Hidrolik Silindir İtme ve Çekme Kuvveti (Tonaj) Nasıl Hesaplanır?
Makine tasarımı ve proje otomasyon aşamalarında, sistemde kullanılacak hidrolik pompanın (bar/basınç gücü) ve silindirin kaldıracağı yükün (tonaj) önceden milimetrik olarak belirlenmesi gerekir. Bir hidrolik silindirin ileri itme (kaldırma) kuvveti ile geri çekme kuvveti, içerisindeki milin hacmi nedeniyle birbirinden farklıdır.
► Temel Hidrolik Kuvvet Formülleri
1. İleri İtme Kuvveti (Kaldırma) Hesabı:
F (İtme) = P × (π × D²) / 40
2. Geri Çekme Kuvveti Hesabı:
F (Çekme) = P × [π × (D² - d²)] / 40
Geniş Kapsamlı Kuvvet/Tonaj Referans Tablosu
Aşağıdaki tabloda standart serimizdeki H8 Honlanmış Borular ve içerisine takılacak Kromlu Mil çaplarının kombinasyonuna göre, 200 Bar sistem gücündeki (saf/teorik) Kuvvet Kapasitelerini (Ton) görebilirsiniz:
| 200 Bar Sistem Basıncında Nominal Kapasite Değerleri | |||
|---|---|---|---|
| Honlanmış Boru (İç x Dış) | Kromlu Mil Çapı (d) | İleri İtme Kuvveti (Ton) | Geri Çekme Kuvveti (Ton) |
| İç: 40 / Dış: 50 Boru-1 |
20 mm | 2,51 Ton | 1,88 Ton |
| 22 mm | 1,75 Ton | ||
| 25 mm | 1,53 Ton | ||
| İç: 50 / Dış: 60 Boru-2 |
25 mm | 3,93 Ton | 2,95 Ton |
| 30 mm | 2,51 Ton | ||
| 35 mm | 2,00 Ton | ||
| İç: 50 / Dış: 65 Boru-3 |
25 mm | 3,93 Ton | 2,95 Ton |
| 30 mm | 2,51 Ton | ||
| 35 mm | 2,00 Ton | ||
| İç: 55 / Dış: 65 Boru-4 |
25 mm | 4,75 Ton | 3,77 Ton |
| 30 mm | 3,34 Ton | ||
| 35 mm | 2,83 Ton | ||
| İç: 60 / Dış: 70 Boru-5 |
30 mm | 5,65 Ton | 4,24 Ton |
| 35 mm | 3,73 Ton | ||
| 40 mm | 3,14 Ton | ||
| İç: 60 / Dış: 75 Boru-6 |
30 mm | 5,65 Ton | 4,24 Ton |
| 35 mm | 3,73 Ton | ||
| 40 mm | 3,14 Ton | ||
| İç: 60 / Dış: 80 Boru-7 |
30 mm | 5,65 Ton | 4,24 Ton |
| 35 mm | 3,73 Ton | ||
| 40 mm | 3,14 Ton | ||
| İç: 63 / Dış: 73 Boru-8 |
30 mm | 6,23 Ton | 4,82 Ton |
| 35 mm | 4,31 Ton | ||
| 40 mm | 3,72 Ton | ||
| İç: 63 / Dış: 75 Boru-9 |
30 mm | 6,23 Ton | 4,82 Ton |
| 35 mm | 4,31 Ton | ||
| 40 mm | 3,72 Ton | ||
| İç: 63 / Dış: 78 Boru-10 |
30 mm | 6,23 Ton | 4,82 Ton |
| 35 mm | 4,31 Ton | ||
| 40 mm | 3,72 Ton | ||
| İç: 65 / Dış: 80 Boru-11 |
30 mm | 6,64 Ton | 5,22 Ton |
| 35 mm | 4,71 Ton | ||
| 40 mm | 4,12 Ton | ||
| İç: 65 / Dış: 85 Boru-12 |
30 mm | 6,64 Ton | 5,22 Ton |
| 35 mm | 4,71 Ton | ||
| 40 mm | 4,12 Ton | ||
| İç: 70 / Dış: 85 Boru-13 |
40 mm | 7,70 Ton | 5,18 Ton |
| 45 mm | 4,52 Ton | ||
| 50 mm | 3,77 Ton | ||
| İç: 70 / Dış: 90 Boru-14 |
40 mm | 7,70 Ton | 5,18 Ton |
| 45 mm | 4,52 Ton | ||
| 50 mm | 3,77 Ton | ||
| İç: 70 / Dış: 100 Boru-15 |
40 mm | 7,70 Ton | 5,18 Ton |
| 45 mm | 4,52 Ton | ||
| 50 mm | 3,77 Ton | ||
| İç: 75 / Dış: 85 Boru-16 |
40 mm | 8,84 Ton | 6,32 Ton |
| 45 mm | 5,65 Ton | ||
| 50 mm | 4,91 Ton | ||
| İç: 75 / Dış: 90 Boru-17 |
40 mm | 8,84 Ton | 6,32 Ton |
| 45 mm | 5,65 Ton | ||
| 50 mm | 4,91 Ton | ||
| İç: 75 / Dış: 95 Boru-18 |
40 mm | 8,84 Ton | 6,32 Ton |
| 45 mm | 5,65 Ton | ||
| 50 mm | 4,91 Ton | ||
| İç: 76,2 / Dış: 88,9 Boru-19 |
40 mm | 9,12 Ton | 6,61 Ton |
| 45 mm | 5,94 Ton | ||
| 50 mm | 5,19 Ton | ||
| İç: 80 / Dış: 95 Boru-20 |
40 mm | 10,05 Ton | 7,54 Ton |
| 45 mm | 6,87 Ton | ||
| 50 mm | 6,13 Ton | ||
| İç: 80 / Dış: 100 Boru-21 |
40 mm | 10,05 Ton | 7,54 Ton |
| 45 mm | 6,87 Ton | ||
| 50 mm | 6,13 Ton | ||
| İç: 82,55 / Dış: 101,6 Boru-22 |
40 mm | 10,70 Ton | 8,19 Ton |
| 45 mm | 7,52 Ton | ||
| 50 mm | 6,78 Ton | ||
| İç: 85 / Dış: 100 Boru-23 |
50 mm | 11,35 Ton | 7,42 Ton |
| 60 mm | 5,69 Ton | ||
| 70 mm | 3,65 Ton | ||
| İç: 90 / Dış: 105 Boru-24 |
50 mm | 12,72 Ton | 8,80 Ton |
| 60 mm | 7,07 Ton | ||
| 70 mm | 5,03 Ton | ||
| İç: 90 / Dış: 110 Boru-25 |
50 mm | 12,72 Ton | 8,80 Ton |
| 60 mm | 7,07 Ton | ||
| 70 mm | 5,03 Ton | ||
| İç: 95 / Dış: 110 Boru-26 |
50 mm | 14,18 Ton | 10,25 Ton |
| 60 mm | 8,52 Ton | ||
| 70 mm | 6,48 Ton | ||
| İç: 100 / Dış: 115 Boru-27 |
60 mm | 15,71 Ton | 10,05 Ton |
| 70 mm | 8,01 Ton | ||
| 80 mm | 5,65 Ton | ||
| İç: 100 / Dış: 120 Boru-28 |
60 mm | 15,71 Ton | 10,05 Ton |
| 70 mm | 8,01 Ton | ||
| 80 mm | 5,65 Ton | ||
| İç: 100 / Dış: 125 Boru-29 |
60 mm | 15,71 Ton | 10,05 Ton |
| 70 mm | 8,01 Ton | ||
| 80 mm | 5,65 Ton | ||
| İç: 100 / Dış: 130 Boru-30 |
60 mm | 15,71 Ton | 10,05 Ton |
| 70 mm | 8,01 Ton | ||
| 80 mm | 5,65 Ton | ||
| İç: 101,6 / Dış: 120,65 Boru-31 |
60 mm | 16,21 Ton | 10,56 Ton |
| 70 mm | 8,52 Ton | ||
| 80 mm | 6,16 Ton | ||
| İç: 110 / Dış: 125 Boru-32 |
60 mm | 19,01 Ton | 13,35 Ton |
| 70 mm | 11,31 Ton | ||
| 80 mm | 8,95 Ton | ||
| İç: 110 / Dış: 130 Boru-33 |
60 mm | 19,01 Ton | 13,35 Ton |
| 70 mm | 11,31 Ton | ||
| 80 mm | 8,95 Ton | ||
| İç: 110 / Dış: 140 Boru-34 |
60 mm | 19,01 Ton | 13,35 Ton |
| 70 mm | 11,31 Ton | ||
| 80 mm | 8,95 Ton | ||
| İç: 115 / Dış: 130 Boru-35 |
60 mm | 20,77 Ton | 15,12 Ton |
| 70 mm | 13,08 Ton | ||
| 80 mm | 10,72 Ton | ||
| İç: 115 / Dış: 135 Boru-36 |
60 mm | 20,77 Ton | 15,12 Ton |
| 70 mm | 13,08 Ton | ||
| 80 mm | 10,72 Ton | ||
| İç: 120 / Dış: 140 Boru-37 |
70 mm | 22,62 Ton | 14,92 Ton |
| 80 mm | 12,57 Ton | ||
| 90 mm | 9,90 Ton | ||
| İç: 120 / Dış: 145 Boru-38 |
70 mm | 22,62 Ton | 14,92 Ton |
| 80 mm | 12,57 Ton | ||
| 90 mm | 9,90 Ton | ||
| İç: 125 / Dış: 145 Boru-39 |
70 mm | 24,54 Ton | 16,85 Ton |
| 80 mm | 14,49 Ton | ||
| 90 mm | 11,82 Ton | ||
| İç: 125 / Dış: 150 Boru-40 |
70 mm | 24,54 Ton | 16,85 Ton |
| 80 mm | 14,49 Ton | ||
| 90 mm | 11,82 Ton | ||
| İç: 125 / Dış: 160 Boru-41 |
70 mm | 24,54 Ton | 16,85 Ton |
| 80 mm | 14,49 Ton | ||
| 90 mm | 11,82 Ton | ||
| İç: 130 / Dış: 150 Boru-42 |
70 mm | 26,55 Ton | 18,85 Ton |
| 80 mm | 16,49 Ton | ||
| 90 mm | 13,82 Ton | ||
| İç: 130 / Dış: 160 Boru-43 |
70 mm | 26,55 Ton | 18,85 Ton |
| 80 mm | 16,49 Ton | ||
| 90 mm | 13,82 Ton | ||
| İç: 135 / Dış: 160 Boru-44 |
70 mm | 28,63 Ton | 20,93 Ton |
| 80 mm | 18,57 Ton | ||
| 90 mm | 15,90 Ton | ||
| İç: 140 / Dış: 160 Boru-45 |
90 mm | 30,79 Ton | 18,06 Ton |
| 100 mm | 15,08 Ton | ||
| 110 mm | 11,78 Ton | ||
| İç: 140 / Dış: 165 Boru-46 |
90 mm | 30,79 Ton | 18,06 Ton |
| 100 mm | 15,08 Ton | ||
| 110 mm | 11,78 Ton | ||
| İç: 140 / Dış: 170 Boru-47 |
90 mm | 30,79 Ton | 18,06 Ton |
| 100 mm | 15,08 Ton | ||
| 110 mm | 11,78 Ton | ||
| İç: 145 / Dış: 175 Boru-48 |
90 mm | 33,03 Ton | 20,30 Ton |
| 100 mm | 17,32 Ton | ||
| 110 mm | 14,02 Ton | ||
| İç: 145 / Dış: 175 Boru-49 |
90 mm | 33,03 Ton | 20,30 Ton |
| 100 mm | 17,32 Ton | ||
| 110 mm | 14,02 Ton | ||
| İç: 145 / Dış: 177,8 Boru-50 |
90 mm | 33,03 Ton | 20,30 Ton |
| 100 mm | 17,32 Ton | ||
| 110 mm | 14,02 Ton | ||
| İç: 145 / Dış: 177,8 Boru-51 |
90 mm | 33,03 Ton | 20,30 Ton |
| 100 mm | 17,32 Ton | ||
| 110 mm | 14,02 Ton | ||
| İç: 150 / Dış: 170 Boru-52 |
90 mm | 35,34 Ton | 22,62 Ton |
| 100 mm | 19,63 Ton | ||
| 110 mm | 16,34 Ton | ||
| İç: 150 / Dış: 180 Boru-53 |
90 mm | 35,34 Ton | 22,62 Ton |
| 100 mm | 19,63 Ton | ||
| 110 mm | 16,34 Ton | ||
| İç: 152 / Dış: 177,8 Boru-54 |
90 mm | 36,29 Ton | 23,57 Ton |
| 100 mm | 20,58 Ton | ||
| 110 mm | 17,29 Ton | ||
| İç: 160 / Dış: 180 Boru-55 |
110 mm | 40,21 Ton | 21,21 Ton |
| 120 mm | 17,59 Ton | ||
| 140 mm | 9,42 Ton | ||
| İç: 160 / Dış: 185 Boru-56 |
110 mm | 40,21 Ton | 21,21 Ton |
| 120 mm | 17,59 Ton | ||
| 140 mm | 9,42 Ton | ||
| İç: 160 / Dış: 190 Boru-57 |
110 mm | 40,21 Ton | 21,21 Ton |
| 120 mm | 17,59 Ton | ||
| 140 mm | 9,42 Ton | ||
| İç: 165 / Dış: 195 Boru-58 |
110 mm | 42,76 Ton | 23,76 Ton |
| 120 mm | 20,15 Ton | ||
| 140 mm | 11,98 Ton | ||
| İç: 170 / Dış: 193,7 Boru-59 |
110 mm | 45,40 Ton | 26,39 Ton |
| 120 mm | 22,78 Ton | ||
| 140 mm | 14,61 Ton | ||
| İç: 170 / Dış: 200 Boru-60 |
110 mm | 45,40 Ton | 26,39 Ton |
| 120 mm | 22,78 Ton | ||
| 140 mm | 14,61 Ton | ||
| İç: 180 / Dış: 210 Boru-61 |
110 mm | 50,89 Ton | 31,89 Ton |
| 120 mm | 28,27 Ton | ||
| 140 mm | 20,11 Ton | ||
| İç: 180 / Dış: 220 Boru-62 |
110 mm | 50,89 Ton | 31,89 Ton |
| 120 mm | 28,27 Ton | ||
| 140 mm | 20,11 Ton | ||
| İç: 190 / Dış: 219,1 Boru-63 |
110 mm | 56,71 Ton | 37,70 Ton |
| 120 mm | 34,09 Ton | ||
| 140 mm | 25,92 Ton | ||
| İç: 190 / Dış: 230 Boru-64 |
110 mm | 56,71 Ton | 37,70 Ton |
| 120 mm | 34,09 Ton | ||
| 140 mm | 25,92 Ton | ||
| İç: 190 / Dış: 230 Boru-65 |
110 mm | 56,71 Ton | 37,70 Ton |
| 120 mm | 34,09 Ton | ||
| 140 mm | 25,92 Ton | ||
| İç: 200 / Dış: 230 Boru-66 |
140 mm | 62,83 Ton | 32,04 Ton |
| 160 mm | 22,62 Ton | ||
| 180 mm | 11,94 Ton | ||
| İç: 200 / Dış: 245 Boru-67 |
140 mm | 62,83 Ton | 32,04 Ton |
| 160 mm | 22,62 Ton | ||
| 180 mm | 11,94 Ton | ||
| İç: 210 / Dış: 260 Boru-68 |
140 mm | 69,27 Ton | 38,48 Ton |
| 160 mm | 29,06 Ton | ||
| 180 mm | 18,38 Ton | ||
| İç: 220 / Dış: 250 Boru-69 |
140 mm | 76,03 Ton | 45,24 Ton |
| 160 mm | 35,81 Ton | ||
| 180 mm | 25,13 Ton | ||
| İç: 220 / Dış: 270 Boru-70 |
140 mm | 76,03 Ton | 45,24 Ton |
| 160 mm | 35,81 Ton | ||
| 180 mm | 25,13 Ton | ||
| İç: 220 / Dış: 271 Boru-71 |
140 mm | 76,03 Ton | 45,24 Ton |
| 160 mm | 35,81 Ton | ||
| 180 mm | 25,13 Ton | ||
| İç: 220 / Dış: 273 Boru-72 |
140 mm | 76,03 Ton | 45,24 Ton |
| 160 mm | 35,81 Ton | ||
| 180 mm | 25,13 Ton | ||
| İç: 230 / Dış: 254 Boru-73 |
140 mm | 83,10 Ton | 52,31 Ton |
| 160 mm | 42,88 Ton | ||
| 180 mm | 32,20 Ton | ||
| İç: 250 / Dış: 300 Boru-74 |
160 mm | 98,17 Ton | 57,96 Ton |
| 180 mm | 47,28 Ton | ||
| 200 mm | 35,34 Ton | ||
*Mühendislik Notu: Yukarıdaki cetveller, hidrolik sisteme 200 Bar hidrolik pompa bağlandığı varsayılarak sanayi sektöründe hesaplanmış %100 saf (teorik) güç değerleridir. Gerçek sahada veya kalıp imalatlarında, contalama (keçe/nutring) basınçları, valf çapları ve ısı kayıpları nedeniyle tablodaki maksimum itme-çekme güçlerinden en az %10-%15 arasında bir (sürtünme) düşüş payı (tolerans) çıkarılarak hareket şasesine malzeme/motor seçimi yapılmalıdır.
Hidrolik Silindir Tonaj Hesaplama Hakkında Bilinmesi Gerekenler
Endüstriyel uydulamalarda, iş makinelerinde ve asansör sistemlerinde H8 honlanmış boru ve krom kaplı mil seçimi yapılırken en kritik konu doğru hidrolik silindir tonaj hesaplama işlemidir. Sistemde kullanılacak pompanın basıncı (Bar) ne kadar yüksek olursa olsun, eğer silindir iç çapı (piston yüzeyi) yeterli genişlikte değilse hedeflenen itme ve çekme (kaldırma) gücüne ulaşılamaz. Tablomuzda, tüm mühendislik hesaplamalarınızı hızlandırmak için yaygın kullanılan 200 Bar silindir hesaplama formüllerine göre listelenmiş tonaj tablosunu bulabilirsiniz.
Sık Sorulan Sorular (SSS)
➤ Hidrolik Silindir İtme Gücü Nasıl Hesaplanır?
Hidrolik silindirin itme (kaldırma) gücü F = P × A formülüyle bulunur. Burada P pompa basıncını (Bar), A ise silindirin iç alanını (cm²) ifade eder. Yukarıdaki tablomuz bu formülün otomatik hesaplanmış halidir. Özellikle ağır aşınma beklenen projelerde itme formülünü İndüksiyonlu kromlu mil kullanarak desteklemenizi öneririz.
➤ İtme ve Çekme Kuvveti Neden Birbirinden Farklıdır?
İtme kuvvetinde yağ doğrudan tüm piston mührünün arka yüzeyine (boru iç çapı) vurur. Ancak geri çekme (dönüş) aşamasında pistonun içinden geçen milin kendisi yağın dolduracağı hacimden yer çaldığı için "etkin yüzey" alanı daralır. Bu yüzden hidrolik silindir geri çekme kuvveti her zaman ileri itme kuvvetinden daha düşüktür.
➤ Mil Çapı Büyüdükçe Çekme Tonajı Azalır mı?
Evet. İçerideki rod (mil) kalınlaştıkça borunun içinde sıkışan yağın kaplayacağı boşluk daralır. Dolayısıyla pistonun çekme formülünde kuvvet de küçülecektir. Mil ne kadar ince seçilirse dönüş (çekme) gücü o kadar yüksek olur ancak eğilme ve burkulma direncinden feragat etmiş olursunuz.
➤ 200 Bar Dışında Farklı Basınçlarla (150/250 Bar) Kullanabilir Miyim?
Rehber niteliğindeki bu tablo en çok aranan 200 Bar tüp ve silindir gücü üzerinden hesaplanmıştır. Eğer sizin projenizde 100 Bar'lık bir pompa kullanılacaksa tablodaki tonaj sonuçlarını %50 (yarıya) indirebilir veya formülde "P" değerinin yerine direkt "100" yazarak net ve kesin yeni ağırlık kaldırma katsayısını elde edebilirsiniz.