气动理论基本计算

1、气动理论基本计算第1页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四1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WWWW提升夹持水平滚动水平滑动F=K（夹持力）F=WF=W= 0.10.4F=W= 0.20.8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50500mm/s气缸速度500mm/s负载率70%50%30%第2页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四2气缸缸径计算(一)驱动负载(活塞杆伸出) F= D2P /4驱动负载(活塞杆缩回) F= (D2-d2)P /4一般简化计算D=4F P D-气缸缸径（内径），mmF

2、-气缸承受的负载，NP-气缸使用压力，MPa-气缸的负载率，%第3页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四3气缸缸径计算(二)根据负载情况确定需要的理论推力F0= F/ 再根据下表查找合适的缸径第4页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四4气缸耗气量计算气缸动作流量：QF=6VmaxAX10-5 QF -压缩状态下的流量, L/min Vmax -气缸的运动速度,mm/s A -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

3、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）/P0 L/min（ANR） P-使用压力，MPa P0-标准大气压，0.1013MPa第5页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四5气缸耗气量计算气缸的最大耗气量Qmax Qmax = 6（P+P0）VmaxAX10-5/P0 L/min（ANR） 0.000462 D2Vmax ( P+1.012） L/min（ANR） Vmax -气缸的运动速度,mm/s D -气缸缸径, mm P -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

4、和主管路部分，这种情况下，主要使用平均流量。第6页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四6气缸耗气量计算气缸的平均耗气量Qca Qca0.0000157 (D2L+ d2ld)N ( P+1.012） L/min（ANR） L -气缸行程, mm D -气缸缸径, mm d -气缸与电磁阀之间的配管的内径, mm ld -气缸与电磁阀之间的配管的长度, mm N -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。第7页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四7空压机输出流量计算Qc=K1K2K3Qc

5、a （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=1.151.5; 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=1第8页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四8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

6、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。第9页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四9气罐容积计算（1）VPa*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（M

7、pa） 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：第10页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四10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：第11页，共12页，2022年，5月20日，7点59分，星期四11管道内径计算 D-管道内径（mm）； Q-压缩空气的体积流量（m3/s)