Cómo usarla
- Elige unidades métricas (mm, bar, L/min) o de EE. UU. (in, psi, gpm).
- Introduce los diámetros del émbolo y del vástago.
- Introduce la presión de trabajo, el caudal de la bomba y la carrera.
- Lee las fuerzas, velocidades, tiempos y volúmenes de aceite en ambos sentidos.
Fórmulas
- Área del émbolo: A = π D² / 4; área anular: A_r = π (D² − d²) / 4.
- Fuerza: F_empuje = p × A, F_tracción = p × A_r.
- Velocidad: v_salida = Q / A, v_retorno = Q / A_r.
- Volumen de aceite: V = A × carrera (salida), A_r × carrera (retorno).
- Tiempo: t = V / Q.
Conversiones usadas: 1 bar = 0,1 N/mm²; 1 L/min = 10⁶ / 60 mm³/s; 1 galón estadounidense = 231 in³.
Ejemplo resuelto
Émbolo de 63 mm con vástago de 36 mm a 100 bar, 20 L/min y 500 mm de carrera:
- A = π × 63² ÷ 4 = 3117,25 mm², A_r = π × (63² − 36²) ÷ 4 = 2099,37 mm²;
- empuje 10 × 3117,25 = 31,17 kN, tracción 20,99 kN;
- 20 L/min = 333.333 mm³/s, así que sale a 106,93 mm/s y entra a 158,78 mm/s;
- la salida necesita 1,559 L y 4,68 s; el retorno, 1,05 L y 3,15 s.
En unidades de EE. UU., un émbolo de 2 in con vástago de 1 in a 1000 psi empuja 3141,59 lbf y tira con 2356,19 lbf; 5 gpm (19,25 in³/s) lo hacen salir a 6,13 in/s.
Consejos
- Comprueba el pandeo del vástago en carreras largas con carga de empuje; la fuerza calculada no lo tiene en cuenta.
- Los circuitos regenerativos devuelven el aceite del lado del vástago al lado del émbolo para salir más rápido con menos fuerza.
- Tamaño de la bomba: caudal × presión da la potencia hidráulica; 20 L/min a 100 bar son unos 3,3 kW antes de pérdidas.