhất trong số xi lanh, van, bộ điều áp, đầu nối, ống và phụ kiện.

Nhiệt độ cần được hiểu chính xác. Với cùng áp suất buồng đo được, lực tĩnh lý thuyết vẫn bằng áp suất nhân diện tích. Nhiệt độ vẫn có thể làm đổi ma sát phớt, đặc tính chất bôi trơn, giới hạn vật liệu, áp suất cấp và quá trình nạp động. Dùng dải nhiệt sản phẩm và áp suất vận hành đo được thay vì áp một tỷ lệ giảm lực theo mật độ cố định.

Quy trình xác minh lực có thể bảo vệ

Một trang đầu vào có thể truy xuất hữu ích hơn chuỗi dự phòng dài. NIST cho 6.894,757 Pa mỗi psi, Parker công bố bảng lý thuyết theo hướng và ISO 15552 định nghĩa dòng xi lanh lắp lẫn 32 đến 320 mm, định mức 10 bar (NIST, truy cập năm 2026; Parker, truy cập năm 2026; ISO, xác nhận năm 2025).

Dùng trình tự sau:

  1. Xác định hình học xi lanh và hướng chuyển động.
  2. Ghi đường kính trong, đường kính ty và số tầng piston hoạt động.
  3. Đổi mọi kích thước và áp suất về một hệ đơn vị đồng bộ.
  4. Tính toàn bộ diện tích piston, ty và vành khuyên.
  5. Tính lực lý thuyết theo giả định áp suất của catalog.
  6. Tính lại với hai áp suất cổng đo được nếu áp ngược liên quan.
  7. Kiểm tra ngược mục catalog bằng cách suy ra diện tích hữu hiệu.
  8. Chỉ áp dụng hệ số tải hoặc phương pháp ứng dụng có tài liệu của nhà sản xuất.
  9. Xác minh định mức ty, dẫn hướng, liên kết, giá đỡ, tốc độ, giảm chấn và áp suất.
  10. Đặt các giả định cạnh kết quả trước khi phát hành RFQ hoặc thiết kế.

Quy trình này cố ý dừng trước bước tối ưu đường kính. Nếu lực đã xác minh quá thấp, phép tính chọn xi lanh riêng có thể liên kết diện tích yêu cầu với đường kính, tốc độ và lượng khí. Tách hai nhiệm vụ tránh biến số catalog làm tròn thành định mức tải máy cuối cùng. Với bảng thay thế chưa rõ, trang liên hệ kỹ thuật cho phép gửi cùng model, áp suất và dữ liệu kích thước.

Câu hỏi thường gặp về lực xi lanh khí nén: kỹ sư cần xác minh gì?

Các câu hỏi thường quay về mốc áp suất, diện tích và loại định mức. Bảng Parker công bố 251 lbf cho đường kính 2 inch ở 80 psi và tách lực đẩy khỏi lực kéo, còn SMC dùng hệ số tải theo ứng dụng thay vì một tỷ lệ hiệu suất chung (Parker, truy cập năm 2026; SMC, truy cập năm 2026).

Công thức cơ bản cho lực lý thuyết xi lanh khí nén là gì?

Công thức cơ bản là F=PAF = P \cdot A, trong đó áp suất tác dụng lên diện tích piston hữu hiệu theo hướng đã chọn. Dùng toàn bộ diện tích piston cho lực tiến lý tưởng của xi lanh một ty và diện tích vành khuyên cho lực lùi lý tưởng. Nếu buồng đối diện có áp ngược, tính lực đối kháng trên diện tích hữu hiệu riêng rồi trừ đi.

Tính lực xi lanh bằng áp suất dư hay áp suất tuyệt đối?

Với xi lanh khí nén thông xả, dùng áp suất dư đo theo cùng mốc khí quyển, tốt nhất tại cả hai cổng trong chuyển động liên quan. Áp suất tuyệt đối cần cho trạng thái khí và lượng khí tiêu thụ, nhưng cộng áp suất khí quyển vào một phía của phương trình lực cơ bản sẽ làm chênh áp khả dụng bị tính cao.

Vì sao lực lùi của xi lanh một ty thấp hơn lực tiến?

Ty chiếm một phần mặt piston khi lùi, nên áp suất tác dụng lên diện tích vành khuyên thay vì toàn bộ diện tích piston. Đường kính 63 mm với ty 20 mm có toàn bộ diện tích 3.117,2 mm² nhưng diện tích lùi chỉ 2.803,0 mm², làm lực lý tưởng giảm 188,5 N ở 0,6 MPa.

Nhiệt độ có trực tiếp làm giảm lực lý thuyết của xi lanh không?

Không, nếu áp suất buồng đo được và diện tích hữu hiệu không đổi. Lực tĩnh lý thuyết vẫn bằng áp suất nhân diện tích. Nhiệt độ có thể làm đổi ma sát phớt, độ nhớt chất bôi trơn, giới hạn vật liệu, hoạt động bộ điều áp và động lực nạp, vì vậy hãy xác minh dải nhiệt sản phẩm và áp suất cổng vận hành thay vì áp tỷ lệ hiệu chỉnh cố định.

Nên áp dụng hệ số an toàn bao nhiêu cho lực lý thuyết?

Không có một giá trị chung cho mọi xi lanh và ứng dụng. Dùng tỷ lệ tải hoặc phương pháp tính chọn của nhà sản xuất cho đúng sản phẩm, rồi kiểm tra riêng trọng lực, gia tốc, biến động áp suất, ma sát, độ đồng tâm và chức năng an toàn. Tránh cộng chồng hệ số hiệu suất chung với dự phòng khác khi cả hai bao phủ cùng độ không đảm bảo.

Nguồn và tài liệu kỹ thuật