气缸用气量计算

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怎样计算气缸的耗气量,谢谢!!!

Qmax=0.047D*D*s(P+0.1)/0.1*1/t

Qmax---最大耗气量L/min

D--------缸经,cm

t---------气缸一次往返所需的时间,s

P-------工作压力,MPa

t---------气缸一次往返所需的时间,s

若是电磁阀控制,这个t怎么确定呀?

可以计算平均耗气量

Q=0.00157ND*D*s(P+0.1)/0.1

Q---平均耗气量L/min

D--------缸经,cm

N--------气缸每分钟的往返次数

P-------工作压力,MPa

是不是还应该与实际行程或活塞的平均速度有关系呀。

气动系统的设计

一.工作方式设计

1.运动一的工作顺序图(单个工作周期为19秒)

2.运动二的工作顺序图(单个工作周期为42秒)

3.运动三的工作顺序图(单个工作周期为53.5秒)

678910

手臂正摆180° 手腕反转90°下降

二次伸出

478.5mm

松开

1112131415二次缩回

478.5mm

手臂反摆180°上升伸出500mm 夹紧1617181920

缩回500mm 手腕正转

90°

手臂正摆171°手腕反转90°下降

2122232425

二次伸出500mm松开二次缩回500mm手臂反摆171°上升2627282930

伸出500mm 夹紧缩回500米手腕正转90°手臂正摆180°3132333435

手腕反转90°下降二次伸出337.5mm松开

二次缩回337.5mm

3637

手臂反摆180°延时1秒

〈下一页〉

二.执行元件选择

1、执行元件耗气量计算:

查《机械设计手册》第5分册,可知伸缩型气缸的耗气量:

有活塞杆腔时,

无活塞杆腔时,

式中:q v1——缸前进时(杆伸出)无杆腔(包括柱塞缸)压缩空气消耗量(m3/s);

q v2——缸后退时(杆缩回)有杆腔压缩空气消耗量(m3/s);

D——气缸内径(柱塞缸的柱塞直径)(m)

d——活塞杆直径 (m)

t1——气缸前进(杆伸出)时完成全行程所需时间 (s)

t2——气缸后退(杆缩回)时完成全行程所需时间 (s)

s——缸的行程 (m)

查SMC培训教材《现代实用气动技术》,可知摆动气缸的耗气量:

式中:q rH——摆动气缸的最大耗气量;(L/min)

V——摆动气缸的内部容积;(cm3)

P——使用压力,(MPa)

t——摆动时间,(s)

①夹紧气缸:

已知气缸内径D=0.040(m),行程s=0.04(m),全行程所需的时间t1=0.5(s)

那么该气缸的耗气量:

②伸缩气缸:

已知气缸内径D=0.032(m),活塞杆直径d=0.012(m),行程s=0.5(m),全行程所需的时间t2=2(s)

那么该气缸的耗气量:

③手腕回转气缸:

已知气缸体积V=94.25(cm3),使用压力P=0.5(MPa),摆动时间t=0.5(s)

那么该气缸的耗气量:

④ 手臂升降气缸:

已知气缸内径D=0.05(m),活塞杆直径d=0.02(m),行程s=0.3(m),全行程所需的时间t2=1.5(s)

那么该气缸的耗气量:

⑤摆动气缸:

已知气缸体积V=1300(cm3),使用压力p=0.5(MPa),摆动时间t=2(s)

那么该气缸的耗气量:

则,各执行元件的类型与主要尺寸参数如下表3-1

表3-1 各执行元件类型及尺寸参数

部件气缸标号

内径

mm 活塞杆

直径

mm

行程

mm

全行程所

需时间

s

耗气量

cm3/s

手指部分夹紧

气缸

CDQ2B40-40DC 40 / 35 0.5 100.48

手腕部分腕部

气缸

CDRB1BW50-180S 50 / 90° 1 113.48

手臂部分伸缩

气缸

MDBB32-500 32 12 500 2 200.96

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三.控制元件选择

1.类型初定

根据气动回路系统对控制元件的流量要求、工作压力、工作环境及工作可靠性,结合气动回路原理图,初选各控制阀如下:

主控电磁换向阀:全部选用SMC的VFS系列,通径待定;

单向节流阀:全部选用SMC的AS系列,通径待定。

2、选择主控电磁换向阀及气缸限流器

查《新编机械设计师手册》下册,当耗气量低于194 cm3/s时,电磁换向阀的通径可选取3mm,当耗气量低于696 cm3/s时,电磁换向阀的通径可选取6mm。在上述五种,除升降气缸和摆动气缸最大的耗气量在194cm3/s以上外,其余气缸的耗气量均在194cm3/s以下,为了尽量使元件型号统一,便于安装及维修时的更换,故电磁换向阀的通径选取3 mm和4.5mm两种。查SMC公司的《五通先导式电磁阀VFS系列金属密封闭元件手册》及《产品样本》第4版等资料,选得各气缸的电磁换向阀及气缸限流器,如下表3-2。

3、选择气源三大件

在气动系统中,将过滤器、减压阀及油雾分离器组合在一起统称为气源三大件。其作用是清除压缩空气中的油污、水分各粉尘等;将较高的入口压力调节并降低到符合使用要求的出口压力,并保证调节后出口压力的稳定;分离掉压缩空气中的0.3~5μm,气状溶液油粒子及大于0.3μm 的锈末、碳类微粒。

该原件的选择是根据气动系统的工作压力及流量要求,工作可靠性有关。因为各执行元件因联锁关系不会同时工作特点,故选取该系统中压力、流量最大的执行元件——摆动气缸来选择。工作压力:0.5MPa,最大流量:391.3cm3/s,查SMC公司《产品样本》第4版,选择AC2000-02空气过滤组合元件。