Калькулятор потребления воздуха пневмоцилиндром

Калькулятор

Режим действия цилиндра: Двустороннего действия Одностороннего действия (с пружиной)

Рабочее давление (бар): Диаметр поршня (мм): 8 мм 10 мм 12 мм 16 мм 20 мм 25 мм 32 мм 40 мм 50 мм 63 мм 80 мм 100 мм 125 мм 160 мм 200 мм

Ход штока (мм):

Учитывать объём трубок (точная модель)

Калькулятор рассчитывает потребление сжатого воздуха пневмоцилиндром за один цикл, за минуту и за час. В расчёт может включаться объём пневмолиний, если включена точная модель.

1. Расчёт полезного объёма цилиндра

Для расчёта объёма воздуха, необходимого на один ход цилиндра, используются геометрические параметры:

• D — диаметр поршня, мм
• d — диаметр штока, мм
• L — ход цилиндра, мм

Площадь поршня:
Sп = π · (D / 2)²

Площадь со стороны штока (только для возвратного хода):
Sшт = π · (d / 2)²

Объём на выдвижение:
V1 = Sп · L

Объём на втягивание:
V2 = (Sп − Sшт) · L

Итого геометрический объём за один цикл:
Vцикл = V1 + V2 (для двустороннего действия)
Vцикл = V1 (для одностороннего действия)

2. Учёт объёма пневмолиний

Если активирована точная модель, дополнительно учитывается внутренний объём трубок:

• d_т — внутренний диаметр трубки, мм
• l_т — длина трубки, мм

Объём одной трубки:
Vтрубка = π · (dт / 2)² · lт

Учитывается 2 трубки (на подачу и возврат), поэтому:
Vитог = Vцикл + 2 · Vтрубка

3. Перевод геометрического объёма в нормо-объём (нл)

Сжатый воздух при рабочем давлении пересчитывается в нормальные литры (нл) по формуле:

Vнл = Vитог · (Pабс / Pатм) · (Tнорм / Tраб)
где:
– P_абс = P_раб + P_атм — абсолютное давление, которое складывается из рабочего (избыточного) и атмосферного, бар
– T_норм = 293.15 К (20 °C)
– T_раб = 293.15 К (если температура ≈ комнатная)

4. Перевод из нормо-литров в м³

Потребление в минуту = Vнл · N
Потребление в час = (Vнл · N · 60) / 1000
где N — количество циклов в минуту, а деление на 1000 переводит нл в м³.

Также производительность цилиндра можно определять не только количеством циклов в минуту, но и скоростью выдвижения штока v (м/с). Цикличность и скорость взаимосвязаны формулой:

v = 2 · L/1000 · N/60

5. Подсчёт максимального расхода

Для подбора устройств пневмосистемы (распределители, устройства подготовки воздуха и т.д.), через которые будет проходить воздух для наполнения цилиндра, необходимо определить пиковый расход цилиндра (Q), который будет при наполнении поршневой полости. Этот расход определяется скоростью прямого хода v по формуле:

Q = Sп · v · Pабс/Pатм

Определив Q, далее подбираются остальные элементы пневмосистемы с достаточным стандартным номинальным расходом q_nN (читай подробнее в отдельной статье).