Powierzchnia czynna tłoka to pole powierzchni, na które działa ciśnienie medium roboczego: oleju hydraulicznego lub sprężonego powietrza. Od tej powierzchni zależy siła wytwarzana przez siłownik.
Podstawowa zależność ma postać:
F = p · A · η
Gdzie:
- F – siła siłownika [N],
- p – ciśnienie [Pa, MPa lub N/mm²],
- A – powierzchnia czynna tłoka [m² lub mm²],
- η – sprawność siłownika, np. 0,8.
Jeżeli trzeba obliczyć powierzchnię, przekształca się wzór:
A = F / (p · η)
Ważna zamiana jednostek
W zadaniach egzaminacyjnych bardzo często stosuje się zależność:
1 MPa = 1 N/mm²
Dzięki temu można łatwo liczyć powierzchnię w mm², jeśli siła jest w niutonach.
Przykład
Siłownik ma wytworzyć siłę 1600 N, ciśnienie wynosi 1 MPa, a sprawność 0,8.
A = 1600 / (1 · 0,8) = 2000 mm²
Odpowiedź: powierzchnia czynna tłoka wynosi 2000 mm².
Uwaga praktyczna
W siłowniku dwustronnego działania powierzchnia czynna może być różna dla wysuwu i powrotu. Przy wysuwie często działa cała powierzchnia tłoka, a przy powrocie powierzchnia jest pomniejszona o przekrój tłoczyska.