油圧シリンダーの流量計算とポンプ吐出し量

目標速度が同じなら、押し出しと引き込みで必要な流量は異なる。

目標速度から必要流量を逆算

「求めるもの」を必要な流量に切り替え、内径・ロッド径と目標の速度を入力する。押し出し側の面積と引き込み側の面積それぞれに Q＝0.006×A×v を適用する。表示する二つの流量は、各方向で同じ速度にするための個別の必要量。往復で同時に流す量ではないので、単純に合計してポンプ流量にしない。

内径80 mm、ロッド径45 mmで速度100 mm/sを設定すると、押し出し30.159 L/min、引き込み20.617 L/min。寸法はT-7のB形、速度は検算用に設定した値。引き込みは小さい受圧面積で同じ速度を得るので、必要流量も小さくなる。

正味必要流量とポンプ吐出し量の違い

ダイキンT-2はポンプ必要吐出し量を Qp＝Qc＋qI と記載している。Qcがシリンダ正味必要流量、qIがバルブやシリンダなどのリークによる損失流量。このアプリの逆算結果はQcに当たり、ポンプ必要吐出し量そのものではない。漏れ量を一律の割合とする指定は資料にないため、一定の割増率は適用しない。

必要なポンプ流量を検討するときは、運転時の圧力や油温、各機器の仕様に応じた漏れ量を別途確認する。他のアクチュエータを同時に動かす回路では、その回路に供給する流量も区別する。アキュムレータや差動回路を用いる場合は、回路全体の流量収支を確認する。

速度だけで機器を選定しない

流量が足りても、負荷に対して圧力が不足すれば所定の動作にならない。T-2には必要圧力とバルブ・配管の圧力損失を含むポンプ圧力の考え方も記載されている。本計算は圧力、推力、ポンプ動力、バルブの容量を選定する機能を持たない。選定時はそれらを別に確認する。

出典

ダイキン工業 テクニカルサービスデータ T-2「油圧装置の実際計画」ポンプ必要吐出し量（公開PDF、ファイル名220202）。PDFの1ページ、Qp＝Qc＋qI。qIはバルブ・シリンダなどのリークによる損失流量。