Forta mecanica dezvoltata de un cilindru pneumatic poate fi determinate in urmatoarele doua feluri:
– static , in situatia in care cilindrul efectueaza cursa fara rezistenta interna(asa zis ,,sub vacuum”) iar forta dezvoltata de el trebuie sa intervina asupra unui obstacol fix(sarcina fixa) cum ar fi cazul unei blocari a unui dispozitiv, un efort de forfecare sau o operatie de deformare a unei piese, stantare.
Forta F necesitata de una din aceste operatii trebuie sa corespunda cu produsul dinre valoarea presiunii si suprafata efectiva a pistonului, F=p x S
- dinamic, in situatia in care cilindrul trebuie sa deplaseze sarcina. In acest caz evaluarea fortei se face conform urmatoarelor conditii:
1) Dupa directia miscarii:
–orizontal-este necesara o forta Fa necesara invingerii fortei de frecare.Ea este rezultatul greutatii corpului deplasat P inmultit cu coeficientul subunitar<c>, tinand cont de sistemul de reazem pe care este deplasata sarcina(glisiere, sina de ghidare, role, etc.), Fa= P x c;
– vertical-forta necesara balansarii sarcinii corespunde greutatii sale totale Fp=P ( exista si dispositive cu ajutorul carora poate fi redusa aceasta forta)
2) La miscare dupa oricare din cele doua situatii de echilibru, sarcina poate fi pusa in miscare numai daca exista o forta suplimentara Fm. Aceasta valoare suplimentara este transformata in viteza (respective timpul necesar efectuarii cursei).
In concluzie relatiile care stabilesc forta necesara sunt:
- pentru sarcina orizontala F=Fa + Fm
- pentru sarcina verticala F=Fp + Fm
Se observa ca pentru deplasarea orizontala a unei sarcini va fi necesara o forta totdeauna mai mica decat pentru deplasarea pe verticala a aceleiasi sarcini.
Pentru stabilirea valorilor teoretice trebuie sa se tina cont si de urmatoarele limitari:
- viteza maxima a pistonului care nu se calculeaza teoretic decat aproximativ, dar care poate fi estimate in functie de solutiile tehnice adoptate, materialele si tehnologia utilizata la fabricarea cilindrului.Ea este o caracteristica esentiala a cilindrului pneumatic si este facuta cunoscuta de catre producator.
- Energia cinetica, acumulata de sarcina in timpul miscarii si care trebuie transformata inainte ca pistonul sa ajunga la capatul de cursa, pentru a preveni impactul, ciocnirile care, in special prin repetare, vor produce deteriorari. Pentru acest motiv s-a recurs la solutia in care cilindrii pneumatici sunt prevazuti cu dispositive de amortizare la capat de cursa.