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デュアルシリンダーの出力値について
- デュアルシリンダーの出力値について詳細を解説します。
- φ100のシリンダーからφ80に変更する際に、出力（推力）を落とさずに変更する方法について考えます。
- デュアルシリンダー（2個のシリンダの直列仕様）を使用することで、出力を維持することが可能です。計算式を用いて具体的な数値を求めることもできます。
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＃４です。 「デュアル」形シリンダって、あまり認知度が高くないみたいですね。SMCあたりが商標的に使っている半オーダーメイドのシリンダなのですが、「多位置形シリンダ」とか「３ポジションシリンダ」などとも称される市販品です。 参考に示したのはコガネイのジグシリンダ“多位置形”の構造図ですが、シリンダ１及び２が直列に配置（ロッド同士は固定されていない）されているので、シリンダ１・２の伸び側ポートにエアが流入すると、シリンダ１・２の推力が合算されて出力ロッド（シリンダ２）に出力されます。ロッド同士が固定されていないので、縮み側ポートにエアを流入させて出力ロッドを引っ込めるときは、倍推力の理論は成り立ちません。すなわち「シリンダ径を変えずに、伸び側の推力だけを大きくしたい」といった限定需要向けですが、片方向の動作にのみ高推力を要求されるパターンは良くあることですから、状況によって採否を考えればよいでしょう。 ははは さん、ＤＭ さん のご意見通り、並列なら伸縮供に理論的に推力向上が望めますが、アンバランス・速度調整の困難さはつきまといますので、“デュアルロッド”・“ツインロッド”・“プレートシリンダ”といったパッケージシリンダを使う以外は相当な注意が必要でしょう。しかし、「デュアル」形シリンダの場合、先に説明したとおり、シリンダ１・２のロッド同士は固定されていないので、給排気の絞り調整にそれほど気を使わなくても速度調整はそれなりにできますし、アンバランスファクタはなく、どちらかのシリンダがブレーキになるようなこともないと思います。 zapさんの質問：これって正しいですか？ ⇒制限事項がよくわかりませんが、シリンダ径を小さくして・伸び側の推力だけは落としたくない・・・という条件なら正しいと思います。 zapさんの質問：こんな場合の計算式ってありますでしょうか？ ⇒「デュアル」形シリンダの構造をよく把握できれば、場面毎の理論ロッド推力は受圧面積の計算を主体に可能だと思います。（あくまでも“理論”ですが） 「デュアル」形シリンダではダメな場合、 ・シリンダ並列配置 ・増圧弁（ブースタ）使用 ・エアハイドロ（ハイドロマティック）シリンダに切り替え ・油圧/電動等に切り替え 等考えられますが、速度・コスト・環境（信頼性も含む）の問題もありますので、どの方法がよいか一概にはいえないと思います。
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ははは さん の意見に同調します 仰られるように絶対といっていいほど ２本のシリンダーの同一動作は出来ません、失敗例を多数見ております どちらかが、ブレーキになります（自在鍵の原理） １：ブースターで逃げるかまたは、 ２：ハイドロマティックシリンダーで逃げるか ３：先端取付金具を小細工するか ４：該当部分を設計変更するか 位しか思い浮かびません
回答１のように 並列なら理論的には出来ます ただし、抵抗やらなんやらで、複数のピストンが同時に動かず、調整が非常に面倒なので、ふつうは、やらない そうゆう製品があれば別だが
またまた、良く解りませんが・・・。 スポット溶接によく使われる、スタッドＧＵＮと言われる形式のシリンダでは 推力が約２倍弱になります。 しかし、質問者さんが言われている様に（2個のシリンダの直列仕様）、ただシリンダを２本並べただけでは、 推力は増えないのでは？。 ＳＴ_ＧＵＮのようにピストンを結合すれば別ですけど・・・。 しかし、良くわかりませんので、間違っているかも知れませんけど・・・。
単純にシリンダチューブ径を落として取付自由度を高めようとされているのでしょうか？ シリンダ断面を変形させて取付自由度を高めるには、複数シリンダ並列配置や異形（長円など）断面シリンダが有効ですが、シリンダチューブ長が長くなっても構わないなら、タンデムorデュアルと呼ばれる２直シリンダも適用可能と思われます。 デュアル仕様は、両ロッドシリンダのお尻に片ロッドシリンダをドッキングさせたような形状をしていますので、現在と同じストロークを確保しようとすれば、ストローク分＋α チューブ長が伸びますので注意が必要です。 また、デュアル仕様の理論推力は片ロッドシリンダ伸び側推力の２倍にはなりません。受圧面積は、（［チューブ断面積×２］－［ロッド断面積］）です。 φ100-0.5MPa時推力3900N に対し、φ80デュアル(ロッド径φ30)-0.5MPa時推力は4640N程度になるかと思います。 さらに、シリンダ径を落とし、チューブ長をも変えずに推力を維持するには、当該シリンダのみ増圧弁を併用してライン圧以上の空圧を印加する・・・方法もありますよ。
今日は、自信・有りませんが・・・。 （１）さんの回答で、正解では・・・。 （２）さんのプレスの件ですが、（１）さんも仰っていますがスピードが２倍になりますので 衝突エネルギーを使っている、プレスなどでは加工圧力が向上するのでは・・・？。 直列接続で、もし加圧力が２倍になるのならシリンダ内圧も２倍になる必要が有ると思いますけど・・・。 間違っているかも知れません、自信無しですから聞流してください。
２デュアル（タンデム）構成の ２段重ねシリンダを使用したプレス機が 標準品として市販されています。 加圧は両方同時にエアーを供給 原点復帰は片側のみで行います。 推力は 受圧面積＊エアー圧力 ですから 直列使用であれば２倍になります。 市販機の例です http://www.cgk-corp.co.jp/csp2000-3000zu.htm
並列と勘違いしてるかな？ 径が落ちたら水力は落ちますよ。 推力＝圧力×シリンダーの面積 ですから。 速度は速くなりますがね・・・ 径が落ちたら水力は落ちますよ。 ↓ 推力です。変換ミス
お礼
詳しい回答ありがとうございます 確かに伸び側で、ロッド同士が押せ押せの状態になるので推力は約2倍ということのようです。 助かりました。これで楽に解決できそうです。ありがとうございました。