如何計算氣缸產生的作用力？

對於任何指定的缸徑和系統作動的壓力，能夠計算出在氣缸前進的推力或後推拉力的大小非常重要。 這樣，可以為手上的任務選擇合適的氣缸。 氣缸尺寸不足時, 應對手上的工作可能會導致負載，根本無法移動，從而導致循環問題。 尺寸過大可能會使用不必要的壓縮空氣，能源和空間。 對於重複運動（以及跨陣列複製的運動），浪費的能量可能非常大。

本標題提出的疑問在我們的“氣壓缸的不同類型”指南中作了簡要介紹，但是我們將花一些時間在這裡徹底研究這個問題。 

 氣缸最大作用力計算

氣壓缸包括在缸體內的活塞，該活塞連接至桿。.

圖1.活塞構造

在雙作用氣缸中，有一個進氣口和一個排氣口。 當壓縮空氣進入進氣口時，它會在未連接活塞桿的活塞一側施加壓力。 活塞這一側的面積完全取決於缸管的內徑，並由以下公式：πR2，其中R為半徑

工作示例：

氣缸前進的推力（理論出力計算）

由於的缸管內徑尺寸等於活塞的直徑，因此32mm的缸管內徑具有32mm的活塞直徑。所以 ，活塞的半徑為16（直徑的一半）。 現在，我們可以使用以下公式計算32毫米缸徑氣缸的活塞面積：

因此，內徑為32mm的氣缸的活塞面積為：8.04248 cm2

現在，氣缸的力也取決於表壓，並由以下公式：

F = P x A x 10

其中F以牛頓（N）為單位，P以巴（bar）為單位，A活塞面積以(cm2)為單位

如果表壓為6 bar，則力為482.5488牛頓。 通常，如果壓力增加，則同一氣缸施加的力也會增加。

氣缸後推拉力（理論出力計算）

對於氣缸後推，產生的拉力會更低。 這是因為活塞與桿連接的一側的面積較小。 當壓縮空氣進入雙作用氣缸的出口時，壓縮空氣的表面積較小，可以施加力也相對較小。

要計算與桿相連的活塞側面的面積，必須首先計算不帶桿的活塞的面積，然後再從中減去桿的面積。 為了計算活塞桿活塞的面積，請使用以下公式：

桿側活塞的面積：πR2-πr2，

其中R等於活塞的半徑，r等於桿的半徑。

氣缸壓力要求清單

重要的是要檢查氣缸是否能夠通過移動負載的物件來完成某項工作。 使用以上方法確定氣缸產生的理論出力。

物體的力量

靜止物體所施加的力將由物體的質量乘以重力來確定（為便於測量和易於計算，我們可以說10 m / s2）。 如果負載為10kg，則力施加100牛頓。 在6巴下工作的32毫米缸徑氣缸可以推入45千克的負載。

但是，還有其他因素可能會影響力要求

1.對象是否靜止不動？

如果不是，那麼將需要計算負載所施加的真實力。 沿任何方向加速的物體可能會撞擊負載所施加的力。

2.有摩擦力作用在物體上嗎？

如果在軌跡上移動負載導致施加到對象上的摩擦力，則移動所需的力可能大於計算出來的力。

3.氣缸的內摩擦

氣缸內部的許多部件（例如，活塞密封和活塞桿密封，襯套，磨損帶和其他密封）都會減少氣缸產生的力。 根據施加方法的不同，可能會產生額外的側面載荷，這些組件將產生很大的摩擦力。
實用性不允許我們確定物體在應用中所施加的真實力。 但是，總的來說，通過選擇一個比理論出力要求較大的氣壓缸來完成這項工程是可達到滿意的效果。