气缸用气量计算

怎样计算气缸的耗气量，谢谢！！！Qmax=0.047D*D*s(P+0.1)/0.1*1/tQmax---最大耗气量L/minD--------缸经，cmt---------气缸一次往返所需的时间，sP-------工作压力，MPat---------气缸一次往返所需的时间，s若是电磁阀控制，这个t怎么确定呀？可以计算平均耗气量Q=0.00157ND*D*s(P+0.1)/0.1Q---平均耗气量L/minD--------缸经，cmN--------气缸每分钟的往返次数P-------工作压力，MPa是不是还应该与实际行程或活塞的平均速度有关系呀。气动系统的设计一．工作方式设计1．运动一的工作顺序图（单个工作周期为19秒）1234567上升伸出夹紧缩回手腕正转90°手臂正摆180°手腕反转90°8910111213下降二次伸出松开二次缩回手臂反摆180°延时2．运动二的工作顺序图（单个工作周期为42秒）12345反摆135°伸出500mm夹紧缩回500mm正摆45°678910伸出125mm松开缩回125mm正摆45°伸出500mm1112131415夹紧缩回500mm上升100mm反摆45°伸出125mm1617181920松开缩回125mm伸出125mm夹紧缩回125mm2122232425下降100mm正摆45°伸出500mm松开缩回500mm2627282930反摆45°伸出125mm夹紧缩回125mm反摆45°3132333435缩回500mm松开缩回500mm正摆135°延时1秒3.运动三的工作顺序图（单个工作周期为53.5秒）12345上升伸出500mm夹紧缩回500mm手腕正转90°678910手臂正摆180°手腕反转90°下降二次伸出478.5mm松开1112131415二次缩回478.5mm手臂反摆180°上升伸出500mm夹紧1617181920缩回500mm手腕正转90°手臂正摆171°手腕反转90°下降2122232425二次伸出500mm松开二次缩回500mm手臂反摆171°上升2627282930伸出500mm夹紧缩回500米手腕正转90°手臂正摆180°3132333435手腕反转90°下降二次伸出337.5mm松开二次缩回337.5mm3637手臂反摆180°延时1秒〈下一页〉二．执行元件选择1、执行元件耗气量计算：查《机械设计手册》第5分册，可知伸缩型气缸的耗气量：有活塞杆腔时，无活塞杆腔时，式中：qv1——缸前进时（杆伸出）无杆腔（包括柱塞缸）压缩空气消耗量(m3/s)；qv2——缸后退时（杆缩回）有杆腔压缩空气消耗量(m3/s)；D——气缸内径（柱塞缸的柱塞直径）(m)d——活塞杆直径(m)t1——气缸前进（杆伸出）时完成全行程所需时间(s)t2——气缸后退（杆缩回）时完成全行程所需时间(s)s——缸的行程(m)查SMC培训教材《现代实用气动技术》，可知摆动气缸的耗气量：式中：qrH——摆动气缸的最大耗气量；(L/min)V——摆动气缸的内部容积；(cm3)P——使用压力，(MPa)t——摆动时间，(s)①夹紧气缸：已知气缸内径D=0.040(m)，行程s=0.04(m)，全行程所需的时间t1=0.5(s)那么该气缸的耗气量：②伸缩气缸：已知气缸内径D=0.032(m)，活塞杆直径d=0.012(m)，行程s=0.5(m)，全行程所需的时间t2=2(s)那么该气缸的耗气量：③手腕回转气缸：已知气缸体积V=94.25(cm3)，使用压力P=0.5(MPa)，摆动时间t=0.5(s)那么该气缸的耗气量：④手臂升降气缸：已知气缸内径D=0.05(m)，活塞杆直径d=0.02(m)，行程s=0.3(m)，全行程所需的时间t2=1.5(s)那么该气缸的耗气量：⑤摆动气缸：已知气缸体积V=1300(cm3)，使用压力p=0.5(MPa)，摆动时间t=2(s)那么该气缸的耗气量：则，各执行元件的类型与主要尺寸参数如下表3-1表3-1各执行元件类型及尺寸参数部件气缸标号内径mm活塞杆直径mm行程mm全行程所需时间s耗气量cm3/s手指部分夹紧气缸CDQ2B40-40DC40/350.5100.48手腕部分腕部气缸CDRB1BW50-180S50/90°1113.48手臂部分伸缩气缸MDBB32-50032125002200.96升降气缸MDBB50-30050203001.5392.5摆动气缸QGK-1RSD80T180-E280/0°～180°2391.3〈上一页〉〈下一页〉三．控制元件选择1.类型初定根据气动回路系统对控制元件的流量要求、工作压力、工作环境及工作可靠性，结合气动回路原理图，初选各控制阀如下：主控电磁换向阀：全部选用SMC的VFS系列，通径待定；单向节流阀：全部选用SMC的AS系列，通径待定。2、选择主控电磁换向阀及气缸限流器查《新编机械设计师手册》下册，当耗气量低于194cm3/s时，电磁换向阀的通径可选取3mm，当耗气量低于696cm3/s时，电磁换向阀的通径可选取6mm。在上述五种，除升降气缸和摆动气缸最大的耗气量在194cm3/s以上外，其余气缸的耗气量均在194cm3/s以下，为了尽量使元件型号统一，便于安装及维修时的更换，故电磁换向阀的通径选取3mm和4.5mm两种。查SMC公司的《五通先导式电磁阀VFS系列金属密封闭元件手册》及《产品样本》第4版等资料，选得各气缸的电磁换向阀及气缸限流器，如下表3-2。3、选择气源三大件在气动系统中，将过滤器、减压阀及油雾分离器组合在一起统称为气源三大件。其作用是清除压缩空气中的油污、水分各粉尘等；将较高的入口压力调节并降低到符合使用要求的出口压力，并保证调节后出口压力的稳定；分离掉压缩空气中的0.3～5μm，气状溶液油粒子及大于0.3μm的锈末、碳类微粒。该原件的选择是根据气动系统的工作压力及流量要求，工作可靠性有关。因为各执行元件因联锁关系不会同时工作特点，故选取该系统中压力、流量最大的执行元件——摆动气缸来选择。工作压力：0.5MPa，最大流量：391.3cm3/s，查SMC公司《产品样本》第4版，选择AC2000-02空气过滤组合元件。表3-1各执行元件类型及尺寸参数部件气缸标号内径mm活塞杆直径mm行程mm全行程所需时间s耗气量cm3/s手指部分夹紧气缸CDQ2B40-40DC4016350.5100.48手腕部分腕部气缸CDRB1BW50-180S50/90°1113.48手臂部分伸缩气缸MDBB32-50032125002200.96升降气缸MDBB50-30050203001.5392.5摆动气缸QGK-1RSD80T180-E280/0°～180°2391.3表3-2电磁换向阀与气缸限流器型号表气缸电磁换向阀气缸限流器型号配合管道(O/I)数量型号数量夹紧气缸VFS-1220-5E-01Ф4/31个AS2000-011个腕部气缸VFS-1220-5E-01Ф4/31个AS2000-011个伸缩气缸VFS-1220-5E-01Ф4/31个AS2000-011个升降VFS-2220-5E-01Ф8/61个AS4000-011个气缸摆动气缸VFS-2220-5E-01Ф8/61个AS4000-011个4．确定管道直径、验算压力损失⑴选管道直径根据管道内应遵循与电磁换向阀、气缸通径等相一致的原则，查《新编机械设计师手册》可知，管道内径d：式中：Q——压缩空气流量v——管内压缩空气流速通常，一般管道应在25m/s以下在该气压系统中最大的压缩空气流量为4×10-4×3600m3/h。那么，为了使管道与电磁换向阀相匹配，取管道内径为6mm，外径为8mm。⑵验算压力损失预设供气压力为0.7MPa，压力损失为[ΔP]=50Kpa查《机械设计手册》第5分册得知，对于管道长度不是特别长时（小于100m）、气流流速v不特别在的气动系统中，系统压力损失主要部分在于气流通过各个元件、辅件时的压力损失Δpr2。对于不要求精确计算的系统，其压降验算可按下式进行，式中，——压缩空气流经气动元件的压降总和；——系统容许的压降，取[ΔP]=50Kpa——压降简化修正系数，KΔp=1.1在所设计的系统中，减压阀及电磁换向阀的损失比较少，其主要的损失主要体现在气缸限流器及油雾器中。查《机械设计手册》第5分册，得知：气缸限流器的ΔPr2：24.5KPa油雾器的ΔPr2：14.7KPa那么，说明所选的阀及管道通径均合格。〈上一页〉〈下一页〉四．各执行元件用气量的计算及空压机的确定1.各执行元件的压缩空气用气量：执行元件的压缩空气用气量计算公式：式中：Q——元件的耗气量，(cm2)P——使用压力，(Pa)P0——大气压力，(Pa)那么，夹紧气缸压缩空气用气量：伸缩气缸压缩空气用气量：升降气缸压缩空气用气量：腕部气缸压缩空气用气量：手臂摆动气缸压缩空气用气量：则，各执行元件的压缩空气用气量如下表3-3表3-3各执行元件压缩空气相应参数部件气缸耗气量cm3/s压缩空气用气量cm3/s全行程所需时间s手指部分夹紧气缸100.48596.440.5手腕部分腕部气缸113.48673.61手臂部分伸缩气缸200.961192.862升降气缸392.872329.811.5摆动气缸391.32322.6922.气缸的理论用气量：查《机械设计手册》第五分册，气缸平均用气量计算公式：式中：a——气缸每一次往复的作用次数：单作用缸a=1，双作用缸a=2T——气动系统的一次工作循环的时间，这里T=20(s)t——单个气缸一个行程所需的时间，(s)那么，查《机械设计手册》第五册，空压机供气量计算公式：考虑到系统的泄漏，通常泄漏量为用气量的20%左右，那么3.选择空压机：查《机械设计手册》第五册，初选长春空气压缩机厂的VD2.2型号滑片式风冷压缩机。其参数如下：额定排气量：0.28m3/min电动机功率：2.2kW总重量：160kg额定排气压力：0.7MPa压气机储气缺罐容积：0.12m3L×W×H：1255×510×860mm〈上一页〉〈下一页〉五、气动元件清单（表3-4）表3-4气动元件物料清单部件名称型号配合管道数量手指部分夹紧气缸CDQ2B40-40DCф4/31电磁换向阀VFS-1320-5E-01ф4/31气缸限流阀AS2000-01ф4/31手腕部分腕部气缸CDRB1BW50-180Sф4/31电磁换向阀VFS-1320-5E-01ф4/31气缸限流阀AS2000-01ф4/31手臂部分伸缩气缸MDBB32-500ф4/31电磁换向阀VFS-1320-5E-01ф4/31气缸限流阀AS2000-01ф4/31升降气缸MDBB50-300ф8/61电磁换向阀VFS-1320-5E-01ф8/61气缸限流阀AS4000-01ф8/61摆动气缸QGK-1RSD80T180-E2ф8/61电磁换向阀VFS-1320-5E-01ф8/61气缸限流阀AS4000-01ф8/61空压机AC2000-02ф8/61气源三大件VD2.2ф8/61〈上一页〉1、耗气量：气缸往复一个行程的情况下，气缸以及缸与换向阀之间的配管内所消耗的空气量（标准大气压状态下）2、最大耗气率：气缸活塞以最大速度运动时，单位时间内所消耗的空气量（标准大气压状态下）气缸的最大耗气量：Q=活塞面积x活塞的速度x绝对压力通常用的公式是：Q=0.046D²v（p+0.1）Q------标准状态下的气缸最大耗气量（L/min）D------气缸的缸径（cm）v------气缸的最大速度（mm/s）p------使用压力（MPa）一个气动马达的缸径是500,里面剩余空间是280升,它的转速是1500/min、扭矩力是1.57Nm，请问每分钟的耗气量是多少？是以什么根椐来推算的？可用伯努利方程推导得出。G=4.44*R^2*((P1-P2)/空气密度)^0.5如果是6楼的，管道直径为38mm，压力为0.1MPa，求耗气量G=4.44*（0.019）^2*(0.1/1.29)^0.5*60=26.77m3/min用