Ātri aptuveni aprēķini — spēks, gaisa patēriņš, noplūžu izmaksas, ātrums. Šie NAV precīzi inženiertehniskie aprēķini — reālā sistēmā spēkā stājas berze, plūsmas pretestība un citi faktori. Der ātrai izmēra izvēlei un budžeta plānošanai; kritiskiem projektiem vienmēr apstipriniet ar mūsu inženieri.
Cik lielu spēku dod cilindrs pie dotā izmēra un spiediena. Formula: F = 0,0785 × D² × P (D = diametrs mm, P = spiediens bar) — standarta pneimatikas ātrā formula, jau ietver mm→m² pārrēķinu.
Piemērs: Ø80mm cilindrs pie 6 bar dod ≈3014 N (≈307 kgf) uz āru — pietiek, lai droši saspiestu vairumu vieglās montāžas detaļu. Reālais spēks ir ~5-10% mazāks blīvju/berzes dēļ — šis kalkulators rāda teorētisko maksimumu.
Pretējais virziens 1. rīkam: ievadi slodzi, un rīks iesaka bore Ø no standarta rindas. Drošības koeficients: horizontālai stūmei parasti 1,5; vertikālai celšanai un ātrai kustībai ņem ≥2.
Aprēķins pēc teorētiskā izbīdes spēka (F = 0,0785 × D² × P). Vertikālai celšanai atceries arī par slodzes noturēšanu bez spiediena — vajadzīgs bloķējošais vārsts vai bremze.
Cik lielu plūsmu vajag, lai cilindrs izbrauc gājienu vēlamajā laikā — un kāds vārsta pieslēgums / caurule tam atbilst. Nepietiekams vārsts ir biežākais iemesls, kāpēc cilindrs kustas lēnāk, nekā gribas.
Plūsma rēķināta vienam gājienam (izbīde) l/min ANR; ieteikumi ir tipiski orientējoši sliekšņi — reālā izvēle atkarīga arī no vārsta Cv/C vērtības, cauruļu garuma un droselēm. Ātrumam virs ~500 mm/s prasi mums ātrgaitas komplektāciju.
Cik daudz brīvā gaisa (pie atmosfēras spiediena, l/min ANR) apēd cilindrs ciklā. Šis skaitlis, NEVIS pats cilindra tilpums, jāsalīdzina ar kompresora jaudu.
Kā mainās, ja maina spiedienu (tas pats cilindrs, tas pats gājiens):
Kāpēc patēriņš aug ar spiedienu, lai gan cilindra izmērs nemainās: augstākā spiedienā tas pats gaisa gabals tiek saspiests vairāk, tāpēc pārrēķinot atpakaļ uz atmosfēras spiedienu (kā kompresors to ražo), skaitlis sanāk lielāks. Praktiski: pazeminot darba spiedienu tur, kur pietiek ar mazāku spēku, var manāmi samazināt elektrības rēķinu.
Saspiestais gaiss ir dārgākais utilītijs rūpnīcā — pastāvīga noplūde maksā visu gadu, 24/7, arī brīvdienās. Zemāk aptuvena tabula, kā novērtēt noplūdes izmēru pēc dzirdamā svilpiena cauruma diametra (aptuvenas vērtības pie ~6-7 bar).
| Cauruma Ø | ≈ Noplūde (l/min) | ≈ Noplūde (m³/h) |
|---|
Noklusētā 0,13 kWh/m³ ir tipiska vidēja skrūvkompresora vērtība pie ~7 bar — reālajai iekārtai var atšķirties. Tabula ir orientējoša rādītāja, nevis precīzas plūsmas mērījums (tam vajag reālu blowdown-testu vai plūsmas mērītāju).
Šis ir tikai aptuvens praktiskais aprēķins, ne precīzs — reālo ātrumu nosaka arī vārsta caurplūde, cauruļu diametrs/garums, izplūdes pretestība un slodze. Der ātrai orientācijai, ne galīgai izmēru izvēlei.
Vai cilindra iebūvētā gaisa amortizācija noturēs tavu slodzi gājiena beigās? E = ½·m·v². Ja enerģija par lielu — cilindrs “klab”, blīves un gala vāki cieš, un vajag ārējo amortizatoru vai ātruma samazināšanu pirms gala.
Amortizācijas spējas ir tipiskas orientējošas vērtības ISO cilindriem — konkrētā sērija var atšķirties (skaties zīmola katalogu). Ja enerģija par lielu: samazini ātrumu pirms gala (droseles), izmanto ārējo hidraulisko amortizatoru vai lielāku cilindru.
Cik lielus un cik daudz piesūcekņus vajag detaļas pacelšanai. Horizontālai pacelšanai (piesūceknis velk perpendikulāri virsmai) iesaka drošības koeficientu ≥2; vertikālai virsmai (detaļu tur berze) — ≥4.
Drošības koeficients jau iekļauts (2 horizontālai, 4 vertikālai). Porainām vai raupjām virsmām (kartons, koks) ņem lielāku rezervi un speciālos piesūcekņus; eļļainām loksnēm — piesūcekņus ar iekšējo ribojumu. −60 kPa ir tipisks darba vakuums ežektoram.
Cik bar “pazūd” caurulē starp vārstu un cilindru. Kritums aug ļoti strauji, ja caurule par tievu (∝ 1/d⁵) — bieži tieši šī, ne vārsts, ir īstā vaina lēnam cilindram. Aprēķins pēc standarta empīriskās formulas taisnai caurulei.
Formula: Δp = 1,6·10³·q¹,⁸⁵·L/(d⁵·p) (q = l/s brīvā gaisa, d = iekšējais Ø mm, p = absolūtais spiediens). Taisnai caurulei — katrs savienotājs/leņķis pieliek ~0,5–1 m ekvivalento garumu. Iekšējie Ø ir tipiski PU caurulēm; PA caurulēm tie ir nedaudz lielāki.
Cik lielu momentu vajag, lai pagrieztu slodzi noteiktā laikā. Pneimatiskajām rotācijas piedziņām gaisa saspiežamības dēļ iesaka lielu drošības koeficientu (3–5) — īpaši, ja kustība jāaptur precīzā leņķī.
Aprēķins: vienmērīgs paātrinājums/bremzēšana (α = 4θ/t²), T = I·α·k. Ja slodze griežas vertikālā plaknē, pieskaiti arī gravitācijas momentu (m·g·r); berzes momentu pieskaiti pēc vajadzības. Gala pozīcijai ar triecienu vajadzīgi ārējie atdures amortizatori.
Ātrā pāreja starp pneimatikā biežākajām vienībām — spiediens, plūsma, spēks, moments.
Ja iekārtai ir īss liels patēriņš (pūšana, prese, cikla pīķis), ko kompresors “nevelk”, deficītu sedz tvertne — uz pieļaujamā spiediena krituma rēķina. Rīks aprēķina, cik lielai tvertnei jābūt, lai pīķa laikā spiediens nenokrīt zem pieļaujamā.
Aprēķins: V = deficīts × 1,013 / Δp (izotermiski). Īkšķa likums visai sistēmai: tvertne ≈ 6–10 l uz katru kompresora l/s ražības. Ja pīķis atkārtojas bieži, pārbaudi, vai kompresors paspēj tvertni atkal uzpildīt starp pīķiem.
Aptuvens pilna cikla (turp + atpakaļ) laiks un cik ciklus minūtē var sasniegt pie pieejamās plūsmas. Papildlaiks sedz vārsta reakciju un pauzi pozīcijās.
Aptuvens aprēķins (pilna virzuļa laukums abos virzienos, bez slodzes ietekmes) — reālais laiks atkarīgs no slodzes, droselēm un cauruļu garuma. Pārbaudi arī 4. rīkā, vai kompresors velk šādu ciklu skaitu, un 7. rīkā — vai amortizācija tur šo ātrumu.
Standarts, kas nosaka, cik tīram jābūt saspiestajam gaisam — atsevišķas klases cietajām daļiņām, mitrumam un eļļai. Zemāk vienkāršots kopsavilkums (precīzus daļiņu skaita/izmēra sliekšņus skatīt pilnajā standartā).
| Klase | Rasas punkts (spiediena) | Max eļļa (mg/m³) | Tipiska pielietojums |
|---|---|---|---|
| 1 | ≤ −70 °C | ≤ 0,01 | Elektronika, farmācija, bezeļļas process |
| 2 | ≤ −40 °C | ≤ 0,1 | Pārtika, dzērieni, precīzā krāsošana |
| 3 | ≤ −20 °C | ≤ 1 | Instrumentācija, mērierīces |
| 4 | ≤ +3 °C | ≤ 5 | Krāsošana, pistoles, vispārīga automatizācija |
| 5 | ≤ +7 °C | — | Cilindri, vārsti, darbnīcas instrumenti |
| 6 | ≤ +10 °C | — | Vienkāršs pneimoinstruments, pūšana |
Vienkāršā puse: vairumam cilindru/vārstu (mūsu kataloga kodolam) pietiek ar 5-6 klasi — tas nozīmē standarta FRL bloku ar filtru+regulatoru. Klase 1-2 (bezeļļas, ļoti sauss) parasti prasa papildu adsorbcijas žāvētāju un bezeļļas kompresoru — tas ir cits, dārgāks iepirkums.
Nezini, kura klase vajadzīga tavai iekārtai? Pastāsti mums pielietojumu — palīdzēsim izvēlēties pareizo FRL/žāvētāja/filtra kombināciju.
Prasīt palīdzību ar gaisa kvalitāti →Šie kalkulatori der ātrai orientācijai. Kritiskam projektam — nosūti mums parametrus, apstiprināsim ar īstu inženiertehnisko aprēķinu.
Uz pieprasījuma formu →