自動化生產線設計涉及到壓縮空氣消耗量和空氣流量的計算,空氣消耗量計算比較簡單,就是將所有用氣設備空氣消耗量簡單相加,而空氣流量的計算則比較復雜,要計算一段時間內用氣設備的空氣消耗量,涉及到具體哪些設備。
涉及到設備的空氣消耗量,可以讓設備供應商提供,而自動化部分的空氣消耗量主要就是氣缸,日本SMC提供了一個網頁在線計算空氣消耗量的工具,選擇氣缸型號、配管、壓力、氣缸類型等,在線工具會自動計算出所需空氣消耗量和空氣流量要求,這個現在工具確實很好,但只適用SMC氣缸,其他廠家的氣缸就沒法計算了,日本SMC故意隱藏了計算過程,因此,我們只能自己想辦法計算。
剛剛就遇到了這樣的問題,有一個氣動執(zhí)行器需要計算空氣消耗量,氣動執(zhí)行器缸徑200mm,行程300mm,彈簧頂出,氣缸單作用壓回,針對上述參數,無法使用SMC在線工具,為此,我只好自己寫公式,然后再跟SMC對照結果,最終整理出一個Excel表格,只需要填入相關參數,即可自動計算出空氣消耗量和空氣流量,具體如下圖所示:
氣缸空氣消耗量和流量計算Excel表下載地址(免費):私信小編
其實空氣消耗量的計算公式很簡單,說白了就是計算氣缸的容積,然后將氣缸容積換算成標準狀態(tài)下空氣的體積即可。送料機
由于氣缸有活塞桿,因此有活塞桿的那一側截面積會小一點,由此,氣缸的容積也就分為推力側容積和拉力側容積,就像氣缸的推力要大于拉力一樣。
氣缸容積計算公式=截面積×行程。
根據理想氣體狀態(tài)方程PV/T=c,將壓縮空氣的體積換算成標準狀態(tài)下的體積,壓縮空氣通常是0.5MPa(表壓),換算成絕對壓力就是0.6MPa(0.5MPa+1個標準大氣壓),因此,空氣消耗量就是6倍氣缸容積。
1. 空氣消耗量=氣缸容積×6
2. 最大所需流量=空氣消耗量/氣缸動作時間
下面是SMC在線工具的計算結果,和我的表格計算結果基本是一致的。
最后,我用自己的Excel計算了一下開頭提到的氣動執(zhí)行器空氣消耗量,氣缸容積9.4L,空氣消耗量56L(ANR),最大空氣流量1120L/min(ANR),這里的ANR全稱是Atmosphere Normale de Reference,是流量測定的標準參考大氣條件,具體是指溫度+20°C,相對濕度65% RH,大氣壓力1.013 bar。
紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行,很多工作雖然可以借用別人的工具,但終究心里沒底,只有自己推倒過整個解題過程,最終才能做到掌控天下。送料機