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讨论:气缸速度怎么算?

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发表于 2011-12-26 14:58:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
机构和选型都确立的情况下,怎么算?要求数据较精确,比如误差在±10%内。
比如20-75的气缸(20缸径,75mm行程),用两根hgh15ca1r160z0c的单滑块直线导轨进行导向(导轨15的,长度160),带动总体负载5kg,升降运动,实际行程65mm,两端都是用10的油压缓冲器缓冲,缓冲距离都是10mm。减压阀过来的压力5kgf/cm2,然后接的电磁阀控制气缸升降运动。

虽然自己没弄过,但题目应该比较简单,对吧~






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发表于 2011-12-26 15:11:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 马繁 于 2011-12-26 15:14 编辑

这种东西没人算吧,上面的数据冒似啥都有了,但是还有地方忽略的,比如电磁阀的口径,气管的管径,气缸本身就能调节进气量,而且用过一段时间以后还会有接口漏气的情况,负载也会有变化,新的时候5KG,用一段时间以后可能那个地方卡了,实际要用的就超过那个力了
我想真想算个大概的话能提这个问题的人自己也能算吧,就是怕麻烦罢了
如果是要知道动作时间,样本上都会有的

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样本上只会给出最大速度。给出的例子,气路的内径和长度正常情况下忽略吧,ms级的差异;节流阀不考虑;漏气什么不考虑当然实际中需按最坏可能状况考虑。谢谢回复!  发表于 2011-12-26 15:31

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tigerguo1975 + 1

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发表于 2011-12-26 15:31:23 | 显示全部楼层
哈哈,看着简单吗?实际不简单,这问题足以把一个大学的正教授考倒了,考的再也不开口,哈

1  10%的速度误差属于比较精确的了,要先建立一个数学模型,

2 模型包括所有的运动件,排成一列,另外加摩擦力与排气的阻力,这个摩擦力是变的,包括静止摩擦力,静、动之间转换的过程,动摩擦力,动摩擦力是速度的函数,不是一个恒定值,随时在变化,也可以列成时间的函数,而排气阻力与运动速度又有关系,

3 用于加速的力是扣除各项阻力的一个力,对抗惯性,产生加速度,而速度是时间的函数,

4 汽缸进气开始,流速慢,阻力小,压力损失小,作用在活塞的力大,产生的推力也大,但必须克服净摩擦力,推动的那个瞬间,瞬时加速度最大,

5 活塞加速,瞬间减压,此时进入的气体有瞬间膨胀,产生瞬间减压损失,瞬间减速,瞬间抖动,

6 气路减压,供气压力下降,达到一个稳速过程,

7 到控制点,停止供气,瞬间减速,

阁下把这个过程连续起来,在你整个行程内分解掉各个过程,计算最大速度,最小速度,平均速度,最终就知道你那个10%是否有效,不简单的,有可能要在管路布置一个小气罐维持一个稳定气压,计算热力学看是否会因为减压导致速度不够,

汽缸控制,看似简单,全世界玩到一个精密速度控制的,也非常少,

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分析的好详细  发表于 2014-10-10 14:37
游客
  发表于 2012-7-7 23:17
该类问题建议楼主估算,冗余多留,最后以实测数据为准,往回反算,修正方案,反而来的实用些。你按998大侠的算法建模后计算出的结果和实际结果还是要有些差距吧。学术意义大于使用价值,呵呵。  发表于 2012-7-7 23:17
只好说:佩服了!!  发表于 2011-12-26 16:45

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tigerguo1975 + 1 大侠一回复,这题目没得忽悠了。10%计算误差.

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 楼主| 发表于 2011-12-26 15:44:56 | 显示全部楼层
998大侠一回复,这题目简单与否没得忽悠了。

10%计算误差系随口之言,但小气缸计算时很多要素可忽略才对。
工作中,有时机器上气缸的运动周期与最初构想不符;各大厂家也没有对应的气缸估算软件,即便费斯托。刚才偶然想到,所以发个帖子供大家讨论。
另外二楼所说的没人算这个,对也不对,有循环时间要求的地方,至少我是不敢不算的;说是算了,基本按照理论值在算,气缸出力-摩擦阻力,行程,得到的时间再给个宽放系数(这个比较重要)。998大侠说的那些,基本都没考虑。

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呵呵 还是按自己实际的情况多测试,以实际可重复的数据为准,所谓的理论建模得出的数据只能作为定性参考,不能做定量依据,毕竟现实环境比起假定的计算条件来得复杂得多。  发表于 2013-6-20 15:57
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发表于 2011-12-26 16:19:03 | 显示全部楼层
tigerguo1975 发表于 2011-12-26 15:44
998大侠一回复,这题目简单与否没得忽悠了。

10%计算误差系随口之言,但小气缸计算时很多要素可忽略才对 ...

大虾不太较真儿,好!工程问题吗!

怎么说起这个了?以前遇到过一个特较真儿的家伙,非与阿拉抬杠,他说国内技术人员都是混事儿的,无一例外,而那家伙自己却有一个特大的帽子,阿拉一遇到这类家伙就有玩的情绪,就有斗志了,哈,那家伙看阿拉给他写的东西,最后说:我不看这个,你不过也是一个侃爷!有本事你别玩这个,你玩数学算什么能耐?有能耐你给俺随口估计一个数?有那个能耐,算你狠,

哈哈


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随口估也行?  发表于 2014-7-31 14:33
看看《别闹了 费曼先生》,这位科学家还是能很快估一个数出来的能耐!不得不服这种人的存在,只怪自己学艺不精,也没这天赋!  发表于 2013-6-20 15:45
我操,原来像俺这样胡扯的人这么多。随口估一个数?真tmd的搞笑啊。  发表于 2012-1-1 01:22
代数式是登山的拐杖,随口估数是已经扔掉了拐杖。  发表于 2011-12-26 21:55
随口估数的人也配做工程师?!  发表于 2011-12-26 18:30
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发表于 2011-12-26 16:43:51 | 显示全部楼层
气缸是不能保证速度的,只能保证行程。因为速度与气压、缸径、摩擦、外部阻力都有关系,无法确定。

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确实是这样,速度要参考该型号气缸厂家提供的最快速,使用中由节流阀来调节最佳使用速度  发表于 2013-10-22 10:35
此为正解,赞同!经过多次用过才有此感悟!  发表于 2011-12-27 08:55
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发表于 2011-12-26 18:51:37 | 显示全部楼层
998大侠也经说的比较全了,反正我碰到真正会算气缸的没几个,很多人还在套液压缸的公式,真是让人无语。
1、首先,要确定气源类型,是压缩机直接供压(这个极少见),管网供压(气罐远且可能有其它执行机构分压),气罐直接供压(还得看和气缸容积比例)。
2、其次是阀的流通能力,这个就不用说了,但是要注意阻塞流条件,公式系数不一样。
3、然后是阀后容积,包括管路容积,气缸无效容积和有效容积,这个是大多数人都会忽略的,其实很简单,1升的空间里注入多少升的气体压力才能到多少公斤,所以气路的管子太粗没有好处,太长也不好,这跟液压完全不同,可惜很少人认识到。
4、还有气缸类型,记住弹簧单作用缸比双作用缸慢了约一半,受力分析一下就有这个结论。
5、气动上排气节流也不少,背压不可完全忽略。
6、热力学效应,减压和排气是有制冷效果的,虽只有百分之一二,但也有影响的,如果气源干燥不好,那么影响会放大。
基本就这些了,润滑好的气缸磨擦基本可控制在一定范围,以边界润滑为主,受速度影响较小,于计算结果并无较大出入。

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发表于 2011-12-26 19:09:00 | 显示全部楼层
楼主,SMC有个计算软件,可以帮你把整个气路都给选好了,当然计算也不例外哦!

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是的,直接找供应商拿,我也是找他们拿的,还让他们到公司来扫下盲  发表于 2011-12-27 20:50
就是楼下说的ModelSelection,在SMC官网上看到了  发表于 2011-12-26 21:16
SMC还有这个软件,这个软件叫啥名,明天找供应商去要个。  发表于 2011-12-26 21:06
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发表于 2011-12-26 19:13:57 | 显示全部楼层
前段时间998大侠刚教训过,不要依赖软件。
这次厚脸皮,再发一个{:soso_e144:}
楼主可借助一个叫ModelSelection的软件来帮助计算
以前有验证过水平运动的速度,基本上与计算结果相符,如果再快些就能感觉到明显的震动了
有兴趣的,看这个图就知道是那个公司出的了。(避做广告之嫌)
气缸速度计算.jpg

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分析软件我都是用FESTO的,他们的比较集成。现在玩气缸驱动液压缸,然后快速锁定。问题一大堆…… 负载是变化的,不好控制。  详情 回复 发表于 2014-8-9 17:09
这个SMC的,有兴趣的可以到官网下载。  发表于 2011-12-26 23:44
软件分享一下,前一段时间自己用手算了了一次花了很长时间。  发表于 2011-12-26 20:47
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发表于 2011-12-26 20:44:56 | 显示全部楼层
气缸是不能保证速度的,只能保证行程。因为速度
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