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【hvac】氣缸的理論輸出力、氣缸的運動效能、氣缸的效能、氣缸性
緩衝對如何選擇
氣缸的理論輸出力
普通雙作用氣缸的理論推力(N)為:
式中,D一缸徑(mm),p一氣缸的工作壓力(MPa)。
理論拉力(N)為:
式中,d一活塞桿直徑(mm)時,估算時可令d=0。3D。
氣缸的負載率
氣缸的負載率:是指氣缸的實際負載力F與理論輸出力F0之比。
負載力是選擇氣缸的重要因素。負載情況不同,作用在活塞軸上的實際負載力也不同。
氣缸的實際負載是由工況所決定的,若確定了負載率η也就能確定氣缸的理論出力,負載率η的選取與氣缸的負載效能及氣缸的運動速度有關(見下表)
負載的運動狀態
靜負載
如夾緊、
低速壓鉚
動載荷
氣缸速度
<100mm/s
氣缸速度
100~500mm/s
氣缸速度
>500mm/s
負載率η
≤80%
≤65%
≤50%
≤30%
普通氣缸的計算舉例
用氣缸水平推動臺車,負載質量M=150kg,臺車與床面間摩擦係數0。3,氣缸行程L=300mm,要求氣缸的動作時間t=0。8s,工作壓力P=0。5Mpa。試選定缸徑。
其中
P1——氣缸推力,P2——氣缸拉力
其它方面的選擇
1、型別的選擇
根據工作要求和條件,正確選擇氣缸的型別。要求氣缸到達行程終端無衝擊現象和撞擊噪聲應選擇緩衝氣缸;要求重量輕,應選輕型缸;要求安裝空間窄且行程短,可選薄型缸;有橫向負載,可選帶導杆氣缸;要求制動精度高,應選鎖緊氣缸;不允許活塞桿旋轉,可選具有杆不迴轉功能氣缸;高溫環境下需選用耐熱缸;在有腐蝕環境下,需選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵等惡劣環境下,需要活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無汙染時需要選用無給油或無油潤滑氣缸等。
2、安裝形式
根據安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下,採用固定式氣缸。在需要隨工作機構連續迴轉時(如車床、磨床等),應選用迴轉氣缸。在要求活塞桿除直線運動外,還需作圓弧擺動時,則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時,應選擇相應的特殊氣缸。
3、作用力的大小
即缸徑的選擇。根據負載力的大小來確定氣缸輸出的推力和拉力。一般均按外載荷理論平衡條件所需氣缸作用力,根據不同速度選擇不同的負載率,使氣缸輸出力稍有餘量。缸徑過小,輸出力不夠,但缸徑過大,使裝置笨重,成本提高,又增加耗氣量,浪費能源。在夾具設計時,應儘量採用擴力機構,以減小氣缸的外形尺寸。
4、活塞行程
與使用的場合和機構的行程有關,但一般不選滿行程,防止活塞和缸蓋相碰。如用於夾緊機構等,應按計算所需的行程增加10~20㎜的餘量。
5、活塞的運動速度
主要取決於氣缸輸入壓縮空氣流量、氣缸進排氣口大小及導管內徑的大小。要求高速運動應取大值。氣缸運動速度一般為50~800㎜/s。對高速運動氣缸,應選擇大內徑的進氣管道;對於負載有變化的情況,為了得到緩慢而平穩的運動速度,可選用帶節流裝置或氣—液阻尼缸,則較易實現速度控制。選用節流閥控制氣缸速度需注意:水平安裝的氣缸推動負載時,推薦用排氣節流調速;垂直安裝的氣缸舉升負載時,推薦用進氣節流調速;要求行程末端運動平穩避免衝擊時,應選用帶緩衝裝置的氣缸。
氣缸的選型步驟
程式1:根據操作形式選定氣缸型別:
氣缸操作方式有雙動,單動彈簧壓入及單動彈簧壓出等三種方式
程式2:選定其它引數:
1、選定氣缸缸徑大小根據有關負載、使用空氣壓力及作用方向確定
2、選定氣缸行程工件移動距離
3、選定氣缸系列
4、選定氣缸安裝型式不同系列有不同安裝方式,主要有基本型、腳座型、法蘭型、U型鉤、軸耳型
5、選定緩衝器無緩衝、橡膠緩衝、氣緩衝、油壓吸震器
6、選定磁感開關主要是作位置檢測用,要求氣缸內建磁環
7、選定氣缸配件包括相關接頭
當然,現在有很多氣缸的選型軟體,可以實現選型功能,只需要輸入相應引數即可。
Airtac氣缸選型軟體、亞德克AirTAC氣動元件3d模型庫(2018版本)
PositioningDrives 定位驅動系統氣缸選型軟體
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