氣缸用氣量計(jì)算

1、氣缸用氣量計(jì)算怎樣計(jì)算氣缸的耗氣量，謝謝！Qmax=0.047D*D*s（P+0.1）/0.1*1/t Qmax-最大耗氣量L/min D 缸經(jīng)， cmt 氣缸一次往返所需的時(shí)間，sP 工作壓力，MPat 氣缸一次往返所需的時(shí)間，s 若是電磁閥控制，這個(gè)t 怎么確定呀？可以計(jì)算平均耗氣量Q=0.00157ND*D*s（P+0.1）/0.1Q-平均耗氣量L/min D 缸經(jīng)， cmN 氣缸每分鐘的往返次數(shù)P 工作壓力，MPa是不是還應(yīng)該與實(shí)際行程或活塞的平均速度有關(guān)系呀。氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1 工作方式設(shè)計(jì)1 運(yùn)動(dòng)一的工作順序圖（單個(gè)工作周期為19 秒）2 運(yùn)動(dòng)二的工作順序圖（單個(gè)工作周期為42 秒）

2、3 .運(yùn)動(dòng)三的工作順序圖（單個(gè)工作周期為53.5秒）下一頁(yè)2 執(zhí)行元件選擇1 、執(zhí)行元件耗氣量計(jì)算：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第5 分冊(cè)，可知伸縮型氣缸的耗氣量：有活塞桿腔時(shí)，無(wú)活塞桿腔時(shí)，(m /s)式中： q v1 缸前進(jìn)時(shí)（桿伸出）無(wú)桿腔（包括柱塞缸）壓縮空氣消耗量氣缸內(nèi)徑q v2 缸后退時(shí)(桿縮回)有桿腔壓縮空氣消耗量 (m 3/s)(m ) d 活塞桿直徑 (m )t 1氣缸前進(jìn)(桿伸出)時(shí)完成全行程所需時(shí)間(s )t 2氣缸后退(桿縮回)時(shí)完成全行程所需時(shí)間(s ) s缸的行程 (m )查SMC培訓(xùn)教材現(xiàn)代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)，可知擺動(dòng)氣缸的耗氣量：式中： q rH 擺動(dòng)氣缸的最大耗氣量； (L /m

3、in ) V 擺動(dòng)氣缸的內(nèi)部容積； (cm )3P 使用壓力， (MPa ) t 擺動(dòng)時(shí)間， (s ) 夾緊氣缸：已知?dú)飧變?nèi)徑D =0.040(m ) ，行程 s =0.04(m ) ，全行程所需的時(shí)間t 1=0.5(s )那么該氣缸的耗氣量： 伸縮氣缸：已知?dú)飧變?nèi)徑D =0.032(m ) ，活塞桿直徑d =0.012(m ) ，行程 s =0.5(m ) ，全行程所需的時(shí)間t 2=2(s )那么該氣缸的耗氣量： 手腕回轉(zhuǎn)氣缸：已知?dú)飧左w積V =94.25(cm ) ，使用壓力P =0.5(MPa ) ，擺動(dòng)時(shí)間t =0.5(s )3那么該氣缸的耗氣量： 手臂升降氣缸：已知?dú)飧變?nèi)徑D =0.

4、05(m ) ，活塞桿直徑d =0.02(m ) ，行程 s =0.3(m ) ，全行程所需的時(shí)間t 2=1.5(s )那么該氣缸的耗氣量： 擺動(dòng)氣缸：V =1300(cm ) ，使用壓力p =0.5(MPa ) ，擺動(dòng)時(shí)間t =2(s )那么該氣缸的耗氣量：則，各執(zhí)行元件的類型與主要尺寸參數(shù)如下表3-1表 3-1 各執(zhí)行元件類型及尺寸參數(shù)上一頁(yè)下一頁(yè)三控制元件選擇1. 類型初定根據(jù)氣動(dòng)回路系統(tǒng)對(duì)控制元件的流量要求、工作壓力、工作環(huán)境及工作可靠性，結(jié)合氣動(dòng)回路原理圖，初選各控制閥如下：主控電磁換向閥：全部選用SMC 的 VFS 系列，通徑待定；單向節(jié)流閥：全部選用SMC 的 AS 系列，通徑待

5、定。2 、選擇主控電磁換向閥及氣缸限流器查新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)下冊(cè)，當(dāng)耗氣量低于194 cm3/s 時(shí)，電磁換向閥的通徑可選取3mm,當(dāng)耗氣量低于 696 cm3/s時(shí)，電磁換向閥的通徑可選取6mm。在上述五種，除升降氣缸和擺動(dòng)氣缸最大的耗氣量在194cm 3/s 以上外，其余氣缸的耗氣量均在194cm3/s 以下，為了盡量使元件型號(hào)統(tǒng)一，便于安裝及維修時(shí)的更換，故電磁換向閥的通徑選取3 mm和4.5mm兩種。查SMC公司的五通先導(dǎo)式電磁閥 VFS系列金屬密封閉元件手冊(cè)及產(chǎn)品樣本第4 版等資料，選得各氣缸的電磁換向閥及氣缸限流器，如下表3-2。3 、選擇氣源三大件在氣動(dòng)系統(tǒng)中，將過(guò)濾器、減壓閥及

6、油霧分離器組合在一起統(tǒng)稱為氣源三大件。其作用是清除壓縮空氣中的油污、水分各粉塵等；將較高的入口壓力調(diào)節(jié)并降低到符合使用要求的出口壓力，并保證調(diào)節(jié)后出口壓力的穩(wěn)定；分離掉壓縮空氣中的0.353 氣狀溶液油粒子及大于0.3 m的銹末、碳類微粒。該原件的選擇是根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力及流量要求，工作可靠性有關(guān)。因?yàn)楦鲌?zhí)行元件因聯(lián)鎖關(guān)系不會(huì)同時(shí)工作特點(diǎn)，故選取該系統(tǒng)中壓力、流量最大的執(zhí)行元件擺動(dòng)氣缸來(lái)選擇。工作壓力：0.5MPa ,最大流量：391.3 cm3/s ,查SMC公司產(chǎn)品樣本第4 版，選擇AC2000-02 空氣過(guò)濾組合元件。表 3-1 各執(zhí)行元件類型及尺寸參數(shù)表 3-2 電磁換向閥與氣缸限

7、流器型號(hào)表4 確定管道直徑、驗(yàn)算壓力損失選管道直徑根據(jù)管道內(nèi)應(yīng)遵循與電磁換向閥、氣缸通徑等相一致的原則，查新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)可知，管道內(nèi)徑d ：式中： Q 壓縮空氣流量 v 管內(nèi)壓縮空氣流速通常，一般管道應(yīng)在25m/s 以下在該氣壓系統(tǒng)中最大的壓縮空氣流量為4X 10-4X3600m 3/h。那么，為了使管道與電磁換向閥相匹配，取管道內(nèi)徑為 6mm,外徑為8mm。驗(yàn)算壓力損 失預(yù)設(shè)供氣壓力為0.7 MPa ,壓力損失為 P=50Kpa查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第5 分冊(cè)得知，對(duì)于管道長(zhǎng)度不是特別長(zhǎng)時(shí)（小于100m ）、氣流流速 v 不特別在的氣動(dòng)系統(tǒng)中，系統(tǒng)壓力損失主要部分在于氣流通過(guò)各個(gè)元件、輔件時(shí)的壓

8、力損失 Apr2。對(duì)于不要求精確計(jì)算的系統(tǒng)，其壓降驗(yàn)算可按下式進(jìn)行，式中，壓縮空氣流經(jīng)氣動(dòng)元件的壓降總和；系統(tǒng)容許的壓降，取 P=50Kpa壓降簡(jiǎn)化修正系數(shù)，K Ap=1.1在所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，減壓閥及電磁換向閥的損失比較少，其主要的損失主要體現(xiàn)在氣缸限流器及油霧器中。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第5 分冊(cè)，得知：氣缸限流器的 APr2: 24.5KPa油霧器的 APr2: 14.7 KPa 那么，說(shuō)明所選的閥及管道通徑均合格。上一頁(yè)下一頁(yè)四各執(zhí)行元件用氣量的計(jì)算及空壓機(jī)的確定1. 各執(zhí)行元件的壓縮空氣用氣量：執(zhí)行元件的壓縮空氣用氣量計(jì)算公式：式中： Q 元件的耗氣量， (cm )2P 使用壓力， (Pa )

9、 P 0 大氣壓力， (Pa )那么，夾緊氣缸壓縮空氣用氣量：伸縮氣缸壓縮空氣用氣量：升降氣缸壓縮空氣用氣量：腕部氣缸壓縮空氣用氣量：手臂擺動(dòng)氣缸壓縮空氣用氣量：則，各執(zhí)行元件的壓縮空氣用氣量如下表3-3表 3-3 各執(zhí)行元件壓縮空氣相應(yīng)參數(shù)2. 氣缸的理論用氣量：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五分冊(cè)，氣缸平均用氣量計(jì)算公式：式中： a 氣缸每一次往復(fù)的作用次數(shù)：?jiǎn)巫饔酶?a =1 ，雙作用缸a =2 T 氣動(dòng)系統(tǒng)的一次工作循環(huán)的時(shí)間，這里T =20(s ) t 單個(gè)氣缸一個(gè)行程所需的時(shí)間，(s )那么，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五冊(cè)，空壓機(jī)供氣量計(jì)算公式：考慮到系統(tǒng)的泄漏，通常泄漏量為用氣量的20%左右，那么3.

10、選擇空壓機(jī)：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五冊(cè)，初選長(zhǎng)春空氣壓縮機(jī)廠的VD2.2 型號(hào)滑片式風(fēng)冷壓縮機(jī)。其參數(shù)如下：額定排氣量：0.28m /min電動(dòng)機(jī)功率：2.2kW 總重量：160kg 額定排氣壓力：0.7MPa 壓氣機(jī)儲(chǔ)氣缺罐容積：0.12m3LX W H: 1255X 510X 860mm上一頁(yè)下一頁(yè)五、氣動(dòng)元件清單（表3-4 ）表 3-4 氣動(dòng)元件物料清單上一頁(yè)1 、耗氣量：氣缸往復(fù)一個(gè)行程的情況下，氣缸以及缸與換向閥之間的配管內(nèi)所消耗的空氣量（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀態(tài)下）2 、最大耗氣率：氣缸活塞以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所消耗的空氣量（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀態(tài)下）氣缸的最大耗氣量：Q不塞面積x活塞的速度 x

11、絕對(duì)壓力通常用的公式是：Q=0.046D2v （ p+0.1 ） Q 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣缸最大耗氣量（L/min ） D 氣缸的缸徑（cm ） v 氣缸的最大速度（mm/s） p使用壓力（MPa ）一個(gè)氣動(dòng)馬達(dá)的缸徑是500, 里面剩余空間是280 升 , 它的轉(zhuǎn)速是1500/min 、扭矩力是 1.57Nm ，請(qǐng)問(wèn)每分鐘的耗氣量是多少？是以什么根椐來(lái)推算的？可用伯努利方程推導(dǎo)得出。G=4.44*RA2*（P1-P2）/空氣密度）A0.5如果是6樓的，管道直徑為 38mm,壓力為0.1MPa ,求耗氣量G=4.44* （0.019） A2*（0.1/1.29）A0.5*60 =26.77m3/mi

12、n用氣量的計(jì)算和確定確定一個(gè)新廠的壓縮空氣要求的傳統(tǒng)方法是將所有用氣設(shè)備的用氣量（m3/min）加起來(lái)，再考慮增加一個(gè)安全、泄露和發(fā)展系數(shù)在一個(gè)現(xiàn)有工廠里，你只要作一些簡(jiǎn)單的測(cè)試便可知道壓縮空氣供給量是否足夠。如 不能，則可估算出還需增加多少。一般工業(yè)上空氣壓縮機(jī)的輸出壓力為0.69MPa （ G ），而送到設(shè)備使用點(diǎn)的壓力至少0.62 MPa 。這說(shuō)明我們所用的典型空氣壓縮機(jī)有0.69 MPa（ G ）的卸載壓力和0.62 MPaG ）的筒體加載壓力或叫系統(tǒng)壓力。有了這些數(shù)字（或某一系統(tǒng)的卸載和加載值）我們便可確定。如果筒體壓力抵于名義加載點(diǎn)（0.62 MPa（ G ）或沒(méi)有逐漸上升到卸載壓

13、力（ 0.69 MPa（ G ），就可能需要更多的空氣。當(dāng)然始終要檢查，確信沒(méi)有大的泄露， 并且壓縮機(jī)的卸載和控制系統(tǒng)都運(yùn)行正常。如果壓縮機(jī)必須以高于0.69 MPa（ G ）的壓力工作才能提供0.62 MPa（ G ）的系統(tǒng)壓力，就要檢查分配系統(tǒng)管道尺寸也許太小，或是阻塞點(diǎn)對(duì)于用氣量還需增加多少氣量，系統(tǒng)漏氣產(chǎn)生什么影響以及如何確定儲(chǔ)氣罐的尺寸以滿足間歇的用氣量峰值要求。一、測(cè)試法檢查現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)氣量定時(shí)泵氣試驗(yàn)是一種比較容易精確的檢查現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)氣量或輸出的方法，這將有助于判斷壓縮空氣的短缺不是由于機(jī)器的磨損或故障所造成的。下面是進(jìn)行定時(shí)泵氣試驗(yàn)的程序：A 儲(chǔ)氣罐容積，立方米B 壓縮機(jī)

14、儲(chǔ)氣罐之間管道的容積立方米C （ A 和 B ）總?cè)莘e，立方米壓縮機(jī)D 全載運(yùn)行E 關(guān)閉儲(chǔ)氣罐與工廠空氣系統(tǒng)之間的氣閥F 儲(chǔ)氣罐放棄，將壓力降至0.48 MPa（ G ） G 很快關(guān)閉放氣閥H 儲(chǔ)氣罐泵氣至0.69 MPa（ G ）所需要的時(shí)間，秒現(xiàn)在你已有了確定現(xiàn)有壓縮機(jī)實(shí)際氣量所需要的數(shù)據(jù)，公式是：C=V（ P2-P1） 60/（T ） PA C=ffi縮機(jī)氣量，m3/minV=儲(chǔ)氣罐和管道容積， m3 （C項(xiàng)）P2;最終挾載壓力，MPa （A ） （H項(xiàng)+PA）P1 =最初壓力，MPa （ A ）（ F 項(xiàng) +PA）PA=大氣壓力，MPa （A ）（海平面上為 0.1 MPa） T=時(shí)間

15、，s如果試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果與你工廠空氣壓縮機(jī)的額定氣量接近，你可以較為肯定，你廠空氣系統(tǒng)的負(fù)荷太高，從而需要增加供氣量。二、估算法V=V 現(xiàn)有設(shè)備用氣量+V后處理設(shè)備用氣量+V泄露量+V儲(chǔ)備量 三、確定所需的增加壓 縮空氣根據(jù)將系統(tǒng)壓力提高到所需要壓力的空氣量，就能確定需要增加的壓縮空氣供氣量。P2需要的m3/min=現(xiàn)有的m3/minP1 式中，需要的 m3/min;需要的壓縮空氣供氣量現(xiàn)有的m3/min=現(xiàn)有的壓縮空氣供氣量P2二需要的系統(tǒng)壓力，MPa （A ） P1;現(xiàn)有的系統(tǒng)壓力，MPa （A ）需增加的 m3/min=S要的 m3/min-現(xiàn)有的 m3/min結(jié)果就告訴你為滿足現(xiàn)有的

16、用氣需求所要增加多少氣量。建議增加足夠的氣量以便不僅滿足目前的用氣要求，還把獎(jiǎng)勵(lì)的需求和泄露因素考慮進(jìn)去。四、系統(tǒng)漏氣的影響供氣量不足經(jīng)常是由于或肯定是由于系統(tǒng)的泄漏，空氣系統(tǒng)漏氣損失動(dòng)力的一個(gè)連續(xù)根源，所以最好應(yīng)當(dāng)使其盡量少一些。幾個(gè)相當(dāng)于1/4 英寸小孔的小漏點(diǎn)，在0.69 MPa壓力下可能漏掉多至2.8 M3 的壓縮空氣，這等于你損失一臺(tái)18.75Kw 的空氣壓縮機(jī)的氣量，以電力每度0.4 元，每年運(yùn)行8000小時(shí)（三班制）計(jì)算，這些漏掉的空氣使你白白損失 60000 元。大多數(shù)工廠都會(huì)提供維護(hù)人員和零件來(lái)筑漏。損壞的工具。閥、填料、接頭、滴管和軟管應(yīng)及時(shí)檢查和修理。工廠整個(gè)系統(tǒng)的泄漏可

17、通過(guò)在不供氣情況下測(cè)定系統(tǒng)壓力（在儲(chǔ)氣筒體上側(cè)）從0.69MPa（ G ）降到 0.62 MPa（ G ）所需要的時(shí)間來(lái)診斷。利用泵氣試驗(yàn)我們就可以算出整個(gè)系統(tǒng)的泄漏量：V（P2-P1）60泄漏量 m3/min= 90 （ PA ）如漏氣綠超過(guò)整個(gè)系統(tǒng)氣量的百分之五，就必須筑漏。五、選擇壓縮機(jī)的規(guī)格你一旦確定工廠用氣的氣量（m3/min）和壓力（MPa （ G ）要求，便可選擇空氣壓縮機(jī)的規(guī)格。在選擇時(shí)你可能要考慮的因素包括：- - 目前的用氣量是多少？工廠擴(kuò)建后的用氣量是多少？一般來(lái)說(shuō)，用氣量的年增長(zhǎng)率為 10%。是否考慮將來(lái)要用特殊的制造工藝和工具？- - 理想的做法是回轉(zhuǎn)螺桿式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)所定的規(guī)格應(yīng)保證在調(diào)制和調(diào)節(jié)控制范圍正常工作。- - 單作用風(fēng)冷往復(fù)式空氣壓縮機(jī)所確定的規(guī)格因保證在恒速控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上有3040%的卸載時(shí)間。- - 水冷往復(fù)式空氣壓縮機(jī)可以連續(xù)工作，但選規(guī)格是最好考慮有2025%緩沖或卸載時(shí)間。研究各種型號(hào)的空氣壓縮機(jī)性能特點(diǎn)以估算動(dòng)力成本，從而確定哪一種是滿足你廠目前和將來(lái)要求要