1、預選氣缸a) 根據工作環境、受力形式確定使用何種氣缸:圓形氣缸、方形氣缸、滑臺氣缸、帶導杆氣缸b) 速度分析:i. 經驗時間:夾爪按0.2秒計算,行程30mm以下的按0.2秒,行程30~200mm以下按0.5秒計算ii. 可由時間反推速度,看是否在氣缸允許內c) 受力分析選擇氣缸缸徑i. 負載率:氣缸的負載率η是指氣缸活塞桿受到的軸向負載力F與氣缸的理論輸出力F0之比。η=F/F0×100%,氣缸的負載率η跟負載的運動狀態有關:靜載荷:<70%;氣缸速度50~500mm/s:<50%;氣缸速度>500mm/s:<30%。根據負載的運動狀態,預選氣缸的負載率η。ii. 根據氣缸的負載狀態,確定氣缸的軸向負載力F。根據氣源供氣條件,確定氣缸的使用壓力P,P應小於減壓閥進口壓力的85%。iii. 已知F,η和P,可知氣缸輸出力,據此選定缸徑D。2、畫氣缸控制迴路原理圖,確定工作流程及使用部件。3、耗氣量 計算a) 氣缸的耗氣量可以分成最大耗氣量和平均耗氣量。平均耗氣量用於選用空壓機、計算運轉成本。最大耗氣量用於選定空氣處理原件、控制閥及配管尺寸等。最大耗氣量與平均耗氣量之差用於選定氣罐的容積。b) 最大耗氣量是氣缸以最大速度運動時所需要的空氣流量,可以表示成:qr=0.046*D^2*um(P 0.102)例如缸徑D為10cm,最大速度為300mm/s,使用壓力為0.6Mpa,則氣缸的最大耗氣量qr=0.046*10^2*300*(0.6 0.102)=968.76(L/min),因此選用cv值為1.0或有效截面積為18mm左右的電磁閥即可滿足流量要求。若氣缸的使用壓力為0.5Mpa,最大速度為200mm/s,則氣缸的最大耗氣量為qr=553.84。如果缸徑D為50cm,最大速度為300mm/s,使用壓力為0.6Mpa,則氣缸的最大耗氣量為qr=242.19,因此選用cv值選用0.3左右的即可。PS:非官方經驗公式:第一:一個迴圈動作的體積=2×缸徑對應的截面積×行程,在根據節拍可得到常壓下的單迴圈流量,在乘以(使用壓力 1)即為工作時期內的排氣量。第二:最大耗氣量=缸徑(cm計)平方再乘以係數10(此時使用壓力為0.6MPa,最大速度為300mm/s)c) 平均耗氣量是氣缸在氣動系統的一個工作迴圈週期內所消耗的空氣流量。公式已乘壓力倍數,即結果已轉換為常壓下的耗氣量。可以表示成:qca=0.0157(D^2*L d^2*ld)N(p 0.102)上式中,qca:氣缸的平均耗氣量,L/min(ANR);N:氣缸的工作頻率,即每分鐘內氣缸的往復週數,一個往復為一週,周/min;L:氣缸的行程,cm;d:換向閥與氣缸之間的配管的內徑;cmld:配管的長度,cm。例如,缸徑D為100mm(10cm)、行程L為100mm(10cm)的氣缸,動作頻率N為60周/min,d=10mm(1cm),ld=60mm(6cm),qca=0.0157(D^2*L d^2*ld)N(p 0.102)=0.0157*(10^2*10 1^2*6))*60*(0.6 0.102)=666.5251704L/min(ANR).4、根據系統對控制元件工作壓力及流量的要求,按照氣動迴路原理圖初選各控制閥。包含:調速閥、電磁閥、調壓閥、三聯件。5、管路的選擇:可根據管路、調速閥內徑≥氣缸介面內徑進行選型。a) 計算管路流量。非官方經驗公式:最大耗氣量=缸徑(cm計)平方再乘以係數10(此時使用壓力為0.6MPa,最大速度為300mm/s,耗氣量單位:L/min)b) 由公式:截面積S=16.98Cv,流量Q=984Cv得:Q=58S(Q單位:L/min,S為管截面積,單位mm^2)c) 由管徑截面積公式S=πr^2,可求得管內徑r。d) 同理,由截面積/Cv值可找到適合的電磁閥
1、預選氣缸a) 根據工作環境、受力形式確定使用何種氣缸:圓形氣缸、方形氣缸、滑臺氣缸、帶導杆氣缸b) 速度分析:i. 經驗時間:夾爪按0.2秒計算,行程30mm以下的按0.2秒,行程30~200mm以下按0.5秒計算ii. 可由時間反推速度,看是否在氣缸允許內c) 受力分析選擇氣缸缸徑i. 負載率:氣缸的負載率η是指氣缸活塞桿受到的軸向負載力F與氣缸的理論輸出力F0之比。η=F/F0×100%,氣缸的負載率η跟負載的運動狀態有關:靜載荷:<70%;氣缸速度50~500mm/s:<50%;氣缸速度>500mm/s:<30%。根據負載的運動狀態,預選氣缸的負載率η。ii. 根據氣缸的負載狀態,確定氣缸的軸向負載力F。根據氣源供氣條件,確定氣缸的使用壓力P,P應小於減壓閥進口壓力的85%。iii. 已知F,η和P,可知氣缸輸出力,據此選定缸徑D。2、畫氣缸控制迴路原理圖,確定工作流程及使用部件。3、耗氣量 計算a) 氣缸的耗氣量可以分成最大耗氣量和平均耗氣量。平均耗氣量用於選用空壓機、計算運轉成本。最大耗氣量用於選定空氣處理原件、控制閥及配管尺寸等。最大耗氣量與平均耗氣量之差用於選定氣罐的容積。b) 最大耗氣量是氣缸以最大速度運動時所需要的空氣流量,可以表示成:qr=0.046*D^2*um(P 0.102)例如缸徑D為10cm,最大速度為300mm/s,使用壓力為0.6Mpa,則氣缸的最大耗氣量qr=0.046*10^2*300*(0.6 0.102)=968.76(L/min),因此選用cv值為1.0或有效截面積為18mm左右的電磁閥即可滿足流量要求。若氣缸的使用壓力為0.5Mpa,最大速度為200mm/s,則氣缸的最大耗氣量為qr=553.84。如果缸徑D為50cm,最大速度為300mm/s,使用壓力為0.6Mpa,則氣缸的最大耗氣量為qr=242.19,因此選用cv值選用0.3左右的即可。PS:非官方經驗公式:第一:一個迴圈動作的體積=2×缸徑對應的截面積×行程,在根據節拍可得到常壓下的單迴圈流量,在乘以(使用壓力 1)即為工作時期內的排氣量。第二:最大耗氣量=缸徑(cm計)平方再乘以係數10(此時使用壓力為0.6MPa,最大速度為300mm/s)c) 平均耗氣量是氣缸在氣動系統的一個工作迴圈週期內所消耗的空氣流量。公式已乘壓力倍數,即結果已轉換為常壓下的耗氣量。可以表示成:qca=0.0157(D^2*L d^2*ld)N(p 0.102)上式中,qca:氣缸的平均耗氣量,L/min(ANR);N:氣缸的工作頻率,即每分鐘內氣缸的往復週數,一個往復為一週,周/min;L:氣缸的行程,cm;d:換向閥與氣缸之間的配管的內徑;cmld:配管的長度,cm。例如,缸徑D為100mm(10cm)、行程L為100mm(10cm)的氣缸,動作頻率N為60周/min,d=10mm(1cm),ld=60mm(6cm),qca=0.0157(D^2*L d^2*ld)N(p 0.102)=0.0157*(10^2*10 1^2*6))*60*(0.6 0.102)=666.5251704L/min(ANR).4、根據系統對控制元件工作壓力及流量的要求,按照氣動迴路原理圖初選各控制閥。包含:調速閥、電磁閥、調壓閥、三聯件。5、管路的選擇:可根據管路、調速閥內徑≥氣缸介面內徑進行選型。a) 計算管路流量。非官方經驗公式:最大耗氣量=缸徑(cm計)平方再乘以係數10(此時使用壓力為0.6MPa,最大速度為300mm/s,耗氣量單位:L/min)b) 由公式:截面積S=16.98Cv,流量Q=984Cv得:Q=58S(Q單位:L/min,S為管截面積,單位mm^2)c) 由管徑截面積公式S=πr^2,可求得管內徑r。d) 同理,由截面積/Cv值可找到適合的電磁閥