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♠ 丹耀-首頁 > ACE > Ace Controls 工業油壓吸震器設計理念 > 設計運用範例之計算公式

ACE 工業油壓吸震器  設計運用範例之計算公式

ACE油壓吸震器提供線性的軟性接觸和平穩的直線減速吸震特性，因此超越了其他廠牌緩衝和阻尼產品。
只須右方5個參數就可計算出約達90%的應用知識。

1. 衝突物體質量                     m (Kg)
2. 衝突瞬間的速度                 VD (m/s)
3. 附加推進力                         F (N)
4. 每小時受衝擊次數              C (/hr)
5. 吸震器數量(平行安裝)        n

主要符號說明:

W1

質量每次衝突動能

Nm

W2

推進力每次衝擊動能

Nm

W3

每次衝擊總和能量

Nm/c

W4*

每小時總和散熱能量

Nm/hr

Me

有效重量值

kg

m

衝擊物體重量

kg

n

吸震器裝置數量(平行樟安裝)

     

v**

衝擊物的速度

m/s

VD**

衝擊瞬間的速度

m/s

ω

角加速度

rads/s

F

附加推進力

N

C

每小時受衝擊次數

1/hr

P

馬達馬力

kW

ST**

逆轉扭矩(標準2.5)

1 to 3

M

扭力

Nm

I

轉動慣量

kgm²

G

重力加速度(9.81)

m/s²

h

物體掉落高度(不包括吸震器行程)

m

S

吸震器行程

m

L/R/r

半徑

m

Q

反作用力

N

μ

摩擦係數

s

t

減速時間

m/s²

a

減速度

。

α

偏心角度

。

β

斜坡面角度

    

*所有能量表裏面的W4數值只在室溫內有效。在比較高溫的範圍時，這數值相對的也會提高。
**v或VD是物體最後撞擊的速度，最後撞擊速度可能會比平均高於1.5到2倍，計算動能實請把此點列入說明。

***ST 馬達轉矩和過程中轉矩的關係。(依設計為準)

 

在下列所有的範例裡，所選擇的吸震器都是依据(W3)、(W4)、(Me)、(V)和需求的吸震器行程(S)。

反作用力 Q(N)
Q = ( 1.5 x W3 ) ÷ S

停止時間 t(s)
t = ( 2.6 x S ) ÷ VD²

減速率 a (m/s)

a = ( 0.75 x VD² ) ÷ S

1. 沒有附加推進力 

公式 

 

已知參數

 

計算

 

W1 = 0.5 x m x V² 

m =100 Kg  

W1 = 0.5 x 100 x 1² =50 Nm 

W2 = F x S 

V =1 m/s

W2 = 0 =0 Nm

W3 = W1 + W2 

F =0 

W3 = 50 + 0 =50 Nm/C

W4 = W3 x C 

C =100 /hr 

W4 = 50 x 100 =5,000 Nm/hr

VD = V 

S =0.025 m 

1/hr

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

n =1

kW

建議選用：自力補償式:SC650M-2 / MC600M 多孔微調式: MA600M

2. 物體在滾輪上滑動

公式 

 

已知參數

 

計算

 

W1 = 0.5 x m x V²  

m =300 Kg  

W1 = 0.5 x 300 x 1² =150 Nm 

W2 = m x μ x g x s

V =1 m/s

W2 = 300x0.2x9.81x 0.05 =29.43 Nm

W3 = W1 + W2 

F =186 N 

W3 = 150 + 29.43 =179.43 Nm/C

W4 = W3 x C 

C =60 /hr 

W4 = 179.43 x 60 =10,765 Nm/hr

VD = V 

S =0.05 m

Me = 2 x 179.43÷1² =358.9 Kg

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

n =1

    

建議選用：自力補償式:MC3350M-3 多孔微調式:MA3350M

3. 馬達附加推進力傳動

公式 

 

已知參數

 

計算

 

W1 = 0.5 x m x V²  

m =700 Kg  

W1 = 0.5 x 700 x 1² =350 Nm

W2 = 1000 x P x ST x S÷ V 

V =1 m/s

W2 = 1000 x 4 x 2.5 x 0.1 ÷ 1 =1000 Nm 

W3 = W1 + W2 

ST=2.5

W3 = 350 + 1000 =1350 Nm/C

W4 = W3 x C 

P =4 kW

W4 = 1350 x 100 =135,000 Nm/hr

VD = V 

C =100 /Hr

Me = 2 x 1350 ÷ 1² =2700 Kg

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

S =0.1 m

     

   

n =1

    

建議選用：自力補償式:MC64100M-2 多孔微調式:MA64100M

4. 有附加推進力

公式 

 

已知參數

 

計算

 

W1 = 0.5 x m x V²  

m =150 Kg 5 Nm  

W1 = 0.5 x 150 x 1.5² =168.75 Nm 

W2 = F x s 

V =1.5 m/s 

W2 = 1,800 x 0.025 =45 Nm

W3 = W1 + W2 

F =1,800 N

W3 = 168.75 + 45 =213.75 Nm/C

W4 = W3 x C 

C =300 /hr 

W4 = 213.75 x 300 =64,125 Nm/hr

VD = V 

VD = V 

Me = 2 x 213.75 ÷ 1.5² =190 Kg

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

S =0.025 m 

     

   

n =1

    

建議選用：自力補償式: MC4525M-2 多孔微調式:MA4525M
*v是有氣缸推進力最後衝擊時的速度，這瞬間的衝擊速度將可能達到1.5～2倍的平均時速。請將此點列入計算考慮。

5. 附加推進力由下往上 

公式 

 

已知參數

 

計算

 

W1 = 0.5 x m x V²  

m =200 Kg

W1 = 0.5 x 200 x 0.5² =25 Nm 

W2 =( F - m x g )x s 

V =0.5 m/s

W2 =(2,500-200x9.81)x0.05 =27 Nm

W3 = W1 + W2 

F =2,500 N

W3 = 25 + 27 =52 Nm/C

W4 = W3 x C 

C =200 /hr

W4 = 52 x 200 =10,400 Nm/hr

VD = V 

VD = V

Me = 2 x 52 ÷ 0.5² = 416 Kg

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

S =0.05 m

     

   

n =1

    

建議選用：自力補償式:MC3350M3 多孔微調式:MA3350M

6. 附加推進力由上往下 

公式 

 

已知參數

 

計算

 

W1 = 0.5 x m x V²  

m =100 Kg 

W1 = 0.5 x 100 x 1² =50 Nm 

W2 =( F + m x g )x s 

V =1 m/s

W2 =(1,550+100x9.81)x0.025 =63 Nm

W3 = W1 + W2 

F =1,550 N

W3 = 50 + 63 =113 Nm/C

W4 = W3 x C 

C =300 /hr

W4 = 113 x 300 =33,900 Nm/hr

VD = V 

VD = V

Me = 2 x 113 ÷ 1² = 226 Kg

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

S =0.025 m

     

   

n =1

    

建議選用：自力補償式: SC650M-6 / MC3325M3 多孔微調式:MA3325M

7. 迴轉有推進力扭矩

公式 

 

已知參數

 

計算

 

W1 = mxV2x0.5=0.5x1xω² 

m =20 Kg 

W1 = 0.5 x 20 x 12 =10 Nm 

W2 = M x S ÷ R

V =1 m/s

W2 = 50 x 0.012 ÷0.5 =1.2 Nm

W3 = W1 + W2

M =50 Nm

W3 = 10 + 1.2 =11.2 Nm/C

W4 = W3 x C

R =0.5 m

W4 = 11.2 x 1,500 =16,800 Nm/hr

VD = VxR÷L =ωxR

L =0.8 m 

Me = 2 x 54.65÷0.63² =56 Kg

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

VD = 1 x 0.5 ÷ 0.8 =0.63 m/s

   

     

C =1,500 /hr

     

   

S =0.012 m

    

建議選用：自力補償式: MC150MH 單孔調整式:MA150M

8. 自由落體 

公式

 

已知參數

 

計算

 

W1 = m x g x h m =30 

m =30 Kg

W1 = 0.5 x 30 x 9.81 =147 Nm 

W2 = m x g x s

h =0.5 m

W2 = 30 x9.81 x 0.05 =14.7 Nm

W3 = W1 + W2

C =400 N7 Nm/C

W3 = 147 + 14.7 =161.7 Nm/C

W4 = W3 x C

s =0.05 /hr

W4 = 161.7 x 400 =64,680 Nm/hr

VD = 

   

VD =                          =3.13 m/s

Me = 2 x W3 ÷ VD²

    

Me = 2 x 161.7 ÷3.13² =33 Kg

建議選用：自力補償式: MC3350M1 多孔微調式:MA3350M

公式


W1 = 0.5 x m x V²

W2 = F x S
W3 = W1 + W2

W4 = W3 x C

VD =

Me = 2 x W3 ÷ VD²

9. 傾斜滾動/滑動落下

公式

 

計算方法與6.1相同，除了

W2 =0

W1 = m x g x h

VD =                    x (R÷L)

 

tan α= s ÷ R 

(如果偏心角度過大請使用偏心角度轉接器)

推進力往上     W2 =(F-m x g x sinβ)×S        推進力往下   W2 =(F+m x g x sinβ)×S

已知參數

 

m =1,000 Kg 

V = 1 m/s
M =1,000 Nm
R =0.8 m
L =1.25 m

C =100 /hr

S =0.05 m

計算


W1 = 0.5 x 1,000 x 1.1² =605 Nm 
W2 = 1,000 x 0.05 ÷ 0.8 =63 Nm

W3 = 605 + 63 =668 Nm/C
W4 = 668 x 100 =66,800 Nm/hr
VD = 1.1 x 0.8 ÷ 1.25 =0.7 m/s
Me = 2 x 668 ÷0.7² =2727 Kg S =0.05 m

10. 迴轉式平行扭矩 

公式


W1 = mxV²x0.25=0.5x1xω²  
W2 = M x S ÷ R
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C 
VD = VxR÷L =ωxR 

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

建議選用：自力補償式: MC4525M2 多孔微調式: MA4550M

公式


W1 = mxV2x0.18=0.5x1xω²
W2 = M x S ÷ R
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C 
VD = VxR÷L =ωxR 

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

11. 搖擺臂重物有附加推進扭矩

已知參數


I =56 Kgm² 
ω=1 rad/s
M =300 Nm
R =0.8 m
L =1.5 m 

C =1,200 /hr

S =0.025 m

計算


W1 = 0.5 x 56 x 1² =28 Nm 

W2 = 300 x 0.025 ÷ 0.8 =9 Nm

W3 = 28 + 9 =37 Nm/C
W4 = 37 x 1200 =44,400 Nm/hr
VD = 1 x 0.8 =0.8 m/s

Me = 2 x 37 ÷ 0.8² =116 Kg

建議選用：自力補償式: MC600M 多孔微調式:MA600M

12. 搖擺臂重物有附加推進力  (平均分散重量) 

公式


W1 = mxV2x0.17=0.5x1xω² 
W2 = F x r x s ÷ R
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C 
VD = VxR÷L =ωxR 

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

已知參數


m =1,000 Kgm² 

v =2 rad/s

M =4,200 Nm

R =0.8 m
L =1.2 m 

C =500 /hr

r =0.6 m

F =700 N

S =0.05 m

計算


W1 = 1,000 x 0.17 x 2² =680 Nm 

W2 = 700x0.6x0.05÷0.8 =263

W3 = 720 + 263 =943 Nm/C
W4 = 943 x 500 =471,500 Nm/hr

VD = 2 x 0.8 ÷ 1.2 =1.33 m/s

Me = 2 x 983 ÷ 1.33² =1066 Kg

建議選用：自力補償式: MC6450M2 多孔微調式:MA6450M

13.物體經由速度控制

     垂直下降

公式


W1 = 0.5 x m x V²   
W2 = m x g x s
W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C

VD = V

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

已知參數


m =1,500 Kgm² 

V =1.2 m/s

C =60 /hr 

S =0.15 m

計算


W1 = 0.5 x 1,500 x 1.2² =1,080 Nm  

W2 = 1,500 x 9.81 x 0.15 =2,207 Nm

W3 = 1,080 + 2,207 =3,287 Nm/C
W4 = 3,287 x 60 =197,220 Nm/hr
Me = 2 x 3,287 ÷ 1.2² =4,565.3 Kg

建議選用：自力補償式:MC64150M2 多孔微調式:MA64150M

14. 1台移動車 2支吸震器对撞

公式


W1 = 0.25 x m x V² 

W2 = F x s

W3 = W1 + W2
W4 = W3 x C
VD = V ÷ 2
Me = 2 x W3 ÷ VD² 

已知參數

 

m =5,000 Kg 
V =2 m/s
F =3,500 N
C =10 /hr 
S =0.15 m 

計算

 

W1 = 0.25 x 5,000 x 2² =5000 Nm
W2 = 3,500 x 0.15 =525 Nm
W3 = 5,000 + 525 =5,525 Nm/C
W4 = 5,525 x 10 =55,250 Nm/hr
Me = 2 x 5,525 ÷ 1² =11,050 Kg

建議選用：自力補償式: CA 2x6-2

15. 2台移動車 1支吸震器對撞

公式

 

W1 =  


W2 = F x s 
W3 = W1 + W2 
W4 = W3 x C 
VD = v1 + v2 
Me = 2 x W3 ÷ VD²

 

已知參數

 

m1 =7,000 Kg 
F =5,000 N 
V1 =1.2 m/s
C =20 /hr
m2 =1,000 Kg
V2 =0.5 m/s
S =0.127 m

計算

 

W1 = =5,950 Nm 
W2 = 5,000 x 0.127 =635 Nm
W3 = 5,950 + 635 =6,585 Nm/C
W4 = 6,585 x 20 =131,700 Nm/hr
VD = 1.2 + 0.5 =1.7 m/s
Me = 2 x 6,585 ÷ 1.7² =4,557 Kg

建議選用：自力補償式: CA 3x5-1

16. 2台移動車 2支吸震器對撞 

公式

 

W1 =  


W2 = F x s 
W3 = W1 + W2 
W4 = W3 x C 
VD =(v1 + v2) ÷ 2

Me = 2 x W3 ÷ VD²

已知參數

 

m1 =7,000 Kg 
F =5,000 N 
V1 =1.2 m/s
C =20 /hr
m2 =1,000 Kg
V2 =0.5 m/s
S =0.1 m

計算

 

W1 = =5,950 Nm 
W2 = 5,000 x 0.1 =500 Nm

W3 =(5,950÷2) + 500 =3,475 Nm/C
W4 = 3,475 x 20 =69,500 Nm/hr
VD =(1.2 + 0.5)÷2 =0.85 m/s
Me = 2 x 3,475 ÷ 0.85² =358.9 Kg

建議選用：自力補償式: CA 2x4-2

A. 沒有附加推進力

B. 有附加推進力

有效重量值 (Me) 計算說明

參數說明

 

m =100 Kg
VD =v= 2 m/s
W1 =W3 = 200 Nm
Me =2x200÷4=100Kg
Me = m

參數說明

 

m =100 Kg
F =2,000 N
VD =v= 2 m/s
s =0.1 m
W1 = 200 Nm
W2 = 200 Nm
W3 = 400 Nm
Me =2x400÷2²=200Kg

Me = m 

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

C. 沒有附加推進力

Me = m 

參數說明

 

m =20 Kg
VD =v = 2 m/s
W1 =W3 = 40 Nm
Me =2x200÷22=20Kg
Me = m

參數說明

 

m =100Kg
v =2 m/s
VD =0.5 m/s
W1 = W3 = 40 Nm
Me =2x40÷0.5²=320Kg

Me = 2 x W3 ÷ VD² 

D. 有附加推進力

反作用力 Q(N)
Q = ( 1.5 x W3 ) ÷ S

停止時間 t(s)
t = ( 2.6 x S ) ÷ VD²

減速率 a (m/s)

a = ( 0.75 x VD² ) ÷ S