Какое давление в пневмоцилиндре

Содержание статьи

Как рассчитать усилие пневмоцилиндра

При выборе цилиндров чаще всего используются расчетный или табличный методы. Расчетный метод начинают с определения усилия, развиваемого на штоке. Это усилие зависит от диаметра поршня, рабочего давления или сил трения. При определении теоретического усилия рассматривают осевое усилие на неподвижном штоке, а силами трения пренебрегают. Теоретическое усилие на штоке F равно произведению площади S поршня и рабочего давления p: F = Sp

Для цилиндра двустороннего действия усилие определяется по формулам:

при прямом ходе штока (выдвижении) — FD = h (π/4) D²p,

а при обратном ходе (втягивании) — FR = h (π/4) (D² – d²) p,

где h — коэффициент нагрузки при работе с горизонтально перемещаемой нагрузкой с трением (h=0,7 при постоянной нагрузке, h=1 при знакопеременной динамической нагрузке), D — диаметр поршня, d — диаметр штока, p — рабочее давление.

Для цилиндра одностороннего действия (с пружинным возвратом) усилие на штоке определяют только при прямом ходе.

FD = h (π/4) D²p – FS, где FS — усилие пружины в конце хода.

Используя расчетный метод, можно решить обратную задачу и при заданной нагрузке на штоке из приведенных формул определить диаметр цилиндра. Часто при определении размеров цилиндров используется табличный метод. Ниже приведена таблица для определения теоретической силы для цилиндров двустороннего и одностороннего действия.

Теоретическое усилие цилиндров двустороннего действия, H

∅ поршня, мм	∅ штока, мм	Направление действия	Полезная S поршня, мм²	Давление, МПа
∅ поршня, мм	∅ штока, мм	Направление действия	Полезная S поршня, мм²	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
6	3	толкание	28,3	5,66	8,49	11,3	14,2	17	19,8	−	−	−
6	3	втягивание	21,2	4,24	6,36	8,48	10,6	12,7	14,8	−	−	−
10	4	толкание	78,5	15,7	23,6	31,4	39,3	47,1	55	−	−	−
10	4	втягивание	66	13,2	19,8	26,4	33	39,6	46,2	−	−	−
16	5	толкание	201	40,2	60,3	80,4	101	121	141	−	−	−
16	5	втягивание	181	36,2	54,3	72,4	90,5	109	127	−	−	−
20	8	толкание	314	62,8	94,2	126	157	188	220	251	283	314
20	8	втягивание	264	52,8	79,2	160	132	158	185	211	238	264
25	10	толкание	491	98,2	147	196	246	295	344	393	442	491
25	10	втягивание	412	82,4	124	165	206	247	288	330	371	412
32	12	толкание	804	161	241	322	402	482	563	643	724	804
32	12	втягивание	691	138	207	276	346	415	484	553	622	691
40	14	толкание	1260	252	378	504	630	756	882	1010	1130	1260
	14	втягивание	1100	220	330	440	550	660	770	880	990	1100
	16	толкание	1260	252	378	504	630	756	882	1010	1130	1260
	16	втягивание	1060	212	318	424	530	636	742	848	954	1060
50	20	толкание	1960	392	588	784	980	1180	1370	1570	1760	1960
50		втягивание	1650	330	495	660	825	990	1160	1320	1490	1650
63		толкание	3120	624	936	1250	1560	1870	2180	2500	2810	3120
63		втягивание	2800	560	840	1120	1400	1680	1960	2240	2520	2800
80	25	толкание	5030	1010	1510	2010	2520	3020	3520	4020	4530	5030
80	25	втягивание	4540	908	1360	1820	2270	2720	3180	3630	4090	4540
100	30	толкание	7850	1570	2360	3140	3930	4710	5500	6280	7070	7850
100	30	втягивание	7150	1430	2150	2860	3580	4290	5010	5720	6440	7150
125	36	толкание	12 300	2460	3690	4920	6150	7380	8610	9840	11 100	12 300
125		втягивание	11 300	2260	3390	4520	5650	6780	7910	9040	10 200	11 300
140		толкание	15 400	3080	4620	6160	7700	9240	10 800	12 300	13 900	15 400
140		втягивание	14 400	2880	4320	5760	7200	8640	10 100	11 500	13 000	14 400
160	40	толкание	20 100	4020	6030	8040	10 100	12 100	14 100	16 100	18 100	20 100
160	40	втягивание	18 800	3760	5640	7520	9400	11 300	13 200	15 000	16 900	18 800
180	45	толкание	25 400	5080	7620	10 200	12 700	15 200	17 800	20 300	22 900	25 400
180	45	втягивание	23 900	4780	7170	9560	12 000	14 300	16 700	19 100	21 500	23 900
200	50	толкание	31 400	6280	9420	13 600	15 700	18 800	22 000	25 100	28 300	31 400
200	50	втягивание	29 500	5900	8850	11 800	14 800	17 700	20 700	23 600	26 600	29 500
250	60	толкание	49 100	9820	14 700	19 600	24 600	29 500	34 400	39 300	44 200	49 100
250	60	втягивание	46 300	9260	13 900	18 500	23 200	27 800	324 00	37 000	41 700	46 300
300	70	толкание	70 700	14 100	21 200	28 300	35 400	42 100	49 500	56 600	63 600	70 700
300	70	втягивание	66 800	13 400	20 000	26 700	33 400	40 100	46 800	53 400	60 100	66 800

Источник

.
, . ,
. ,
. F S
p:
Какое давление в пневмоцилиндре

F=Sp

()

FD=h(π/4)D2p,

()

FR=h(π/4)(D2-d2)p,

h (h=0.7 ,
, h=1 ), D , d
, p .
( )

FD= h(π/4)D2p-FS,

FS .
,
.
.
.

:

(H)

h=1.

⌀ ()	⌀ ()		(2)	()
⌀ ()	⌀ ()		(2)	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
6	3	28.3	5.66	8.49	11.3	14.2	17.0	19.8
6	3	21.2	4.24	6.36	8.48	10.6	12.7	14.8
10	4	78.5	15.7	23.6	31.4	39.3	47.1	55.0
10	4	66.0	13.2	19.8	26.4	33.0	39.6	46.2
16	5	201	40.2	60.3	80.4	101	121	141
16	5	181	36.2	54.3	72.4	90.5	109	127
20	8	314	62.8	94.2	126	157	188	220	251	283	314
20	8	264	52.8	79.2	160	132	158	185	211	238	264
25	10	491	98.2	147	196	246	295	344	393	442	491
25	10	412	82.4	124	165	206	247	288	330	371	412
32	12	804	161	241	322	402	482	563	643	724	804
32	12	691	138	207	276	346	415	484	553	622	691
40	14	1260	252	378	504	630	756	882	1010	1130	1260
	14	1100	220	330	440	550	660	770	880	990	1100
	16	1260	252	378	504	630	756	882	1010	1130	1260
	16	1060	212	318	424	530	636	742	848	954	1060
50	20	1960	392	588	784	980	1180	1370	1570	1760	1960
50	20	1650	330	495	660	825	990	1160	1320	1490	1650
63	20	3120	624	936	1250	1560	1870	2180	2500	2810	3120
63	20	2800	560	840	1120	1400	1680	1960	2240	2520	2800
80	25	5030	1010	1510	2010	2520	3020	3520	4020	4530	5030
80	25	4540	908	1360	1820	2270	2720	3180	3630	4090	4540
100	30	7850	1570	2360	3140	3930	4710	5500	6280	7070	7850
100	30	7150	1430	2150	2860	3580	4290	5010	5720	6440	7150
125	36	12300	2460	3690	4920	6150	7380	8610	9840	11100	12300
125	36	11300	2260	3390	4520	5650	6780	7910	9040	10200	11300
140	36	15400	3080	4620	6160	7700	9240	10800	12300	13900	15400
140	36	14400	2880	4320	5760	7200	8640	10100	11500	1300	14400
160	40	20100	4020	6030	8040	10100	12100	14100	16100	18100	20100
160	40	18800	3760	5640	7520	9400	11300	13200	15000	16900	18800
180	45	25400	5080	7620	10200	12700	15200	17800	20300	22900	25400
180	45	23900	4780	7170	9560	12000	14300	16700	19100	21500	23900
200	50	31400	6280	9420	13600	15700	18800	22000	25100	28300	31400
200	50	29500	5900	8850	11800	14800	17700	20700	23600	26600	29500
250	60	49100	9820	14700	19600	24600	29500	34400	39300	44200	49100
250	60	46300	9260	13900	18500	23200	27800	32400	37000	41700	46300
300	70	70700	14100	21200	28300	35400	42400	49500	56600	63600	70700
300	70	66800	13400	20000	26700	33400	40100	46800	53400	60100	66800

Источник

: , , , . , , , » «.

ISO 8573-1 . , .

			° C	, /3
	. ,	. , /3	° C	, /3
1	0,1	0,1	-70	0,01
2	1	1	-40	0,1
3	5	5	-20	1
4	15	8	+3	5
5	40	10	+7	25
6	–	–	+10	–

, , +5 +35 ° C, 5,6,4 ISO8573-1 , 40 , +10°C (6 ) 5 /3.
, , .

, 1 . 6 , 7 ( ) +1 .

,	,	6 , /	6 , /	, /
10	4	0,00054	0,00046	0,00100
12	6	0,00079	0,00065	0,00144
16	6	0,00141	0,00121	0,00262
20	8	0,00220	0,00185	0,00405
25	10	0,00344	0,00289	0,00633
32	12	0,00563	0,00484	0,01047
40	16	0,00880	0,00739	0,01619
50	20	0,01374	0,01155	0,02529
63	20	0,02182	0,01962	0,04144
80	25	0,03519	0,03175	0,06694
100	25	0,05498	0,05154	0,10652
125	32	0,08590	0,08027	0,16617
160	40	0,14074	0,13195	0,27269
200	40	0,21991	0,21112	0,43103
250	50	0,34361	0,32987	0,67348

(outstroke) (instroke) . — 6 . 6 .

,	, H, 6	. , H
10	37	3
12	59	4
16	105	7
20	165	14
25	258	23
32	438	27
40	699	39
50	1102	48
63	1760	67
80	2892	86
100	4583	99

, ()	, ()	, H, 6	, H, 6
8	3	30	25
10	4	47	39
12	6	67	50
16	6	120	103
20	8	188	158
25	10	294	246
32	12	482	414
40	16	753	633
44,45 (1,75)	16	931	810
50	20	1178	989
63	20	1870	1681
76,2 (3)	25	2736	2441
80	25	3015	2721
100	25	4712	4418
125	32	7363	6881
152,4 (6)	(1 1/2)	10944	10260
160	40	12063	11309
200	40	18849	18095
250	50	29452	28274
304,8 (12)	(2 1/4)	43779	42240
320	63	48254	46384
355,6 (14)	(2 1/4)	59588	58049

. , , .

. .

Какое давление в пневмоцилиндре

Ø , ()	Ø , ()	, .1 ()				, .2 ()				, .3 ()				, .4 ()
Ø , ()	Ø , ()	4	6	10	16	4	6	10	16	4	6	10	16	4	6	10	16
8	3	270	220	170	130	130	100	80	60	170	130	100	80	190	160	120	90
10	4	380	300	230	170	170	140	100	70	230	180	130	100	260	210	160	120
12	4	310	250	180	140	140	110	80	50	180	140	100	80	220	170	120	90
6	730	590	450	350	350	280	210	160	450	360	270	210	520	420	320	240
16	6	540	440	330	250	250	200	150	110	330	260	190	150	380	300	230	240
8	980	790	600	470	470	370	280	210	600	480	360	280	700	560	430	330
20	8	780	620	470	370	370	290	220	160	470	380	280	210	550	440	330	250
10	1200	1000	760	590	590	470	350	270	760	610	460	350	880	710	540	410
25	10	970	790	600	460	460	370	270	200	600	480	360	270	690	560	420	320
12	1400	1100	880	680	680	550	410	310	870	700	530	410	1000	820	620	480
31,75 (1,25)	12	1100	890	680	520	520	420	310	230	680	540	410	310	790	630	480	360
32	12	1100	860	650	500	500	390	290	210	650	520	380	290	760	600	450	340
16	2000	1600	1200	960	960	770	580	450	1200	990	750	580	1400	1100	870	680
40	14	1200	960	730	570	570	450	340	250	730	580	440	330	850	680	510	390
16	1600	1200	950	730	730	580	430	320	940	750	560	430	1100	880	660	500
44,45 (1,75)	16	1400	1100	870	670	670	540	400	300	860	690	520	400	1000	810	610	470
50	20	2000	1600	1200	930	930	740	550	420	1200	960	720	550	1400	1100	840	640
50,8 (2)	20	1900	1600	1200	930	930	740	550	420	1200	960	720	550	1400	1100	840	640
63	20	1500	1200	930	720	720	570	420	310	930	740	550	420	1100	860	650	490
63,5 (2,5)	25	2400	2000	1500	1200	1200	930	700	530	1500	1200	900	690	1700	1400	1100	810
76,2 (3)	25	2000	1600	1200	950	950	760	560	420	1200	980	740	560	1400	1100	860	660
80	25	1900	1500	1100	880	880	700	510	380	1100	910	680	510	1300	1100	800	600
100	25	1500	1200	880	670	670	520	380	270	880	690	510	370	1000	820	600	450
101,6 (4’)	32	2400	2000	1500	1100	1100	910	670	500	1500	1200	890	670	1700	1400	1000	790
125	32	2000	1600	1200	910	910	710	520	380	1200	940	690	520	1400	1100	820	620
127 (5’)	38,1 (1,5)	2800	2200	1700	1300	1300	1000	760	570	1700	1300	1000	760	2000	1600	1200	900
152,4 (6’)	38,1 (1,5)	2300	1800	1400	1100	1100	830	610	440	1400	1100	810	600	1600	1300	950	720
160	40	2400	1900	1500	1100	1100	880	640	480	1400	1200	860	640	1700	1400	1000	760
200	40	1900	1500	1100	860	860	670	480	350	1100	890	650	480	1300	1000	770	580
203,2 (8)	44,45 (1,75)	2300	1900	1400	1100	1100	840	610	440	1400	1100	810	600	1600	1300	960	720
250	50	2400	1900	1400	1100	1100	850	620	440	1400	1100	830	610	1700	1300	980	730
254 (10)	57,15 (2,25)	3100	2500	1900	1400	1400	1100	840	620	1900	1500	1100	830	2200	1700	1300	990
304,8 (12)	57,15 (2,25)	2500	2000	1500	1200	1200	920	660	480	1500	1200	890	660	1800	1400	1100	790
320	63	3000	2400	1800	1400	1400	1100	780	570	1800	1400	1000	780	2100	1700	1200	930
355,6(14)	57,15 (2,25)	2100	1700	1300	970	970	760	540	380	1300	1000	730	540	1500	1200	870	650

. . .

				*
	Cv	Kv	C	M3/h	l/min	A	S
Cv	1	0,869	4,08	59,1	985	16,3	21,5
Kv	1,15	1	4,69	67,9	1132	18,7	24,7
C	0,245	0,213	1	14,5	241	4,11	5,27
M3/h	0,017	0,015	0,069	1	16,67	0,276	0,364
l/min	0,001	0,0088	0,0041	0,06	1	0,016	0,022
A	0,061	0,053	0,243	3,62	60,4	1	1,31
S	0,046	0,040	0,189	2,75	45,8	0,761	1

* 6 5 , 20°C, 1013 65% .

.
«» ANSI / NFPA
«Kv» , 3/
«C» 3/s/, ISO 6358
«A» , 2, ISO 6358
«S» , 2, JIS B 8375

C

, . , , .

PA2

84660

— — B92G/B92B

M/50

! ! 2000 …

31.03.2014.

! 25% ! F64G …

30.06.2014.

— ! 20% ! B07 …

30.06.2014.

Источник

Рабочее давление воздуха в пневмоцилиндре

Золотые правила подбора пневмоцилиндров

Расчёт силы и давления пневматического цилиндра

Конструкция и размеры пневматических систем часто подбираются отсновываясь на опыте, сочетая опасения перед спецификой важного, дорогостоящего оборудования. Для обеспечения достаточной мощности инженеры выбирают завышенные размеры пневмоцилиндров, что влечёт к завышенным размерам распределителей, чтобы обеспечить пневмоцилиндры достаточным количеством воздуха. Неопределенность в этих вопроса может привести к увеличению сметы пневмосистемы. В результате получаются компоненты большего, чем необходимо размера, использующего слишком много сжатого воздуха, что влечёт к технологическим потерям энергии и денег. Однако когда следуешь зарекомендовавшим правилам и некоторым законам пневматики легко достичь правильного размера пневматических установок.

Пневмоцилиндр

Правильные размеры пневмоцилиндра основаны на требуемом усилии и приложенном давлении.
Для одно- и двухстороннего пневмоцилиндра теоретическое толкающее усилие (outstroke) и теоретическое усилие втягивания (instroke) выражаются в ньютонах. Этот показатель рассчитывается путем умножения эффективной площади поршня в мм2 на рабочее давление в барах, деленное на 10 (10 бар = 1 Н/мм2).
Эффективная площадь цилиндра равна площади поршня за вычетом площади штока (не подходит для бесштоковых цилиндров).
Чтобы обеспечить плавное, контролируемое свободное передвижение, должен быть выбран цилиндр который имеет теоретическое усилие на 25 — 50% больше, чем сила требуемая системе. Эта рекомендация компенсирует внутреннее и внешнее трение и потери диферинциального давления между камерами, разделёнными поршенем. Это противодействие уменьшает рабочую силу и варьируется в зависимости от скорости движения поршня. Падение давления воздуха за счёт этого может привести к 10% — 20% уменьшению силы, действующей на поршень.

Золотое правило: значение теоретического усилия выбираемого цилиндра должено быть на 25% больше при высокой скорости, на 50% больше при низкой скорости и на 100% больше при наиболее низкой скорости позиционирования движения штока.

Данные расхода воздуха для цилиндров можно найти в таблице расхода воздуха. В таблице указано количество воздуха толкающего поршень штока, возвращающего поршень со штоком в исходное состояние, а также итогового количество воздуха, необходимого для 1 цикла работы цилиндра. Данные приведены в литрах на миллиметр (или дм3/мм) при давлении 6 бар (избыточное давление). Этот показатель рассчитывается путем умножения эффективной площади поршня в мм2 на абсолютное давление в барах и деления на 1 миллион. Абсолютное давление складывается из рабочего давления в барах (избыточное давление по манометру) и атмосферного давления (предполагается, что 1 бар), т.е. давление манометра+1бар. Чтобы найти потребление воздуха за один цикл работы цилиндра необходимо умножить полученный показатель на ход цилиндра в мм. Эти теоретические цифры основаны на рабочих объёмах. Дополнительные объемы воздуха, такие как полости в поршне, торцевые крышки, трубы, фитинги и клапаны представляют собой дополнительные 5% -10%. Длинные трубки и фитинги, большие расстояния между цилиндром и распределительным клапаном создают большие потери и могут продлить время цикла.

Золотое правило: правильно выбирайте размеры фитингов, сечения труб и выбирайте кратчайшую длину труб, это позволит свести к минимуму время цикла и снизит потребление энергии.

Распределитель

Изменения в клапанных технологиях создают более высокий расход при наименьших размерах клапанов. Например, расход традиционно широких клапанов 42 мм (ISO №1) около 1250 л/мин, а современный клапан может достигать тот же расход всего при 20 мм. Иногда используются старые правила, на основании которых для выбора распределительного клапана определяющую роль служит размер порта цилиндра, эти правила имеют ряд недостатков. В частности, порт цилиндра может быть не полнопроходным (порт больше проходного отверстия), цилиндр в этом случае может не приблизиться к необходимой скорости штока. Гораздо лучше подбирать клапан по расходу воздуха, требуемого цилиндру для конкретной задачи.

Золотое правило: подбирайте пневмораспределитель исходя из наибольших мгновенных параметров потока, требуемые цилиндру. Величина расхода распределителя должна со