气动理论基本计算..

1气动技术基础理论基本计算SMC（中国）有限公司2气缸缸径计算-----负载与负载率的确定•负载状态与负载力负载状态负载力=K（夹持力）F=WF=μWμ=0.1—0.4F=μWμ=0.2—0.8•负载状态与负载力负载的运动状态静载荷(如夹紧、低速压铆）动载荷气缸速度50—500mm/s气缸速度≥500mm/s负载率η≤70%≤50%≤30%3气缸缸径计算(一)•驱动负载(活塞杆伸出)•F=πD2Pη/4•驱动负载(活塞杆缩回)•F=π(D2-d2)Pη/4•一般简化计算D=4FπPηD--------气缸缸径（内径），mmF---------气缸承受的负载，NP---------气缸使用压力，MPaη-------气缸的负载率，%4气缸缸径计算(二)•根据负载情况确定需要的理论推力F0=F/η•再根据下表查找合适的缸径5气缸耗气量计算气缸动作流量：QF=6VmaxAX10-5QF------压缩状态下的流量,L/minVmax------气缸的运动速度,mm/sA------气缸活塞面积,mm2由于气体可以被压缩,因此不同压力下的压缩空气的物理特性无法进行比较,为了便于分析计算,一般都将该流量值换算成标准状态下的流量值L/min（ANR）；气动元件所标示的流量值也是已经换算过的标准状态下的流量值。Q=QF（P+P0）/P0L/min（ANR）P---------使用压力，MPaP0--------标准大气压，0.1013MPa6气缸耗气量计算气缸的最大耗气量QmaxQmax=6（P+P0）VmaxAX10-5/P0L/min（ANR）≈0.000462D2Vmax(P+1.012）L/min（ANR）Vmax------气缸的运动速度,mm/sD------气缸缸径,mmP------使用压力，MPa气缸的最大耗气量计算主要用于空气处理元件、电磁阀和支路配管的选择；习惯需要的流量计算主要是针对气源和主管路部分，这种情况下，主要使用平均流量。7气缸耗气量计算气缸的平均耗气量QcaQca≈0.0000157(D2L+d2ld)N(P+1.012）L/min（ANR）L------气缸行程,mmD------气缸缸径,mmd------气缸与电磁阀之间的配管的内径,mmld------气缸与电磁阀之间的配管的长度,mmN------气缸的工作频度,即每分钟内气缸的往复周数，一个往复为一周周/min平均耗气量主要用于选用空压机以及运转成本等。8空压机输出流量计算Qc=K1K2K3Qca（m3/min）（ANR）Qc-----空压机组的输出流量（m3/min）（ANR）Qca-----气动系统的最大耗气量（m3/min）（ANR）K1----漏损系数，K1=1.15—1.5;K2----备用系数,K2=1.3-----1.6;K3----利用系数,K3=0.5-----1K1考虑气动元件、管接头等处的泄漏,尤其是气动工具等的磨损泄漏。K2是考虑系统中增添新设备的可能，可以根据实际情况另定系数。K3是考虑到多台设备不一定同时使用，如同时使用，K3=19冷冻式干燥机的额定处理流量计算Qc=K1K2K3Q（m3/min）（ANR）Qc----冷冻式干燥机的额定处理流量（m3/min）（ANR）Q-----气动系统的最大耗气量（m3/min）（ANR）K1----进气压力修正系数；K2----进气温度修正系数；K3----环境温度修正系数；不同公司的冷干机的修正系数不同！！！工程计算上，为方便选用，一般根据空气压缩机的输出流量直接选取冷干机；由于空压机大多是间歇工作，而冷干机是连续工作，所以冷干机的处理流量必须大于空压机的输出流量。10气罐容积计算（1）V≥Pa*Qmax*t/（P1-P2）（m3）Pa------大气压力（Mpa）P1------突然停气时气罐内的初始绝对压力（Mpa）P2------气动系统允许最低工作绝对压力（Mpa）Qmax---气动系统的最大耗气量（m3/min）（ANR）t---------停电后气罐应维持的供气时间（min）根据停机保压要求的计算：11气罐容积计算（2）V≥（Vo-Qvt）Pa/（P1-P2）（m3）Vo----气动系统在工作周期t内消耗的自由空气体积（m3）Qv---空压机或外部管网供给的自由空气流量（m3/min）（ANR）Pa------大气压力（Mpa）P1------罐内的初始绝对压力（Mpa）P2------气动系统允许最低工作绝对压力（Mpa）t---------气动设备和装置的工作周期（min）根据系统压力波动要求的计算：12管道内径计算D-----管道内径（mm）；Q-----压缩空气的体积流量（m3/s)V-----压缩空气在管道中的流动速度，主管了路一般限制在8---10m/s,支管路一般限制在10—15m/s;计算完成后再根据标准D值标准化.D=4QπVX103mm