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Cilindro hidráulico

Indique pistón, vástago, presión y caudal para saber cuánta fuerza hace el cilindro, cuánto tarda en recorrer la carrera y si el vástago soporta la compresión sin pandear.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Predimensionamiento
Cilindro
Central hidráulica
Carga y montaje
—Fuerza de avance
—

Fuerza y velocidad en avance, retorno y regenerativo

Barras: fuerza. Puntos: velocidad. El regenerativo cambia fuerza por velocidad.

Toque el gráfico para ver los valores.

Fuerza admisible de pandeo según la carrera

Carga crítica de Euler dividida entre 3,5 para el vástago y la sujeción elegidos, frente a la fuerza máxima de avance.

Toque el gráfico para ver los valores.

Siguiente paso

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Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Fuerzas: F_avance = p · A · ηm; F_retorno = p · (A − Av) · ηm; regenerativo: F = p · Av · ηm
Velocidades: v = Q · ηv ÷ A (avance), ÷ (A − Av) (retorno), ÷ Av (regenerativo)
Pandeo (Euler): Fk = π² · E · I ÷ Lk², I = π d⁴ ÷ 64, E = 210 GPa, Lk = (carrera + adicional) × factor; F_adm = Fk ÷ 3,5

Hipótesis y límites

  • Vástago macizo de acero; contrapresión en el lado opuesto despreciada (salvo regenerativo); rozamiento de juntas incluido en el rendimiento mecánico.
  • Euler vale para vástagos esbeltos; en vástagos cortos, use también Tetmajer y la resistencia del material.

Normas y documentos técnicos

  • ISO 3320: Fluid power — Cylinders — Bores and piston rod diameters
  • ISO 6020-1 e ISO 6022: cilindros hidráulicos de 160 e 250 bar
  • ISO 4413:2010: Hydraulic fluid power — General rules and safety requirements for systems and their components
  • Bosch Rexroth: The Hydraulic Trainer, vol. 1

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la fuerza de un cilindro hidráulico?

Multiplique la presión por el área del pistón y por el rendimiento mecánico. Un pistón de 100 mm a 160 bar empuja unos 119 kN con un 95% de rendimiento.

¿Por qué el retorno es más rápido?

En el retorno el caudal entra por la corona, de área menor que el pistón porque el vástago ocupa parte. El mismo caudal en menos área da más velocidad y menos fuerza.

¿Qué es un circuito regenerativo?

Una conexión en la que el aceite del lado del vástago vuelve al lado del pistón durante el avance, aumentando la velocidad. La fuerza baja a presión × área del vástago.