气缸空气消耗量、所需最大流量计算公式,Excel自动计算,免费下载

自动化生产线设计涉及到压缩空气消耗量和空气流量的计算,空气消耗量计算比较简单,就是将所有用气设备空气消耗量简单相加,而空气流量的计算则比较复杂,要计算一段时间内用气设备的空气消耗量,涉及到具体哪些设备。

涉及到设备的空气消耗量,可以让设备供应商提供,而自动化部分的空气消耗量主要就是气缸,日本SMC提供了一个网页在线计算空气消耗量的工具,具体参见 https://www.cad2d3d.com/post-1338.html,选择气缸型号、配管、压力、气缸类型等,在线工具会自动计算出所需空气消耗量和空气流量要求,这个现在工具确实很好,但只适用SMC气缸,其他厂家的气缸就没法计算了,日本SMC故意隐藏了计算过程,因此,我们只能自己想办法计算。

刚刚就遇到了这样的问题,有一个气动执行器需要计算空气消耗量,气动执行器缸径200mm,行程300mm,弹簧顶出,气缸单作用压回,针对上述参数,无法使用SMC在线工具,为此,我只好自己写公式,然后再跟SMC对照结果,最终整理出一个Excel表格,只需要填入相关参数,即可自动计算出空气消耗量和空气流量,具体如下图所示:

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气缸空气消耗量和流量计算Excel表下载地址(免费):https://www.cad2d3d.com/dl.php?ID=1754

其实空气消耗量的计算公式很简单,说白了就是计算气缸的容积,然后将气缸容积换算成标准状态下空气的体积即可。

由于气缸有活塞杆,因此有活塞杆的那一侧截面积会小一点,由此,气缸的容积也就分为推力侧容积和拉力侧容积,就像气缸的推力要大于拉力一样。

气缸容积计算公式=截面积×行程。

根据理想气体状态方程PV/T=c,将压缩空气的体积换算成标准状态下的体积,压缩空气通常是0.5MPa(表压),换算成绝对压力就是0.6MPa(0.5MPa+1个标准大气压),因此,空气消耗量就是6倍气缸容积。

    1. 空气消耗量=气缸容积×6

    2. 最大所需流量=空气消耗量/气缸动作时间

下面是SMC在线工具的计算结果,和我的表格计算结果基本是一致的。

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最后,我用自己的Excel计算了一下开头提到的气动执行器空气消耗量,气缸容积9.4L,空气消耗量56L(ANR),最大空气流量1120L/min(ANR),这里的ANR全称是Atmosphere Normale de Reference,是流量测定的标准参考大气条件,具体是指温度+20°C,相对湿度65% RH,大气压力1.013 bar,具体解释请参见 https://www.cad2d3d.com/post-1526.html

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,很多工作虽然可以借用别人的工具,但终究心里没底,只有自己推倒过整个解题过程,最终才能做到掌控天下。

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