シリンダーの推力の計算

種類

エアシリンダは、SMC の技術資料の式 F ＝ η × A × P（η は負荷率・A は mm²・F は N）で計算します。

油圧シリンダは、日進の参考資料の式 F ＝ P × A × η ÷ 10（η はシリンダ効率・A は cm²・F は kN）で計算します。

どちらも複動形・片ロッドのシリンダの式で、1 MPa ＝ 1 N/mm² なので同じ計算です。

使用圧力 P

エアシリンダの使用圧力は、SMC の資料が「一般的には、レギュレータ（減圧弁）で空気源圧力の85％に設定します。」としています。

油圧シリンダは、使用圧力から呼び圧力（3.5・7・10・14・16・21 MPa など）のシリーズを選びます（ダイキン）。

単位は MPa です。1 kgf/cm² ≒ 0.098 MPa・1 MPa ≒ 10.2 kgf/cm²（SMC）。

負荷率 η

SMC の資料は「シリンダを選定する際には、出力方向に対して、負荷以外にもいくつもの抵抗があることを忘れてはいけません。」「静止中においてもシリンダ内のパッキンや軸受の抵抗を差し引かなければなりませんし、作動中はさらに、排気圧による反力も作用します。」としています。この抵抗を見込む係数が負荷率です。

負荷率は、静的作業（クランプ、バイス低速のかしめ等）で 0.7 以下、負荷の垂直～水平作動で 0.5 以下、ガイドに乗った負荷の水平作動で 1 以下にします。

特に高速で作動する必要のある場合は、負荷率をさらに下げます（0.4・0.3・0.2）。負荷率を 1 にした値が理論出力です。

シリンダ効率 η

日進の参考資料は、シリンダ出力の式 F ＝ P × A × η ÷ 10 の η を「シリンダ効率（0.85〜0.95）」としています。

シリンダ効率を 1 にした値が理論出力です（推力と並べて表示します）。