Геометрия поршневой полости
При выдвижении штока жидкость заполняет пространство между дном цилиндра и поршнем. Его форма — цилиндр с радиусом, равным радиусу поршня, и высотой, равной ходу.
Поэтому объём вычисляется как у обычного цилиндра: V = π·R²·H. Радиус нужно брать от внутренней стенки гильзы, а не от наружной поверхности трубы.
Единицы и перевод в литры
В калькулятор размеры вводятся в сантиметрах, а результат получается в кубических сантиметрах, или миллилитрах. Тысяча кубических сантиметров равна литру, а кубический дециметр — тому же литру.
Если диаметр задан в миллиметрах, разделите его на 20 для получения радиуса в сантиметрах: 80 мм → 4 см. Ход 500 мм → 50 см. Для этих данных объём равен около 2513,27 см³, то есть 2,51 л.
Связь с подачей насоса
Зная объём за ход, оценивают время хода: t = V / Q, где Q — подача насоса. При V = 2,51 л и Q = 10 л/мин получается около 0,25 минуты, то есть 15 секунд без учёта потерь и перепуска.
Для цилиндра 50 мм с ходом 200 мм объём составляет около 0,39 л, и тот же насос выполнит ход примерно за 2,4 секунды. Так видно, насколько сильно диаметр влияет на расход жидкости.
Штоковая полость
При втягивании штока заполняется кольцевая полость, из объёма которой исключён шток. Вычислите объём по радиусу поршня, затем по радиусу штока и вычтите второй из первого.
Разность показывает, что при втягивании требуется меньше жидкости, чем при выдвижении, поэтому скорость втягивания при одинаковой подаче выше. Для точной оценки используйте размеры по паспорту цилиндра.
Что учесть при подборе бака
Объём бака обычно определяется не только рабочим объёмом цилиндров, но и запасом на тепловое расширение, пену и охлаждение. Эти требования устанавливает проектировщик или изготовитель системы.
Рабочий объём за ход нужен для того, чтобы убедиться, что уровень масла после выдвижения всех цилиндров не опустится ниже допустимого. Для этого суммируют объёмы всех одновременно работающих цилиндров.
Практические замечания по применению
Объём жидкости за ход полезно сравнить с ёмкостью гидроаккумулятора и объёмом бака, если несколько цилиндров работают одновременно. Суммарный объём не должен выходить за пределы допустимых уровней масла в баке.
При модернизации системы, когда меняют цилиндр на другой диаметр, расчёт показывает, как изменится расход при том же ходе. Увеличение диаметра с 63 до 80 мм повышает объём примерно в 1,6 раза, поэтому насос может оказаться недостаточным для прежней скорости.
Для проверки подставьте граничные значения: нулевой ход невозможен, а маленький ход даёт очень малый объём. Отсутствие явных скачков при изменении диаметра — признак того, что единицы введены верно.
Границы применимости
Калькулятор вычисляет геометрию и не учитывает сжимаемость масла, деформацию шлангов, утечки и мёртвые объёмы. При высоком давлении и больших длинах магистралей эти факторы заметны.
Результат ориентировочный. Заправку, подбор насоса и режимы работы системы определяйте по документации производителя и после проверки на стенде или на объекте.
Формула расчёта
V = π · R² · H
Проверенные примеры
R = 4 см, H = 50 см.
V = π · 4² · 50 ≈ 2513,27 см³ ≈ 2,51 л.
R = 2,5 см, H = 20 см.
V = π · 2,5² · 20 ≈ 392,70 см³ ≈ 0,39 л.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Возьмите внутренний диаметр гидроцилиндра и разделите его пополам; переведите в сантиметры.
- Введите длину полного хода поршня в сантиметрах.
- Нажмите «Вычислить» и прочитайте объём в см³ (миллилитрах).
- Разделите результат на 1000, чтобы получить литры; для штоковой полости вычтите объём штока.