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CORE LINKS · DESIGN GUIDES

シリンダーで押す・引く

同じシリンダーでも、押す力と引く力は同じとは限りません。まず必要な力を決め、受圧面積と実際の圧力から確認しましょう。

シリンダー軸方向断面。上は押し、下は引き。内径・ロッド径、各室圧力と出力推力の向きを表示。ppbFext押すpbpFret引くDd
片ロッド複動シリンダーの軸方向断面です。上が押し、下が引き。青pは給気、青pbは排気側の背圧。赤Fext・Fretは各方向の出力推力です。

このガイドで分かること

  • 押し・引きで使う面積の違い
  • 給気圧・背圧・損失と推力のつながり
  • 推力と速度、選定の確認を分ける

青:入力条件の記号 / 赤:計算で求める量。図は概念図です。

  • D:内径、d:ロッド径
  • p・pb:同じ大気圧基準のゲージ圧
  • Fext・Fret:押す・引く推力

下の数値は説明用の例です。各例のボタンから、数値・単位・モードを計算画面へ読み込めます。通常の計算リンクは入力例を読み込みません。

何を、どちら向きに動かすか決める

押す・引く方向、姿勢、加速度、接触抵抗を整理します。質量kgをそのまま力Nの欄に入れず、持ち上げなら重量と加速に必要な力も含めます。

  • 移動質量、姿勢、外力、ガイドやシールの抵抗
  • 必要ストローク、移動時間、停止方法

押しと引きの面積・圧力を分ける

押すときは全面積A₁に給気、ロッド側A₂に背圧が作用します。引くときは逆です。圧力はシリンダー近くの運転中の値を使い、元圧だけで判断しません。

実務で確認を深める

各方向について給気側をp、排気側をpbとする準静的な式です。ここでは同じp・pb・損失で比較しますが、実機では方向や速度で変わります。損失を固定割合で決め打ちせず、運転条件に合わせます。

A₁=πD²/4、A₂=π(D²−d²)/4 / Fext=pA₁−pbA₂−Floss、Fret=pA₂−pbA₁−Floss

両方向の推力と必要力を比べる

必要力との差を押し・引きで別々に読みます。差が正でも機器の採用決定ではなく、負なら少なくとも入力条件の必要力を満たしません。

例:必要力500 Nなら、両方向で足りる?

入力する条件

  • D=40 mm、d=16 mm
  • p=0.5 MPa、pb=0.05 MPa、Floss=20 N
  • 必要推力Freq=500 N(説明用条件)

計算結果

  • 押し Fext≈555.540 N → 差 +55.540 N
  • 引き Fret≈444.956 N → 差 −55.044 N

同じ必要力500 Nに対し引き側は不足します。押し側の正の差も、負荷率・速度・横荷重・座屈・停止条件を含む採用判定ではありません。

説明用の数値・単位・モードをまとめて読み込めます。開いた後で自分の条件に変更できます。

速度・流量・停止を追加で確認する

力が出ることと、狙った時間で動くことは別です。大きな内径ほど同じ速度に必要な流量も増えます。終端の衝撃や、給気停止時の落下も別に確認します。

  • 配管・弁の流量、背圧、ストロークと実際の動作時間
  • クッション、外部ストッパー、ガイド、ロッド座屈
  • 停止・圧力喪失時の保持、落下防止

確認したことをメモする

確認漏れを減らすためのメモです。チェック数で安全・合格を判定するものではありません。内容は送信・保存しません。

参考情報・参考計算です。設計への適合性・安全性を保証するものではありません。実際の材料、部品仕様、使用条件を確認してください。