Como calcular força do pistão pneumático?

Perguntado por: vribeiro . Última atualização: 18 de maio de 2023
4.2 / 5 15 votos

Esta força é considerada como sendo ao da mola toda comprimida no fim de curso do cilindro. Teremos então: F = p • D² • 0,785 – Fs .

3 Passos para especificar um cilindro pneumático

  1. Definir o curso do cilindro. O curso é qual a extensão e retração do cilindro. É o valor em milimetros do movimento que o cilindro irá realizar. ...
  2. Definir o diâmetro do cilindro. O diâmetro interno do cilindro determina a força que ele terá. ...
  3. Definir acessórios.

As forças realizadas pelos cilindros dependem da pressão do ar, da área do êmbolo e das resistências impostas pelos elementos de vedação.

A Energia Pneumática provém da compressão do ar atmosférico em um reservatório, transformando-o em ar comprimido a uma dada pressão de trabalho. O equipamento que executa este processo é chamado de compressor.

Cálculo

  1. Cálculo do peso da porta: Largura (m) x Altura (m) x Espessura (m) x PE = Peso da porta (kg).
  2. Cálculo do baricentro: Altura (mm) / 2 = Baricentro (mm)
  3. Cálculo força do pistão: Peso da Porta (kg) x {(Baricentro (mm) / Curso útil (mm)} x 1,25 (constante).

Por definição, força é massa (m) multiplicada pela aceleração da gravidade (g), lembre-se da fórmula clássica F = m X a. Dessa forma, pode-se definir 1 kgf como o resultado da ação aceleração da gravidade (9,81 metros por segundo ao quadrado) em um 1 kilograma.

A pressão exercida por esse fluido pode ser calculada por meio da relação clássica de pressão (P = F/A).

COMO FUNCIONA
Basicamente, o cilindro pneumático em si é formado por um pistão e uma haste que se move dentro de uma câmara fechada. Sendo assim, o ar comprimido é enviado para a câmara que fica abaixo do pistão. Em seguida, o ar pressurizado se expande e exerce força contra a base do pistão, empurrando-o para cima.

Um cilindro pneumático, em geral, terá uma velocidade de atuação de 300 a 800 mm/s. Se consideramos um média de 500mm/s, isso quer dizer que um cilindro que tenha um curso de 500m irá atuar em 1 segundo.

A equação F = p x a pode ser transposta como p = F/A, pressão igual a força dividida pela área. Se a lateral do cilindro necessita de resistência à força desenvolvia pela lateral do pistão, com apenas metade da área, então será preciso dobrar a pressão.

Para controlar a velocidade do cilindro em um sistema pneumático, é preciso contar com a ajuda de uma conexão reguladora de fluxo (vazão) podemos optar por válvulas combinadas para controlar o cilindro. Ela permitirá que a passagem de ar vá normalmente em um sentido, porém irá restringir o fluxo no sentido oposto.

A Segunda Lei de Newton do Movimento é F=ma, ou força é igual a massa vezes aceleração.

Fórmula da força peso
A força peso pode ser calculada por meio do produto entre a massa do corpo que sofre a ação da força peso e o valor da gravidade.

Pressão = 800.000 N ÷ (4 x 41,9 cm2) = 4773 N/cm2 = 477 bar Lembre-se, desde que os quatro cilindros são utilizados em conjunto, a área de cada cilindro deve ser multiplicada pelo número de cilindros usados.

Faixa de alta pressão – entre 15…40 bar; Faixa de ultra-alta pressão – entre 40…400 bar. De fato, a faixa mais utilizada em aplicações industriais é a de baixa pressão.

A área total corresponde à soma da área lateral com o dobro da área da base.

O raio do cilindro é a distância entre o centro da figura e a extremidade. Sendo assim, o diâmetro equivale duas vezes o raio (d=2r).

A folga do pistão é extremamente baixa, aproximadamente 0,05mm. Essa folga é determinada em função das características do motor, mas leva-se em consideração principal, o coeficiente de dilatação térmica dos componentes.

A partir dessa composição, podem existir dois tipos de pistão: pistão acionado por força normal: aquele cuja força busca abrir para cima a porta. pistão acionado por força inversa: quando a força é gerada para baixo, empurrando a porta nesse sentido inferior.

Tipos de pistões hidráulicos

  • Simples. Os pistões hidráulicos simples contam com uma porta na parte superior, apenas, e a sua aplicação é, como sugere o nome, simplificada: somente em uma direção.
  • Dupla ação. ...
  • Diferencial. ...
  • Com amortecedor. ...
  • Aplicações de pistões hidráulicos.

Se considerarmos que o valor de g na superfície da Terra é de aproximadamente 10 m/s2, teremos então que um corpo com a massa de 1 kg pesa 10 N ou 1 kgf; um corpo com a massa de 2 kg pesa 20 N ou 2 kgf; e assim por diante.