探讨关于气缸耗气量的计算

jason6

以前参与一个项目，气缸有96PCS，气源组合3套。由于前期没有计算气缸的耗气量，导致后期加了两个储气罐，因为在联动的时候，俺们车间的气压不够（还有其它设备在调试），费了很多周折，所以设计前提还是要计算，心里有个地。后面有请教俺们技术顾问（一个日本老头子），讲了很多基本的东西（好多都还给老师了），有了以下的计算公式，逐与大家探讨。日本老头子最后告诉俺，工程单位要拿数据说话。
   
      

气缸的耗气量可以分成最大耗气量和平均耗气量。

最大耗气量是气缸以最大速度运动时所需要的空气消耗，可以表示成：

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

例如缸径D为10cm，最大速度为300mm/s，使用压力为0.6Mpa，则
气缸的最大耗气量qr=0.046*10^2*300*(0.6+0.102)=968.76(L/min)，因此选用cv值为1.0或有效截面积为18mm左右的电磁阀即可满足流量要求。

若气缸的使用压力为0.5Mpa，最大速度为200mm/s，则气缸的最大耗气量为qr=553.84。
如果缸径D为5cm，最大速度为300mm/s，使用压力为0.6Mpa，则气缸的最大耗气量为qr=242.19，因此选用cv值选用0.3左右的即可。

平均耗气量是气缸在气动系统的一个工作循环周期内所消耗的空气流量。可以表示成：
qca=0.0157（D^2*L+d^2*ld）N(p+0.102)
上式中，
qca：气缸的平均耗气量，L/min(ANR)；
N：气缸的工作频率，即每分钟内气缸的往复周数，一个往复为一周，周/min；
L：气缸的行程，cm；
d：换向阀与气缸之间的配管的内径；cm
ld：配管的长度，cm。
例如，缸径D为100mm（10cm）、行程L为100mm（10cm）的气缸，动作频率N为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).

         

平均耗气量用于选用空压机，计算运转成本。最大耗气量用于选定空气处理原件，控制阀及配管尺寸等。最大耗气量与平均耗气量之差用于选定气罐的容积。

耗气量=压力比*活塞面积*行程

压力比：参照海平面的大气条件

压力比=（1.013+工作压力bar）/1.013

大侠们，有更好的计算方式吗，探讨探讨。

boa65432

楼主，根据你的最大用气量推导平均用气量系数应该为0.0154. 如果是0.0157，最大耗气量是0.047应该是机械手册上的那个系数。当然这个在使用中差别不会大。你这两个公式在同一个地方写下来的么？

boa65432

hhg9613 发表于 2015-12-10 12:49
经验数据

这个是换算成常压下的流量换算出来的，0.047是单位换算加上派的结果

maxtlovell

以前都是大概估计一下,跟楼主一样..
看了楼主的帖子,然后又查了N多网络资料,找到一份excel做的非常不错,基本跟楼主是一样的
贴上来给大伙用用,好东西不能独享啊..

直接上网盘
http://pan.baidu.com/s/1eRu1HSI

只是有一点疑问,机械手册的公式不太一样

maxtlovell

zms9439 发表于 2015-12-8 09:29
机械手册推荐的公式是这样的

这部分是在机械设计手册 第五卷的?

夫俗孒

谢分享

刘嵩

好帖marker

三轴坐标系

学习了，谢谢分享

hhg9613

经验数据

xue428032

firstyw 发表于 2015-12-9 11:58
大侠，耗气量967L/min 怎么知道选CV值1.0或截面积18的电磁阀，有计算公式或者标准吗?

有公式的，刚开始都是按公式计算，后面就没用了，发现一条生产线上百万，电磁阀之类的最大型号比最小型号贵不了多少，现在都是直接选最大号的

xue428032

楼主这公式跟SMC公司出的那本气动资料的上的一样，我还把它弄成excel计算表格，还有真空部分。现在只用他们公司的产品，所以就参照他们公司出的资料