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文档简介
气动理论基本计算第一页,共十二页,编辑于2023年,星期日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=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%第二页,共十二页,编辑于2023年,星期日2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=4FπPη
D--------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,%第三页,共十二页,编辑于2023年,星期日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/
η再根据下表查找合适的缸径第四页,共十二页,编辑于2023年,星期日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,0.1013MPa第五页,共十二页,编辑于2023年,星期日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)≈0.000462D2Vmax(P+1.012)L/min(ANR)Vmax------气缸的运动速度,mm/sD------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和主管路部分,这种情况下,主要使用平均流量。第六页,共十二页,编辑于2023年,星期日6气缸耗气量计算气缸的平均耗气量Qca
Qca≈0.0000157(D2L+d2ld)N(P+1.012)L/min(ANR)L------气缸行程,mmD------气缸缸径,mm
d------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。第七页,共十二页,编辑于2023年,星期日7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=1第八页,共十二页,编辑于2023年,星期日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。第九页,共十二页,编辑于2023年,星期日9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:第十页,共十二页,编辑于2023年,星期日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:第十一页,共十二页,编辑于2023年,星期日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)
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