自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)涉及到壓縮空氣消耗量和空氣流量的計(jì)算,空氣消耗量計(jì)算比較簡(jiǎn)單,就是將所有用氣設(shè)備空氣消耗量簡(jiǎn)單相加,而空氣流量的計(jì)算則比較復(fù)雜,要計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)用氣設(shè)備的空氣消耗量,涉及到具體哪些設(shè)備。
涉及到設(shè)備的空氣消耗量,可以讓設(shè)備供應(yīng)商提供,而自動(dòng)化部分的空氣消耗量主要就是氣缸,日本SMC提供了一個(gè)網(wǎng)頁(yè)在線計(jì)算空氣消耗量的工具,選擇氣缸型號(hào)、配管、壓力、氣缸類型等,在線工具會(huì)自動(dòng)計(jì)算出所需空氣消耗量和空氣流量要求,這個(gè)現(xiàn)在工具確實(shí)很好,但只適用SMC氣缸,其他廠家的氣缸就沒(méi)法計(jì)算了,日本SMC故意隱藏了計(jì)算過(guò)程,因此,我們只能自己想辦法計(jì)算。
剛剛就遇到了這樣的問(wèn)題,有一個(gè)氣動(dòng)執(zhí)行器需要計(jì)算空氣消耗量,氣動(dòng)執(zhí)行器缸徑200mm,行程300mm,彈簧頂出,氣缸單作用壓回,針對(duì)上述參數(shù),無(wú)法使用SMC在線工具,為此,我只好自己寫(xiě)公式,然后再跟SMC對(duì)照結(jié)果,最終整理出一個(gè)Excel表格,只需要填入相關(guān)參數(shù),即可自動(dòng)計(jì)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(jì)算Excel表下載地址(免費(fèi)):私信小編
其實(shí)空氣消耗量的計(jì)算公式很簡(jiǎn)單,說(shuō)白了就是計(jì)算氣缸的容積,然后將氣缸容積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的體積即可。整平機(jī)
由于氣缸有活塞桿,因此有活塞桿的那一側(cè)截面積會(huì)小一點(diǎn),由此,氣缸的容積也就分為推力側(cè)容積和拉力側(cè)容積,就像氣缸的推力要大于拉力一樣。
氣缸容積計(jì)算公式=截面積×行程。
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV/T=c,將壓縮空氣的體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積,壓縮空氣通常是0.5MPa(表壓),換算成絕對(duì)壓力就是0.6MPa(0.5MPa+1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)作時(shí)間
下面是SMC在線工具的計(jì)算結(jié)果,和我的表格計(jì)算結(jié)果基本是一致的。
最后,我用自己的Excel計(jì)算了一下開(kāi)頭提到的氣動(dòng)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(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)參考大氣條件,具體是指溫度+20°C,相對(duì)濕度65% RH,大氣壓力1.013 bar。
紙上得來(lái)終覺(jué)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(méi)底,只有自己推倒過(guò)整個(gè)解題過(guò)程,最終才能做到掌控天下。整平機(jī)