При выборе цилиндров чаще всего используются расчетный или табличный методы. Расчетный метод начинают с определения усилия, развиваемого на штоке. Это усилие зависит от диаметра поршня, рабочего давления или сил трения. При определении теоретического усилия рассматривают осевое усилие на неподвижном штоке, а силами трения пренебрегают. Теоретическое усилие на штоке F равно произведению площади S поршня и рабочего давления p: F = Sp
Для цилиндра двустороннего действия усилие определяется по формулам:
при прямом ходе штока (выдвижении) — FD = h (π/4) D²p,
а при обратном ходе (втягивании) — FR = h (π/4) (D² – d²) p,
где h — коэффициент нагрузки при работе с горизонтально перемещаемой нагрузкой с трением (h=0,7 при постоянной нагрузке, h=1 при знакопеременной динамической нагрузке), D — диаметр поршня, d — диаметр штока, p — рабочее давление.
Для цилиндра одностороннего действия (с пружинным возвратом) усилие на штоке определяют только при прямом ходе.
FD = h (π/4) D²p – FS, где FS — усилие пружины в конце хода.
Используя расчетный метод, можно решить обратную задачу и при заданной нагрузке на штоке из приведенных формул определить диаметр цилиндра. Часто при определении размеров цилиндров используется табличный метод. Ниже приведена таблица для определения теоретической силы для цилиндров двустороннего и одностороннего действия.
Теоретическое усилие цилиндров двустороннего действия, H
| ∅ поршня, мм
| ∅ штока, мм
| Направление действия
| Полезная S поршня, мм² | Давление, МПа
| ||||||||
| 0,2
| 0,3
| 0,4
| 0,5
| 0,6
| 0,7
| 0,8
| 0,9
| 1
| ||||
| 6
| 3
| толкание
| 28,3
| 5,66
| 8,49
| 11,3
| 14,2
| 17
| 19,8
| − | − | − |
| втягивание | 21,2
| 4,24
| 6,36
| 8,48
| 10,6
| 12,7
| 14,8
| − | − | − | ||
| 10
| 4
| толкание | 78,5
| 15,7
| 23,6
| 31,4
| 39,3
| 47,1
| 55
| − | − | − |
| втягивание | 66
| 13,2
| 19,8
| 26,4
| 33
| 39,6
| 46,2
| − | − | − | ||
| 16
| 5
| толкание | 201
| 40,2
| 60,3
| 80,4
| 101
| 121
| 141
| − | − | − |
| втягивание | 181
| 36,2
| 54,3
| 72,4
| 90,5
| 109
| 127
| − | − | − | ||
| 20
| 8
| толкание | 314
| 62,8
| 94,2 | 126 | 157 | 188 | 220 | 251 | 283 | 314 |
| втягивание | 264
| 52,8
| 79,2 | 160 | 132 | 158 | 185 | 211 | 238 | 264 | ||
| 25
| 10
| толкание | 491
| 98,2
| 147 | 196 | 246 | 295 | 344 | 393 | 442 | 491 |
| втягивание | 412
| 82,4
| 124 | 165 | 206 | 247 | 288 | 330 | 371 | 412 | ||
| 32
| 12
| толкание | 804
| 161
| 241 | 322 | 402 | 482 | 563 | 643 | 724 | 804 |
| втягивание | 691
| 138
| 207 | 276 | 346 | 415 | 484 | 553 | 622 | 691 | ||
| 40
| 14
| толкание | 1260
| 252
| 378 | 504 | 630 | 756 | 882 | 1010 | 1130 | 1260 |
| втягивание | 1100
| 220
| 330 | 440 | 550 | 660 | 770 | 880 | 990 | 1100 | ||
| 16
| толкание | 1260
| 252
| 378 | 504 | 630 | 756 | 882 | 1010 | 1130 | 1260 | |
| втягивание | 1060
| 212
| 318 | 424 | 530 | 636 | 742 | 848 | 954 | 1060 | ||
| 50
| 20
| толкание | 1960
| 392
| 588 | 784 | 980 | 1180 | 1370 | 1570 | 1760 | 1960 |
| втягивание | 1650
| 330
| 495 | 660 | 825 | 990 | 1160 | 1320 | 1490 | 1650 | ||
| 63
| толкание | 3120
| 624
| 936 | 1250 | 1560 | 1870 | 2180 | 2500 | 2810 | 3120 | |
| втягивание | 2800
| 560
| 840 | 1120 | 1400 | 1680 | 1960 | 2240 | 2520 | 2800 | ||
| 80
| 25
| толкание | 5030
| 1010
| 1510 | 2010 | 2520 | 3020 | 3520 | 4020 | 4530 | 5030 |
| втягивание | 4540
| 908
| 1360 | 1820 | 2270 | 2720 | 3180 | 3630 | 4090 | 4540 | ||
| 100
| 30
| толкание | 7850
| 1570
| 2360 | 3140 | 3930 | 4710 | 5500 | 6280 | 7070 | 7850 |
| втягивание | 7150
| 1430
| 2150 | 2860 | 3580 | 4290 | 5010 | 5720 | 6440 | 7150 | ||
| 125
| 36
| толкание | 12 300
| 2460
| 3690 | 4920 | 6150 | 7380 | 8610 | 9840 | 11 100 | 12 300 |
| втягивание | 11 300
| 2260
| 3390 | 4520 | 5650 | 6780 | 7910 | 9040 | 10 200 | 11 300 | ||
| 140
| толкание | 15 400
| 3080
| 4620 | 6160 | 7700 | 9240 | 10 800 | 12 300 | 13 900 | 15 400 | |
| втягивание | 14 400
| 2880
| 4320 | 5760 | 7200 | 8640 | 10 100 | 11 500 | 13 000 | 14 400 | ||
| 160
| 40
| толкание | 20 100
| 4020
| 6030 | 8040 | 10 100 | 12 100
| 14 100 | 16 100 | 18 100 | 20 100 |
| втягивание | 18 800
| 3760
| 5640 | 7520 | 9400 | 11 300 | 13 200 | 15 000 | 16 900 | 18 800 | ||
| 180
| 45
| толкание | 25 400
| 5080
| 7620 | 10 200 | 12 700 | 15 200 | 17 800 | 20 300 | 22 900 | 25 400 |
| втягивание | 23 900
| 4780
| 7170 | 9560 | 12 000
| 14 300
| 16 700 | 19 100 | 21 500 | 23 900 | ||
| 200
| 50
| толкание | 31 400
| 6280
| 9420 | 13 600 | 15 700 | 18 800 | 22 000 | 25 100
| 28 300 | 31 400 |
| втягивание | 29 500
| 5900
| 8850 | 11 800 | 14 800 | 17 700 | 20 700 | 23 600 | 26 600 | 29 500 | ||
| 250
| 60
| толкание | 49 100
| 9820
| 14 700 | 19 600 | 24 600 | 29 500 | 34 400 | 39 300 | 44 200 | 49 100 |
| втягивание | 46 300
| 9260
| 13 900 | 18 500 | 23 200 | 27 800 | 324 00 | 37 000 | 41 700 | 46 300 | ||
| 300
| 70
| толкание | 70 700
| 14 100
| 21 200 | 28 300 | 35 400 | 42 100 | 49 500 | 56 600 | 63 600 | 70 700 |
| втягивание
| 66 800
| 13 400
| 20 000 | 26 700 | 33 400 | 40 100 | 46 800 | 53 400 | 60 100 | 66 800 | ||
