Zostań w temacie i policz dalej
Czas ruchu wynika z objętości komory i przepływu. Po wyniku możesz policzyć objętość oleju oraz przejść do materiałów całego pakietu Hydrauliki siłowej.
Jak obliczyć czas wysuwu i powrotu siłownika hydraulicznego?
Najpierw trzeba policzyć objętość oleju, która musi wpłynąć do odpowiedniej komory. Dla pełnego wysuwu pole robocze jest pełnym polem tłoka:
Przy powrocie tłoczysko zmniejsza pole i objętość komory:
- D - średnica tłoka,
- d - średnica tłoczyska,
- L - skok,
- Q₁, Q₂ - przepływy zasilające odpowiednią komorę,
- t₁, t₂ - teoretyczny czas wysuwu i powrotu.
Kolejność obliczeń:
- Kalkulator przelicza przepływy z L/min lub m³/h na m³/s.
- Przelicza średnice i skok z mm na metry.
- Wyznacza pełne pole tłoka A₁ oraz pole pierścieniowe A₂.
- Liczy objętości V₁ i V₂ jako pole razy skok.
- Dzieli każdą objętość przez przepływ właściwy dla danego kierunku.
- Sumuje oba czasy i oblicza teoretyczną liczbę pełnych cykli na minutę.
Przykład: Q wysuwu = Q powrotu = 30 L/min, D = 63 mm, d = 36 mm i L = 500 mm.
Pełny cykl: około 5,22 s bez czasu postoju i przełączania. W praktyce rzeczywisty cykl maszyny zwykle jest dłuższy.
Od czego zależy czas wysuwu siłownika hydraulicznego?
Czas rośnie wraz ze skokiem i polem tłoka, a maleje wraz ze wzrostem przepływu. Dwukrotnie dłuższy skok przy tym samym przepływie daje teoretycznie dwukrotnie dłuższy czas ruchu.
Z tego powodu duży siłownik może mieć dużą siłę, ale bez odpowiednio wydajnej pompy będzie poruszał się wolno.
Dlaczego czas powrotu jest zwykle krótszy?
Po stronie tłoczyska komora ma mniejszą objętość na ten sam skok. Jeśli oba kierunki dostają taki sam przepływ, do wykonania powrotu trzeba dostarczyć mniej oleju.
Jeśli przepływ powrotu jest zdławiony, ta przewaga może zniknąć.
Czas ruchu a czas cyklu maszyny
Kalkulator sumuje jedynie pełny wysuw i pełny powrót. Produkcyjny cycle time może zawierać docisk, postój, obróbkę, chwyt, przełączenie rozdzielacza lub oczekiwanie na sygnał.
Dlatego liczba cykli/min jest wartością hydrauliczną, nie gwarantowaną wydajnością maszyny.
Ciekawostka
Dla tego samego siłownika i stałego przepływu stosunek czasu powrotu do czasu wysuwu jest równy stosunkowi pól A₂/A₁. Skrócenie skoku zmniejsza oba czasy proporcjonalnie.
Czas siłownika hydraulicznego - zadania z rozwiązaniami
Treść zadania jest widoczna. Najpierw spróbuj policzyć samodzielnie, a następnie rozwiń rozwiązanie.
Siłownik ma tłok D = 50 mm, skok L = 400 mm i jest zasilany przepływem 20 L/min. Oblicz czas pełnego wysuwu.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
A = π·0,05²/4 ≈ 0,0019635 m².
V = A·0,4 ≈ 0,0007854 m³ = 0,7854 L.
20 L/min = 0,3333 L/s. t = 0,7854/0,3333 ≈ 2,36 s.
Odpowiedź: czas wysuwu ≈ 2,36 s.
D = 63 mm, d = 36 mm, L = 500 mm, a przepływ w obu kierunkach wynosi 30 L/min. Oblicz oba czasy i pełny cykl.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
V₁ ≈ 1,5586 L, więc t₁ ≈ 1,5586/(30/60) = 3,12 s.
V₂ ≈ 1,0497 L, więc t₂ ≈ 1,0497/(30/60) = 2,10 s.
Cykl ≈ 3,12 + 2,10 = 5,22 s.
Odpowiedź: wysuw ≈ 3,12 s, powrót ≈ 2,10 s, cykl ≈ 5,22 s.
Dla D = 80 mm, d = 45 mm i L = 600 mm przepływ wysuwu wynosi 40 L/min, a powrotu 25 L/min. Oblicz czasy.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
A₁ ≈ 0,0050265 m², V₁ ≈ 3,016 L. Przy 40 L/min t₁ ≈ 4,52 s.
A₂ ≈ 0,0034361 m², V₂ ≈ 2,062 L. Przy 25 L/min t₂ ≈ 4,95 s.
Odpowiedź: wysuw ≈ 4,52 s, powrót ≈ 4,95 s. Mniejszy przepływ powrotu powoduje, że mimo mniejszej objętości trwa on dłużej.
Siłownik D = 63 mm ma skok 250 mm. Przepływ wysuwu wynosi 1,8 m³/h. Ile trwa wysuw?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
1,8 m³/h = 30 L/min = 0,5 L/s.
V = 31,172 cm² · 25 cm ≈ 779,31 cm³ = 0,7793 L.
t = 0,7793/0,5 ≈ 1,56 s.
Odpowiedź: czas wysuwu ≈ 1,56 s.
Dla ucznia technikum mechanicznego, mechatronicznego i studenta automatyki
W zadaniu o czasie ruchu najpierw rozpoznaj, czy masz skok, średnice i przepływ. Sam skok i prędkość wystarczą do t = L/v, ale gdy podano przepływ, najpierw trzeba wyznaczyć objętość komory.
Przy powrocie nie używaj pełnego pola tłoka. Trzeba odjąć pole przekroju tłoczyska.
Kontroluj jednostki: L/min trzeba przeliczyć na L/s albo m³/s, jeśli czas ma wyjść w sekundach.
Sprawdzenie wyniku jest proste: większy skok lub większa średnica powinny wydłużyć czas, a większy przepływ powinien go skrócić.
Wskazówka od KalkulatorXXL
Jeżeli rzeczywisty czas jest dłuższy od obliczonego, porównaj przepływ zmierzony podczas ruchu z nominalną wydajnością pompy. Szczególnie przy końcu skoku czas mogą wydłużać amortyzacja i sterowane zwalnianie. Wszystkie narzędzia tego działu znajdziesz także w kategorii Produkcja.
Kiedy prosty czas V/Q różni się od rzeczywistego?
Parker podaje dla cylindrów zależności czasu oparte na objętości, skoku i przepływie oraz wskazuje, że prędkość zależy od możliwości doprowadzenia i odprowadzenia cieczy. W rzeczywistym układzie na czas wpływają więc również zawory, przewody, porty i zachowanie pompy pod obciążeniem.
Do tego dochodzą przecieki, ściśliwość układu, łagodne rampy, amortyzacja końcowa oraz logika sterowania. Kalkulator nie dolicza tych elementów automatycznie.
Dla siłowników teleskopowych należy liczyć poszczególne stopnie oddzielnie, ponieważ każdy ma inne pole i objętość.
Źródła i założenia
Parker Hannifin w materiałach z podstawowymi wzorami hydraulicznymi podaje czas cylindra jako funkcję pola, skoku i przepływu, a dla siłowników teleskopowych zapisuje zależność czasu jako T = V/(231Q) w jednostkach imperialnych. Jest to odpowiednik ogólnej relacji t = V/Q. Ten kalkulator stosuje tę relację w jednostkach SI.
Parker - Basic Hydraulic Formulas · Parker - Mobile Cylinders, cycle time
FAQ - czas wysuwu i powrotu siłownika hydraulicznego
Ostatnia aktualizacja: 21.08.2026