氣動技術(shù)基礎(chǔ)理論

基本計算SMC（中國）有限公司1氣動技術(shù)基礎(chǔ)理論

基本計算SMC（中國）有限公司1氣缸缸徑計算-----負(fù)載與負(fù)載率的確定負(fù)載狀態(tài)與負(fù)載力負(fù)載狀態(tài)負(fù)載力WWWW提升夾持水平滾動水平滑動F=K（夾持力）F=WF=μWμ=0.1—0.4F=μWμ=0.2—0.8負(fù)載狀態(tài)與負(fù)載力負(fù)載的運動狀態(tài)靜載荷(如夾緊、低速壓鉚）動載荷氣缸速度50—500mm/s氣缸速度≥500mm/s負(fù)載率η≤70%≤50%≤30%2氣缸缸徑計算-----負(fù)載與負(fù)載率的確定負(fù)載狀態(tài)與負(fù)載力負(fù)載氣缸缸徑計算(一)驅(qū)動負(fù)載(活塞桿伸出)

F=πD2Pη/4驅(qū)動負(fù)載(活塞桿縮回)

F=π(D2-d2)Pη/4一般簡化計算D=4FπPη

D--------氣缸缸徑（內(nèi)徑），mmF---------氣缸承受的負(fù)載，NP---------氣缸使用壓力，MPaη-------氣缸的負(fù)載率，%3氣缸缸徑計算(一)驅(qū)動負(fù)載(活塞桿伸出)D=4FπPη氣缸缸徑計算(二)根據(jù)負(fù)載情況確定需要的理論推力F0=F/

η再根據(jù)下表查找合適的缸徑4氣缸缸徑計算(二)根據(jù)負(fù)載情況確定需要的理論推力F0=F/氣缸耗氣量計算氣缸動作流量：QF=6VmaxAX10-5

QF------壓縮狀態(tài)下的流量,L/min

Vmax------氣缸的運動速度,mm/s

A------氣缸活塞面積,mm2

由于氣體可以被壓縮,因此不同壓力下的壓縮空氣的物理特性無法進行比較,為了便于分析計算,一般都將該流量值換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量值L/min（ANR）；氣動元件所標(biāo)示的流量值也是已經(jīng)換算過的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量值。Q=QF

（P+P0）/P0L/min（ANR）

P---------使用壓力，MPaP0--------標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，0.1013MPa5氣缸耗氣量計算氣缸動作流量：QF=6VmaxAX10-55氣缸耗氣量計算氣缸的最大耗氣量Qmax

Qmax=6（P+P0）VmaxAX10-5/P0

L/min（ANR）≈0.000462D2Vmax(P+1.012）L/min（ANR）Vmax------氣缸的運動速度,mm/s

D------氣缸缸徑,mm

P------使用壓力，MPa

氣缸的最大耗氣量計算主要用于空氣處理元件、電磁閥和支路配管的選擇；習(xí)慣需要的流量計算主要是針對氣源和主管路部分，這種情況下，主要使用平均流量。6氣缸耗氣量計算氣缸的最大耗氣量Qmax氣缸的氣缸耗氣量計算氣缸的平均耗氣量Qca

Qca≈0.0000157(D2L+d2ld)N(P+1.012）L/min（ANR）L------氣缸行程,mm

D------氣缸缸徑,mm

d------氣缸與電磁閥之間的配管的內(nèi)徑,mmld------氣缸與電磁閥之間的配管的長度,mmN------氣缸的工作頻度,即每分鐘內(nèi)氣缸的往復(fù)周數(shù)，一個往復(fù)為一周周/min

平均耗氣量主要用于選用空壓機以及運轉(zhuǎn)成本等。7氣缸耗氣量計算氣缸的平均耗氣量Qca平均耗氣空壓機輸出流量計算Qc=K1K2K3Qca

（m3/min）（ANR）

Qc-----空壓機組的輸出流量（m3/min）（ANR）

Qca-----氣動系統(tǒng)的最大耗氣量（m3/min）（ANR）

K1----漏損系數(shù)，K1=1.15—1.5;K2----備用系數(shù),K2=1.3-----1.6;K3----利用系數(shù),K3=0.5-----1K1考慮氣動元件、管接頭等處的泄漏,尤其是氣動工具等的磨損泄漏。K2是考慮系統(tǒng)中增添新設(shè)備的可能，可以根據(jù)實際情況另定系數(shù)。K3是考慮到多臺設(shè)備不一定同時使用，如同時使用，K3=18空壓機輸出流量計算Qc=K1K2K3Qca（m3/mi冷凍式干燥機的額定處理流量計算Qc=K1K2K3Q（m3/min）（ANR）

Qc----冷凍式干燥機的額定處理流量（m3/min）（ANR）

Q-----氣動系統(tǒng)的最大耗氣量（m3/min）（ANR）

K1----進氣壓力修正系數(shù)；

K2----進氣溫度修正系數(shù)；

K3----環(huán)境溫度修正系數(shù)；不同公司的冷干機的修正系數(shù)不同?。?！工程計算上，為方便選用，一般根據(jù)空氣壓縮機的輸出流量直接選取冷干機；由于空壓機大多是間歇工作，而冷干機是連續(xù)工作，所以冷干機的處理流量必須大于空壓機的輸出流量。9冷凍式干燥機的額定處理流量計算Qc=K1K2K3Q（m氣罐容積計算（1）V≥Pa*Qmax*t/（P1-P2）（m3）

Pa------大氣壓力（Mpa）

P1------突然停氣時氣罐內(nèi)的初始絕對壓力（Mpa）

P2------氣動系統(tǒng)允許最低工作絕對壓力（Mpa）

Qmax---氣動系統(tǒng)的最大耗氣量（m3/min）（ANR）

t---------停電后氣罐應(yīng)維持的供氣時間（min）根據(jù)停機保壓要求的計算：10氣罐容積計算（1）V≥Pa*Qmax*t/（P1-P2）氣罐容積計算（2）V≥（Vo-Qvt）Pa/（P1-P2）（m3）

Vo----氣動系統(tǒng)在工作周期t內(nèi)消耗的自由空氣體積（m3）

Qv---空壓機或外部管網(wǎng)供給的自由空氣流量（m3/min）（ANR）Pa------大氣壓力（Mpa）

P1------罐內(nèi)的初始絕對壓力（Mpa）

P2------氣動系統(tǒng)允許最低工作絕對壓力（Mpa）

t---------氣動設(shè)備和裝置的工作周期（min）根據(jù)系統(tǒng)壓力波動要求的計算：11氣罐容積計算（2）V≥（Vo-Qvt）Pa/（P1-P2）管道內(nèi)徑計算

D-----管道內(nèi)徑（mm）；Q-----壓縮空氣的體積流量（m3/s)