气缸用气量计算

1、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单个汽缸的空压机排气量计算程序 2008-3-29名称代弓单位数值数值（钏）备注a汽缸宜径Dm请输入直径0. 100一次只计算一个汽缸汽缸行程Sm请输入

2、行稈0. 020单行程所需 时间ts请输入时间0.5活塞杆伸出时间丟统压力PMPa请入奇 压力0.8表压当地大气压匕MPa请输入当地0. 1013-般取值 0.1013排气疑冗余 系数f请输入系数2考虑泄漏、安全系数和诡速活塞面积A2 mSVAUJE!0. 007S5活塞速度Vm/sLVALUE!0.04HSr =t汽缸所需压缩窃气流虽Qm3/sLVALUE!0. 00031Q-AeV空压机 结牌排气量 （ANR）Qzm3/sLVALUE!0. 005%P + P3f m /min8VALUE!0. 33542m3/h9VALUE!20. 1253注：如果有多个汽缸，计算后将排气鱼（ANR）书

3、加即可。结论:气动系统的设计工作方式设计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908910111213下降二次伸岀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伸岀500mm夹紧缩回500mm正摆45678910伸岀125mm松开缩回125mm正摆45伸岀500mm1112131415夹紧缩回500mm上升100mm反摆45伸岀125mm1617181920松开缩回125mm伸岀125mm夹紧缩回125mm2122232425下降100mm正摆45伸岀500mm松开缩回500m

4、m2627282930反摆45伸岀125mm夹紧缩回125mm反摆453132333435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上升伸岀500mm夹紧缩回500mm手腕正转90678910手臂正摆180手腕反转90下降二次伸岀478.5mm松开1112131415二次缩回478.5mm手臂反摆180。上升伸岀500mm夹紧1617181920缩回500mm手腕正转90手臂正摆171手腕反转90下降2122232425二次伸岀500mm松开二次缩回500mm手臂反摆171上升2627282930伸岀500mm夹紧缩回500米

5、手腕正转90手臂正摆1803132333435手腕反转90下降二次伸岀337.5mm松开二次缩回337.5mm3637手臂反摆180。延时1秒下一页执行元件选择1、执行元件耗气量计算:式中：qvi缸前进时（杆伸出）无杆腔（包括柱塞缸）压缩空气消耗量3qv2缸后退时（杆缩回）有杆腔压缩空气消耗量（m/s）；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,（m/s）；d活塞杆直径（mD气缸内径（柱塞缸的柱塞直径）(mti气缸前进（杆伸岀）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

6、缸的耗气量:=0.6+0.102）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，（MPat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ti=0.5（S）那么该气缸的耗气量：2伸缩气缸: 已知气缸内径D=o.o32（m，活塞杆直径d=o.oi2（m，行程s=o.5（m，全行程所需的时间t2=2（S）那么该气缸的耗气量:恥（0.0孑2： 01护）x0疔=17279X10-4防忌卜17N79亦）3手腕回转气缸:xr xO.0323x0.5=I.OO96xlO(/s) = 200.9 6(7WSSH4

7、x 0.5=10.048 x= 100,48 Vs-)0 04J-0 0163)XO Q44x0.5=8 44 xiQ-5(郴左/ )=84/s)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( n)，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:=3.925X1Q-4= 392.5(73/)算刈60 - aO)xQ3.3L2937xio(3/)= 329?tws/ff)4x15s摆动气缸：已知气缸体积V=1300(cm3)，使用压

8、力p=0.5(MPa，摆动时间t=2(S)那么该气缸的耗气量：加=巳巩函山両)=391.3(C3/5)= 3.913X10仏)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号标内径mm活塞杆直径mm行程mm全行程所 需时间S耗气量cmi/s手指部分夹紧气缸CDQ2B40-40DC40/350.5100.48手腕部分腕部气缸CDRB1BW50-180S50/901113.480.65x(0 + 0.102)0.5=6&l(/min ) = U文世&附) = 口34塔xl旷佃)x0.05ax.34x15手臂部分伸缩气缸MDBB32-5003212500220

9、0.96升降气缸MDBB50-30050203001.5392.5摆动气缸QGK-1RSD80T180-E280/01802391.3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SMQ的VFS系列，通径待定；单向节流阀：全部选用SMQ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3取3mm当耗气量低于696cm /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

10、最大的耗气量在194cni/s以上外，其余气缸的耗气量均在194cni/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4.5mn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岀口压力， 并保证调节后岀口压力的稳定；分离掉压缩空气中的0.35ym,气状溶液油粒子及大于0.3的锈末、碳类微粒。该

11、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一一摆动气缸来选择。工作压力：0.5MPa最大流量：391.3cmVs，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号标内径mm活塞杆直径mm行程mm全行程所需时间s耗气量cnVs手指部分夹紧气缸CDQ2B40-40DC4016350.5100.48手腕部分腕部气缸CDRB1BW50-180S50/901113.48手臂部 分伸缩气缸MDBB32-50032125002200.96升降气缸MD

12、BB50-30050203001.5392.5摆动气缸QGK-1RSD80T180-E280/01802391.3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(0/1)数量型号数量夹紧气缸VFS-1220-5E-014/31个AS2000-011个腕部气缸VFS-1220-5E-014/31个AS2000-011个伸缩气缸VFS-1220-5E-014/31个AS2000-011个升降VFS-2220-5E-018/61个AS4000-011个气缸摆动气缸VFS-2220-5E-018/61个AS4000-011个4.确定管道直径、验算压力损失选管道直径根据管道内应

13、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g” 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4X 10-4X 3600m/h。那么，丿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验算压力损失预设供气压力为0.7MPa,压力损失为1=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、,上二 .一辅件时的压力损失Ap。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，一一压缩

14、空气流经气动元件的压降总和；二:-系统容许的压降，取APFS。Kpa压降简化修正系数，KAP=1.14 心在所设计的系统中， 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APr2:24.5KPa油雾器的APr2:14.7KPa那么，心-网-:总:-氓工K.；工誉F- I1X 4 3.1 于Cl疋屉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，（PF0大气压力，（Pa）那么，夹紧气缸

15、压缩空气用气量:伸缩气缸压缩空气用气量:e=m4Sxfo100 1013X100 1013X106596.44W/5型竺辿二竺沁L诚 a間01013X10升降气缸压缩空气用气量:、込空冲止七斗仏0.1013x10s腕部气缸压缩空气用气量:e = g朴gm十叨=肖&44冲人0.1013X106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3耗气量cm/s压缩空气用气量cmi/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3

16、92.872329.811.5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:GO）Qs=宀 e_（仇）式中：a气缸每一次往复的作用次数：单作用缸T气动系统的一次工作循环的时间，这里t单个气缸一个行程所需的时间，（s）e3913x（0JxlU十订01和10）=2322.69（3/S）a=l，双作用缸a=2T=20（s）那么，Qs=- - - = 1023-1聞查机械设计手册第五册，空压机供气量计算公式:2 -(1 2 1.5)(1.172送22-1考虑到系统的泄漏，通常泄漏量为用气量的20%左右，那么Qs- 1.5x12x1023.16

17、-诣41 6阴叨)0.011(w3/min )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：0.28mi/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：0.12mLXWH: 1255X 510X 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CDQ2B40-40DC巾4/31电磁换向阀VFS-1320-5E-01巾4/31气缸限流阀AS2000-01巾4/31手腕部分腕部气缸CDRB1BW50-180S巾4/ 3

18、1电磁换向阀VFS-1320-5E-01巾4/31气缸限流阀AS2000-01巾4/31手臂部分伸缩气缸MDBB32-500巾4/31电磁换向阀VFS-1320-5E-01巾4/31气缸限流阀AS2000-01巾4/31升降气缸MDBB50-300巾8/61电磁换向阀VFS-1320-5E-01巾8/61气缸限流阀AS4000-01巾8/61摆动气缸QGK-1RSD80T180-E2巾8/61电磁换向阀VFS-1320-5E-01巾8/61气缸限流阀AS4000-01巾8/61空压机AC2000-02巾8/61气源三大件VD2.2巾8/61上一页1、耗气量：气缸往复一个行程的情况下，气缸以及缸

19、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：塞面积x活塞的速度x绝对压力通常用的公式是：Q=0.046D 2 v（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/Sp-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？是以什么根据来推算的？ 可用伯努利方程推导得出G=4.44*RA2*(P1-P2)/空气密度)A0.5如果是6楼的，管道直径

20、为38mm压力为O.IMPa求耗气量G=4.44*(0.019)八2*(0.1/1.29)9.5*60=26.77m3/mi n用气量的计算和确定确定一个新厂的压缩空气要求的传统方法是将所有用气设备的用气量(m3/min)加起来，再考虑增加一个安全、泄露和发展系数在一个现有工厂里，你只要作一些简单的测试便可知道压缩空气供给量是否足够。如不 能，则可估算出还需增加多少。一般工业上空气压缩机的输岀压力为0.69MPa(G),而送到设备使用点的压力至少0.62 MPa这说明我们所用的典型空气压缩机有0.69 MPa(G)的卸载压力和0.62 MPa(G)的筒体加载压力或叫系统压力。有了这些数字(或某

21、一系统的卸载和加载值)我们便可确定。如果筒体压力抵于名义加载点(0.62 MPa(G)或没有逐渐上升到卸载压力(0.69 MPa(G)，就可能需要更多的空气。当然始终要检查，确信没有大的泄露，并且压缩机的卸载和 控制系统都运行正常。如果压缩机/a必须以高于0.69 MPa(G的压力工作才能提供0.62 MPa(G)的系统压 力，就要检查分配系统管道尺寸也许太小，或是阻塞点对于用气量还需增加多少气量，系统漏气产生什么影响以及如何确定储气罐的尺寸以满足间歇的用气量峰值要求。一、测试法一一检查现有空气压缩机气量定时泵气试验是一种比较容易精确的检查现有空气压缩机气量或输出的方法，这将有助于判断压缩空气

22、的短缺不是由于机器的磨损或故障所造成的。下面是进行定时泵气试验的程序：A.储气罐容积，立方米B.压缩机储气罐之间管道的容积立方米C.(A和B)总容积，立方米压缩机D.全载运行E.关闭储气罐与工厂空气系统之间的气阀F.储气罐放弃，将压力降至0.48 MPa(G)G.很快关闭放气阀H.储气罐泵气至0.69 MPa(G所需要的时间，秒现在你已有了确定现有压缩机实际气量所需要的数据，公式是：C=V( P2-P1)60/(T)PAC=压缩机气量，m3/mi nV=储气罐和管道容积，m3 (C项)P2=最终挟载压力，MPa (A)(H项+PA)P1=最初压力，MPa (A)(F项+PA)PA=大气压力，M

23、Pa(A)(海平面上为0.1 MPa)T=时间，s如果试验数据的计算结果与你工厂空气压缩机的额定气量接近，你可以较为肯定，你厂空气系统的负荷太高，从而需要增加供气量。二、 估算法V=V现有设备用气量+V后处理设备用气量+V泄露量+V储备量三、 确定所需的增加压缩空气根据将系统压力提高到所需要压力的空气量，就能确定需要增加的压缩空气供气量。P2需要的m3/min=现有的m3/minP1式中，需要的m3/mi n=需要的压缩空气供气量现有的m3/min=现有的压缩空气供气量P2=W要的系统压力，MPa (A)P1=B有的系统压力，MPa( A)需增加的m3/min=需要的m3/min-现有的m3/min结果就告诉你为满足现有的用气需求所要增加多少气量。建议增加足够的气量以便不仅满足目前的用气要求，还把奖励的需求和泄露因素考虑进去。四、 系统漏气的影响供气量不足经常是由于或肯定是由于系统的泄漏，空气系统漏气损失动力的一个连续根源，所以最好应当使其尽量少一些。几个相当于1/4英寸小孔的小漏点，在0.69 MPa压力下可能漏掉多至2.8 M3的压缩空气，这等于你损失一台18.75KW的空气压缩机的气量，以电力每度0.4元，每年运行8000