(完整版)气缸耗气量及气管流量计算方法

流量的计算公式

Q=4.44F*((p2-p1)/ρ）0.5

流量Q，流通面积F，前后压力差p2-p1，密度ρ，0.5是表示0.5次方。以上全部为国际单位制。适用介质为液体，如气体需乘以一系数。

由Q＝F*v可算出与管径关系。

以上为稳定流动公式。

气量计算

1、耗气量： 气缸往复一个行程的情况下，气缸以及缸与换向阀之间的配管内所消耗的空气量（标准大气压状态下）

2、最大耗气率： 气缸活塞以最大速度运动时，单位时间内所消耗的空气量（标准大气压状态下）

气缸的最大耗气量： Q=活塞面积 x 活塞的速度 x 绝对压力

通常用的公式是： Q=0.046D²v（p+0.1）

Q------标准状态下的气缸最大耗气量（L/min）

D------气缸的缸径（cm）

v------气缸的最大速度（mm/s）

p------使用压力（MPa）

积流量=截面积*流速

截面积=（3.14/4）*d^2 “^2”代表平方

只要再知道气体的流速就可以了

如果算的是质量流量，那还要知道气体的密度。

例：

已知气管内径为10mm，进口的压强为14MPa,出口为正常大气压，气体为氩气，请问能否计算出流量？计算方公式是什么？

Q=ν*r^2*3.14*3600；（流量和流速的关系式）

R=(λ/D)*(ν^2*γ/2g)；（摩擦阻力推导公式）

P=RL；（力学平衡公式）

Q-流量(h/m3)；ν-流速(m/s)；r-管道半径(m)；D-管道直径(m)；P-压力(kg/m2)；R-沿程摩擦阻力(kg/m2)；L-管道长度(m)；g-重力加速度=9.8。压力可以换算成Pa，1帕=1/9.81(kg/m2)

根据已知条件列出以上的三个方程构成一个方程组，解方程组便可以得到流量Q。

气缸的用气量计算

一个汽缸的用气量：

（1）一个汽缸的用气量3.141593653*D（米）^2/4*一分钟内活塞杆行程（米）。

耗气量计算

一、 单个位置，气缸一个行程的耗气量(即缸内容积)计算

1、 气缸32x30 ，缸内容积为：

V1 = π·R2·L = 3.14 x 162 x 30 = 2.4 x 104 mm2 = 0.024 l

2、 气缸40x150 ，缸内容积为：

V 2= π·R2·L = 3.14 x 202 x 150 = 1.88 x 105 mm2 = 0.19 l

3、 气缸60x100 ，缸内容积为：

V3 = π·R2·L = 3.14 x 302 x 100 = 2.83 x 105 mm2 = 0.28 l

4、 电磁阀流量需求计算

因气缸60x100耗气量最大，可以它来计算对电磁阀流量的要求：

假设这个气缸走完一个行程用时0.2秒(用时越长，则流量要求越低)，则对压缩空气流量要求是：

Q3 = V3 / t = 0.28 / 0.2 = 1.4 l/s = 84 l /min

以正常工作压力P = 6bar计，以上流量转换成标准空气流量为：

QN = Q3·P = 84 x 6 = 504 Nl/ min

我们提供的MAC电磁阀411A，流量可达1000 Nl/ min，完全可以满足使用要求。

二、 机器耗气量计算

1、 单个位置气缸完成一次动作(来回2个行程)的耗气量

V C = 2 x (V1 + V 2 + V3) = 1 l

以正常工作压力P = 6bar计，以上压缩空气量转换成标准空气量为：

VCN = V C·P = 1 x 6 = 6 Nl 2、 单个位置气控阀每次动作的耗气量

因每分钟完成6次动作，每次用时1/6分钟，假设这时间段里气控阀打开吹气时间为1秒(可以按实际时间代入以下公式计算)，MAC 411A阀门的流量是 1000 Nl/ min，则一次动作气控阀耗气量为：

V AN = 1/60 x 1000 = 17 Nl

3、 机器每次动作的总耗气量(8位置)

0.10.20.30.4

2.5－－－0.05

4－－－0.12

6－0.170.220.28

100.310.470.620.78

160.81.21.591.99

201.251.872.493.11

251.952.923.894.86

323.24.786.377.96

404.997.489.9612.44

507.811.6815.5619.43

6312.3918.5424.730.85

8019.9829.939.8349.75

10031.2146.7262.2377.73

12548.777397.23121.46

14061.1891.57121.97152.36

16079.91119.61159.3199

180101.13151.38201.62251.86

200124.86186.88248.91310.93

气缸的耗气量计算公式如下：

Q气缸=1/4π

D2L(P+0.101

3)/0.1013X1

0-6

Q气缸——气缸耗

气量（L）

D——气缸内径

（mm）

L——气缸行程

(mm)

P——空气压力

(MPa)气缸耗气

行程每1mm的空气消耗量

空气

例：气缸缸径40mm、行程100mm的气缸在空气缸缸径

9.14101010092.143

0.50.60.70.80.9

0.060.070.08－－

0.150.170.2－－

0.340.390.45－－

0.931.091.24－－

2.392.783.18－－

3.734.354.975.596.21

5.836.87.778.739.7

9.5511.1412.7214.3115.9

14.9217.419.8822.3624.84

23.3127.1931.06－－

37.0143.1649.32－－

59.6769.679.5289.4599.37

93.24108.75124.25139.76155.27

145.69169.92194.14218.37242.6

182.75213.14243.54273.93304.32

气缸的耗气量可以分成最大耗气量和平均耗气量。

最大耗气量是气缸以最大速度运动时所需要的空气浏览，可以表示成：

qr=0.0462D^2*um(P+0.102)

例如缸径D为10cm，最大速度为300mm/s，使用压力为0.6Mpa，则

气缸的最大耗气量qr=0.046*10^2*300*(0.6+0.102)=968.76(L/min)，因此选用cv值为1.0或有效截面积为18mm左右的电磁阀即可满足流量要求。

若气缸的使用压力为0.5Mpa，最大速度为200mm/s，则气缸的最大耗气量为qr=553.84。

如果缸径D为50cm，最大速度为300mm/s，使用压力为0.6Mpa，则气缸的最大耗气量为qr=242.19，因此选用cv值选用0.3左右的即可。

平均耗气量是气缸在气动系统的一个工作循环周期内所消耗的空气流量。可以表示成：

qca=0.00157（D^2*L+d^2*ld）N(p+0.102)

上式中，

qca：气缸的平均耗气量，L/min(ANR)；

N：气缸的工作频率，即每分钟内气缸的往复周数，一个往复为一周，周/min；

L：气缸的行程，cm；

d：换向阀与气缸之间的配管的内径；cm

ld：配管的长度，cm。

例如，缸径D为100mm（10cm）、行程L为100mm（10cm）的气缸，动作频率N为60周/min，d=10mm（1cm），ld=60mm（6cm），

qca=0.00157（D^2*L+d^2*ld）N(p+0.102)=0.00157*(10^2*10+1^2*6))*60*(0.6+0.102)=66.5251704L/min(ANR).

平均耗气量用于选用空压机、计算运转成本。最大耗气量用于选定空气处理原件、控制阀及配管尺寸等。最大耗气量与平均耗气量之差用于选定气罐的容积。