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关于气缸缸径与压力的计算‏

时间:2014/12/17 8:26:41 来源:管理员 打印本文



Date: Wed, 22 Jun 2011 16:09:10 +0800
From: zhangjian5208@163.com
To: zh81702@hotmail.com
Subject: 回复: 关于气缸缸径与压力的计算


周先生:
您好!很感谢您的回答.我想知道当气缸竖向安装向上打出时,其负载的自身重力是从上往下压的,这时气缸实际出力是不是理论上等于横向出力的一半呢?还是差不多呢?例如:当缸径为20时,气压为0.4Mps. 横向安装的气缸理论出力是3.14*10*10*4得到的是1256kgf/平方毫米,对吗?那么,当此气缸竖向安装向上托举负载时,其出力还可以用此公式计算吗?还是在此公式的基础上再除以2? 或者说当气缸竖向托举时有另外的计算公式?还请不吝赐教,谢谢!

2011-06-22



zhangjian5208



章先生:
你好!

气缸理论输出力F=PS(P:气源气压,S:活塞受压截面积),这个值和气缸安装方式及速度无关;

气缸实际输出力Fs=P1*S1-P2*S2-f(P1:进气腔即时气压,S1:进气腔活塞受压截面积,P2:排气腔即时气压,S2:排气腔活塞受压截面积,f:气缸内部摩擦力),P1和P2这两个值在气缸的运动过程中是不断变化的(气缸速度越快,P1值越小,P2值越大;气缸越接近行程末端,P1值变化量越小,P2值变化量越大),所以相同工况下气缸速度越快Fs越小,且因为气阻、漏气及气缸运动的影响P1<P,故Fs小于F;

气缸有效输出力Ft=Fs-F0-f0(f0:负载摩擦阻力,F0:外部阻力如重力、夹紧力、弹簧力),Ft是气缸运动的保证,负载质量相同时,Ft越大,气缸加速越快,越容易达到高速;

气缸轴向负载力F'=F0+f0,即气缸活塞杆受到的外部阻力及摩擦阻力,一般来说气缸垂直向上运动时可取F'=mg,气缸水平伸出运动时可取F'=μmg(m:负载质量,g:重力加速度,μ:摩擦系数),若μ=1,则前述两种安装方式在运动时没有区别,可定义负载系数n=F'/mg(此值与安装方式有关,垂直向上运动时为1,水平伸出运动时为μ);

综上:由于气缸在运动的过程中Fs会随着速度及位置变化,无法用简单的计算方式确定其大小,气缸选型时最容易确定的值是F(理论输出力)及F'(轴向负载力),且存在F>Fs=Ft+F',若定义负载率η=F'/F,则
①气缸需要达到的速度越快,Fs越小于F,Ft越大于F',故η值越小;
②气缸运动状态相同时,F与Fs维持相同比例,负载系数n越小,Ft越大于F',故η值越小;
以上两项即是负载率η与气缸速度及安装方式的关系,建议η值如下:
1、静负载时,η<=80%;
2、气缸速度在50~500mm/s,负载系数n>0.5时,η<=50%;
3、气缸速度在50~500mm/s,负载系数n<=0.5时,η<=n;
4、气缸速度在500mm/s以上时,负载系数n>0.6时,η<=30%;
5、气缸速度在500mm/s以上时,负载系数n<=0.6时,η<=n/2;
思铭诚 周华
2011-6-24

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