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中山海川机器人丨自动化生产线空气消耗量及空气流量计算方法

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放大字体  缩小字体    发布日期:2023-02-20  浏览次数:76


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,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:



气缸空气消耗量和流量计算excel表下载地址(免费):私信小编

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.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。



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),空气流量l/min(anr),这里的anr全称是atmospherenormaledereference,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1.013bar。

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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