探討關于氣缸耗氣量的計算

jason6

以前參與一個項目，氣缸有96PCS，氣源組合3套。由于前期沒有計算氣缸的耗氣量，導致后期加了兩個儲氣罐，因為在聯(lián)動的時候，俺們車間的氣壓不夠（還有其它設備在調(diào)試），費了很多周折，所以設計前提還是要計算，心里有個地。后面有請教俺們技術顧問（一個日本老頭子），講了很多基本的東西（好多都還給老師了），有了以下的計算公式，逐與大家探討。日本老頭子最后告訴俺，工程單位要拿數(shù)據(jù)說話。
   
      

氣缸的耗氣量可以分成最大耗氣量和平均耗氣量。

最大耗氣量是氣缸以最大速度運動時所需要的空氣消耗，可以表示成：

qr=0.0462D^2*um(P+0.102)

例如缸徑D為10cm，最大速度為300mm/s，使用壓力為0.6Mpa，則
氣缸的最大耗氣量qr=0.046*10^2*300*(0.6+0.102)=968.76(L/min)，因此選用cv值為1.0或有效截面積為18mm左右的電磁閥即可滿足流量要求。

若氣缸的使用壓力為0.5Mpa，最大速度為200mm/s，則氣缸的最大耗氣量為qr=553.84。
如果缸徑D為5cm，最大速度為300mm/s，使用壓力為0.6Mpa，則氣缸的最大耗氣量為qr=242.19，因此選用cv值選用0.3左右的即可。

平均耗氣量是氣缸在氣動系統(tǒng)的一個工作循環(huán)周期內(nèi)所消耗的空氣流量。可以表示成：
qca=0.0157（D^2*L+d^2*ld）N(p+0.102)
上式中，
qca：氣缸的平均耗氣量，L/min(ANR)；
N：氣缸的工作頻率，即每分鐘內(nèi)氣缸的往復周數(shù)，一個往復為一周，周/min；
L：氣缸的行程，cm；
d：換向閥與氣缸之間的配管的內(nèi)徑；cm
ld：配管的長度，cm。
例如，缸徑D為100mm（10cm）、行程L為100mm（10cm）的氣缸，動作頻率N為60周/min，d=10mm（1cm），ld=60mm（6cm），
qca=0.0157（D^2*L+d^2*ld）*N(p+0.102)=0.0157*(10^2*10+1^2*6))*60*(0.6+0.102)=666.5251704L/min(ANR).

         

平均耗氣量用于選用空壓機，計算運轉(zhuǎn)成本。最大耗氣量用于選定空氣處理原件，控制閥及配管尺寸等。最大耗氣量與平均耗氣量之差用于選定氣罐的容積。

耗氣量=壓力比*活塞面積*行程

壓力比：參照海平面的大氣條件

壓力比=（1.013+工作壓力bar）/1.013

大俠們，有更好的計算方式嗎，探討探討。

boa65432

樓主，根據(jù)你的最大用氣量推導平均用氣量系數(shù)應該為0.0154. 如果是0.0157，最大耗氣量是0.047應該是機械手冊上的那個系數(shù)。當然這個在使用中差別不會大。你這兩個公式在同一個地方寫下來的么？

boa65432

hhg9613 發(fā)表于 2015-12-10 12:49
經(jīng)驗數(shù)據(jù)

這個是換算成常壓下的流量換算出來的，0.047是單位換算加上派的結果

maxtlovell

以前都是大概估計一下,跟樓主一樣..
看了樓主的帖子,然后又查了N多網(wǎng)絡資料,找到一份excel做的非常不錯,基本跟樓主是一樣的
貼上來給大伙用用,好東西不能獨享啊..

直接上網(wǎng)盤
http://pan.baidu.com/s/1eRu1HSI

只是有一點疑問,機械手冊的公式不太一樣

maxtlovell

zms9439 發(fā)表于 2015-12-8 09:29
機械手冊推薦的公式是這樣的

這部分是在機械設計手冊 第五卷的?

夫俗孒

謝分享

劉嵩

好帖marker

三軸坐標系

學習了，謝謝分享

hhg9613

經(jīng)驗數(shù)據(jù)

xue428032

firstyw 發(fā)表于 2015-12-9 11:58
大俠，耗氣量967L/min 怎么知道選CV值1.0或截面積18的電磁閥，有計算公式或者標準嗎?

有公式的，剛開始都是按公式計算，后面就沒用了，發(fā)現(xiàn)一條生產(chǎn)線上百萬，電磁閥之類的最大型號比最小型號貴不了多少，現(xiàn)在都是直接選最大號的

xue428032

樓主這公式跟SMC公司出的那本氣動資料的上的一樣，我還把它弄成excel計算表格，還有真空部分。現(xiàn)在只用他們公司的產(chǎn)品，所以就參照他們公司出的資料