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氣缸在實際應(yīng)用中的一些理論數(shù)據(jù)的計算方式
- 時間:2015-01-21
隨著氣缸在自動化機械行業(yè)中的應(yīng)用不斷擴大,在氣缸配套設(shè)計時其推力的計算也是工程師在工作中需要面對的問題。下面,我們來介紹一下氣缸理論輸出力的一些計算方法。
氣缸理論輸出力的設(shè)計計算與液壓缸類似,可參見液壓缸的設(shè)計計算。如雙作用單活塞桿氣缸推力計算如下:
理論推力(活塞桿伸出)
Ft1=A1p (13-1)
理論推力(活塞桿伸出)
Ft1=A1p (13-1)
理論拉力(活塞桿縮回)
Ft2=A2p (13-2)
Ft2=A2p (13-2)
式中 Ft1、Ft2——氣缸理論輸出力(N);
A1、A2——無桿腔、有桿腔活塞面積(m2);
p — 氣缸工作壓力(Pa)。
實際中,由于活塞等運動部件的慣性力以及密封等部分的摩擦力,活塞桿的實際輸出力小于理論推力,稱這個推力為氣缸的實際輸出力。
氣缸的效率 h 是氣缸的實際推力和理論推力的比值,即
(13-3)
A1、A2——無桿腔、有桿腔活塞面積(m2);
p — 氣缸工作壓力(Pa)。
實際中,由于活塞等運動部件的慣性力以及密封等部分的摩擦力,活塞桿的實際輸出力小于理論推力,稱這個推力為氣缸的實際輸出力。
氣缸的效率 h 是氣缸的實際推力和理論推力的比值,即
(13-3)
所以
(13-4)
(13-4)
氣缸的效率取決于密封的種類,氣缸內(nèi)表面和活塞桿加工的狀態(tài)及潤滑狀態(tài)。此外,氣缸的運動速度、排氣腔壓力、外載荷狀況及管道狀態(tài)等都會對效率產(chǎn)生一定的影響。
2)負載率β 從對氣缸運行特性的研究可知,要精確確定氣缸的實際輸出力是困難的。于是在研究氣缸性能和確定氣缸的出力時,常用到負載率的概念。氣缸的負載率β定義為
(l3-5)
2)負載率β 從對氣缸運行特性的研究可知,要精確確定氣缸的實際輸出力是困難的。于是在研究氣缸性能和確定氣缸的出力時,常用到負載率的概念。氣缸的負載率β定義為
(l3-5)
氣缸的實際負載是由實際工況所決定的,若確定了氣缸負載率q,則由定義就能確定氣缸的理論輸出力,從而可以計算氣缸的缸徑。
對于阻性負載,如氣缸用作氣動夾具,負載不產(chǎn)生慣性力,一般選取負載率β為0.8;對于慣性負載,如氣缸用來推送工件,負載將產(chǎn)生慣性力,負載率β的取值如下
β<0.65 當氣缸低速運動,v <100 mm/s時;
β<0.5 當氣缸中速運動,v=100~500 mm/s時;
β<0.35 當氣缸高速運動,v >500 mm/s時。
3)氣缸耗氣量 氣缸的耗氣量是活塞每分鐘移動的容積,稱這個容積為壓縮空氣耗氣量,一般情況下,氣缸的耗氣量是指自由空氣耗氣量。
4)氣缸的特性 氣缸的特性分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性。氣缸的靜態(tài)特性是指與缸的輸出力及耗氣量密切相關(guān)的最低工作壓力、最高工作壓力、摩擦阻力等參數(shù)。氣缸的動態(tài)特性是指在氣缸運動過程中氣缸兩腔內(nèi)空氣壓力,溫度,活塞速度、位移等參數(shù)隨時間的變化情況。它能真實地反映氣缸的工作性能。
對于阻性負載,如氣缸用作氣動夾具,負載不產(chǎn)生慣性力,一般選取負載率β為0.8;對于慣性負載,如氣缸用來推送工件,負載將產(chǎn)生慣性力,負載率β的取值如下
β<0.65 當氣缸低速運動,v <100 mm/s時;
β<0.5 當氣缸中速運動,v=100~500 mm/s時;
β<0.35 當氣缸高速運動,v >500 mm/s時。
3)氣缸耗氣量 氣缸的耗氣量是活塞每分鐘移動的容積,稱這個容積為壓縮空氣耗氣量,一般情況下,氣缸的耗氣量是指自由空氣耗氣量。
4)氣缸的特性 氣缸的特性分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性。氣缸的靜態(tài)特性是指與缸的輸出力及耗氣量密切相關(guān)的最低工作壓力、最高工作壓力、摩擦阻力等參數(shù)。氣缸的動態(tài)特性是指在氣缸運動過程中氣缸兩腔內(nèi)空氣壓力,溫度,活塞速度、位移等參數(shù)隨時間的變化情況。它能真實地反映氣缸的工作性能。
以上就是在自動化設(shè)計中氣缸的一些理論參數(shù)計算方法,更多內(nèi)容,請繼續(xù)關(guān)注世安氣動。