油圧シリンダーによる設計

質問

油圧装置により薪割り機を自作しようと計画しています。仕様は、推力５トン、ストローク６０センチ、速度は片道２０秒くらいを考えています。シリンダー内径を１０センチと仮定した場合、必要な油圧ポンプの油圧（kgf／cm2）、吐出量（L／min）、エンジン馬力（Hp）、有効油量（L）を求める計算式と答えをお教え願います。

回答No.1

akubihime212 · ベストアンサー

シリンダーの内径が１０ｃｍとすると、受圧面積は、
5x5x3.14＝78.5cm2ですよね。

F（出力）=A（受圧面積）ｘP（吐出圧力）
5000kg=78.5cm2ｘP（kg/cm2）から
P=約64kg/cm2となります。
実際には効率がありますから、0.9として、71kg/cm2

必要油量は、L=60cmｘ78.5cm2ですから、
4710cm3ですよね、それを20秒でストロークさせるわけですから、
吐出量は、Q（L/M）=4710cm3/20secｘ60secで、14130cm3ってことは、14.1L/Mになります。

実際には、容積効率が0.9として、必要油量は約15.7L/Mとなります。

必要馬力は、L（Hp）=PｘQ/450ｘ全効率
L=71ｘ15.7/450ｘ0.81で約３馬力になります。
全効率とは、容積効率ｘ機械効率ですので。

大体こんな感じになります。油圧回路によっては、前後進の切り替えを、ソレノイド弁でやるか手動切り替え弁でやるかなどによっては、効率が少し変わるでしょうが・・・

お礼

ありがとうございました。大変助かりました。また機会がありましたら教えて下さい。感謝感謝です。

補足

早速のご回答ありがとうございました。大変良く解りました。さらに質問させて下さい。(1)実際にこんなに大きな能力の油圧ポンプは市販されているものでしょうか。(2)油圧ポンプは、普通のギアポンプを回しているのでしょうか。それとも油圧専用のポンプでしょうか。(3)油圧ポンプには油タンクが付いていますが、用途は何でしょうか。計算結果で４．７１Ｌの油がヘッド側へ行ったりエンド側へ行ったりするので、全部で４．７１Ｌだけ封入してあれば良いのではないでしょうか。(4)この計算結果によるパワーから見て、ブルトーザー解体部品（油圧シリンダー、ポンプ、切り替え弁、油タンク、油圧ホース等）は基本的に使えるものでしょうか。すみません、可能な範囲で結構ですので、よろしくお願いいたします。