Pnomatik Silindir kuvvet hesabı hakkında yardım

[Daimon-X]

Merhaba arkadaşlar,
Fabrikamızda Çap:100 Strok:15 olan 2 pistondan oluşan tandem mekanizma bulunmakta (gücü arttırmak için)ve bu sistem özel üretim.Biz bu mekanizmayı standart hale getirmek için aynı gücü verecek ve doğal olarak biraz daha büyük bir çaptaki 1 tane standart bir piston ile elde etmek istiyoruz.

Not: Bu mekanizma pedallı valf ile kumanda edilip piston ucundaki bıçak mekanizmasıyla kesim alanına yerleştirilen profil aliminyum kesiminde kullanılıyor.Yani aşşağı hareketiyle güç uygulayıp ucundaki bıçakla profili sıkıştırıp kesiyor.

Sizden ricam,
sizce kaç çapında 1 adet piston koymalıyım,(ortalama 2 katı demeyin,teorik istiyorum)
ve mekanizma hızı ne olur ? sizce aşağı iniş hızı çok farkedermi ve bu kesime nasıl bir zarar verir?

Yardımlarınız için şimdiden teşekküler.
Yorumlarınızı bekliyorum
Selametle.

 

[cncarastirma]

Merhaba Sayın Daimon-X
2 piston aynı anda etkiyorsa ve tek piston kullanılmak istenirse kabaca baskı (silindir iç) alanlarının eşit olması akla gelir. Nihayetinde basınçlı havadan elde edilen kuvveti baskı alanı belirler.
F (Kuvvet) = P (Basınç) * A (Alan)
Alanı da silindirik geometride çap belirler;
A = * r^2 ,(pi*rkare)
Basınç ve kuvvetin sabitliği ile (toplam) alanın da sabit olması gereği ile toplam (küçük silindirlerden birinin 2 katı) alanı veren r (yarıçap); küçük silindir yarıçaplarının 2 (kök2) (1.4) katı kadardır.
r = (A/) , r'= (2A/) = 2 * (A/) = 2 * r , [100 * 1.4 =140]

Profil kesimi diye sac vb malzemeden mi bahsediliyor, makina ne mekanizmik vb özelliklerdedir verilmediğinden sistematik inceleme için pek imkan görünmüyor.
Alanlar eş alınırsa temel olarak hız vb pek değiştiği düşünülmez.(Aslında silindir iç çevresi azaldığından sürtünmei azaltıcı etki düşünülür.) Yalnız bu tip değerlendirmeler basit incelemelerin dışında,
https://www.kontrolkalemi.com/forum/konu/pnömatik-piston-hava-tüketimi.91912/#post-562803 konusunda kısmen bahsedildiğinden gaye geniş ele alınması gereken kapsamı sahip olabilir.
Resim, teknik resim, gerekli tanımlamalar ile ele alma imkanının rttığını hatırlatır;
Başarılar dielriz.

 

[Daimon-X]

Mekanizma şöyle 2 tane 100x15 lik piston düşünün üst üste aynı mil üzerinde,ama bu 2 silindirinde hava girişleri ve çıkışları ayrı ayrı onuda ana hattan 6 bar gelen hortumu Y ile 2 ye ayırıp pistonların girişlerine ve çıkışlarına gerekli şekilde monte edilmiş.Başka hiç bir espirisi yok.
Kestiği de L şekilde bir aliminyum profil kalıb boşluğu var aliminyumu o kalıp başluğuna koyuyorsunuz silindir ucundaki bıçak mekanizması o boşluktan basarak profili deliyor 2 tane 6x10 mm çapında,öncekilerde kesiyor demiştim pardon.

 

[cncarastirma]

Çapın 1.4 katı olması gerektiğini, alan sabitliği ile hızda değişimin (fazla) beklenmediğini yazmıştık. Bir önceki tasarımda birçok gereksinim ile birlikte yer kaplama yönünden uyarlama yapılmış olabilir.
6 bar 0.6 MPa(MegaPascal) olarak ve 100mm pistonun alanı 7854 mm^2 ile kuvvet 0.6 * 7854 = 4712N (yarım tondan az) 2 piston ile 9425N (942.5 kgf) maksimum kuvvet kapasitesi olur.
Tasarım esası olarak işlem gereksinimleri(işin en iyi yapılması, performans vb..) ile kuvvetin zamanla değişimi, uygulanması beklenen (ve yine zamanla değişiminin önemli olduğu) hız(performansın yanında verimlilik ile de alakalı) ve daha bir kısım özellikler karar verme için önemlidir.
İşlem gereksinimlerinin yanı sıra kullanım gereksinimleri ile sistemin hidrolik uygulanması, mekanik direk uygulama incelenebilir. Mesela havalı şahmerdan, hidrolik pres, eksantrik pres temel bakış açıları ile değişik tip özelliklerdedir. Yine hız-kuvvet değişim özellikleri de gerek mekanizmik olarak gerek işlem yönünden önemlidir.
Diğer taraftan sadece delinmesi gereken çapı küçük bir ende çevrel olarak kesen tip bir matkap da kendisini düşündürmekte. Bazı çelik uygulamalarında(manyetik matkaplarda) uygulanmakta ki orta kısmı delmediğinden bir miktar enerji tasarrufu ve işlem hızlanması mevzu. (Aslında mekanik kesim vb işlemlerinde işin içine elektrik sokulsa, erezyon tipi bir uygulama ne kadar yavaş gibi de görünse, ısınma ile yumuşama vb ek fayda sağlar mı ayrı mesle..) Malzeme kalitesi artımı, kesme hızı vb özelliklerin ayarlanması ile ihtiyacı karşılayabilen ve daha uygun bir sistem oluşturulabilir mi incelemek lazım. Enerji yönünden sadece teorik olarak değil aynı zamanda hidrolik-pnömatik sistemlerde araya giren kısımların verimlilik azaltıcı etkisi de düşünülmelidir. Döner bir matkap elektrik motorundan sonra araya giren bir ekipmana ihtiyaç duymaz.
Baarılar dileriz...

 

[Daimon-X]

O zaman şu sonuca çıkıyorum.
İşletme basıncı 6 bar
1 adet çapı 10 cm olan pistonun uyguladığı kuvvet
6=F/3,14x10^2
F=471 daN = 4710N
2 adet piston için = 4710x2=9420N
O zaman bizim yeni koyacağımız pistonun 9420 N'luk bir kuvvet uygulaması lazım? ona göre piston çapını belirleyeceğiz.
6x3,14xd^2=4x942
d=14cm=140mm
yani benim sıfır kayıpta seçmem gereken piston 140'lık ?
kayıplar göz önüne alındığında 140x1.4=196mm >> 200mm
sonuç olarak 200mm çapında bir piston seçmeliyim doğrumudur ?

 

[cncarastirma]

Sayın Daimon-X
Cevap hayır.
(Kabaca) Aynı çapta iki adet pistonun yaptığı işi tek başına yapan (yani aynı alanı veren) pistonun çapı küçük iki pistondan birisinin 2 katı (1.4 katı) olmalı. 100mm çaplı iki adet piston 140 mm çaplı tek piston ile mukabil.
Son mesajda görülen hesaplarda alan hesaplanırken yarıçapın karesi alınmalı ama sonuç doğru çıkmış.. Diğer hesapta sağ taraf ile çarpılan 4 yarıçap yerine çap ile işlem yapıldığından ise sonuca gidebilir ama formüllerde kurulumun doğru olduğunun anlaşılması için direk alakalı girdiler beraber yazılabilir, kısaltılma istenirse ara işlemler yazılmadan direk sonuç yazılabilir.
1.4 ü bir kayıp çarpanı olarak değil, formüllerde ele aldığımız gibi alanın 2 katına çıkması için çapın kaç kat arttığının göstergesi olarak vermiştik. Kayıp diğer silindirlerde de olduğundan bu tip uyarlamada ele alınmayabilir kaldı ki bahsettiğimiz gibi tek pistonda çevrel sürtünme alanı azalmaya meyillidir.
Arzu edildiği gibi sorulabilir, yalnız teknik resimler, resimler vb bilgiler soru sahibi için olmasa da takip edenler için konuyu renklendirecektir ve de birçoklarının ufkunu genişletip gelişme namına yazşmalar için vesile olacaktır..

 

[MACKİN]

foruma exel de yapılmış bir hesaplayıcı yuklemiştim tam sana göre....

 

[MACKİN]

https://www.kontrolkalemi.com/forum/konu/güzel-bir-hesaplama-programı.19131/

 

[ozblck]

Merhaba aranıza yeni katıldım affınıza sığınarak kafama takılan bir soru var yardımcı olurmusunuz .

500 kg kuvvet gereklı 6 bar basıncımız var silindir çapı ne olması gerekıyor bu işlerde yeniyim formülleri bilmiyorum .

Teşekkür ederim.

 

[window_s]

Merhaba aranıza yeni katıldım affınıza sığınarak kafama takılan bir soru var yardımcı olurmusunuz .

500 kg kuvvet gereklı 6 bar basıncımız var silindir çapı ne olması gerekıyor bu işlerde yeniyim formülleri bilmiyorum .

Teşekkür ederim.

Sorunuzun cevabını @MACKİN üst satırda yazmış