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🔧 气缸压力 & 空气阀门计算公式
🔧 气缸压力 & 空气阀门计算器
缸径尺寸计算 · 空气阀门 Cv 流量系数
① 缸径尺寸计算器
公式:面积 = 力 ÷ 压力 × 安全系数 缸径 = √(面积 ÷ 0.7854)
② 气缸空气阀门 Cv 计算器
计算气缸体积、CFM 流量及不同压降下的 Cv 流量系数
一、缸径尺寸计算
1. 活塞面积
Area = Force ÷ Pressure × SafetyFactor文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201912/qigangyalijisuanqi.html
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| Area | 所需活塞有效面积 | in²(平方英寸) |
| Force | 强度要求(负载力) | lbs(磅) |
| Pressure | 有效空气压力 | PSI(磅/平方英寸) |
| SafetyFactor | 安全系数 | 无量纲(通常 1~2) |
2. 缸径
Bore = √(Area ÷ 0.7854)文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201912/qigangyalijisuanqi.html
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| Bore | 缸径(气缸内径) | in(英寸) |
| Area | 活塞面积 | in² |
| 0.7854 | 圆面积系数(= π/4) | — |
推导:文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201912/qigangyalijisuanqi.html
圆面积 = π × (Bore/2)² = (π/4) × Bore² = 0.7854 × Bore²
∴ Bore² = Area / 0.7854
∴ Bore = √(Area / 0.7854)文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201912/qigangyalijisuanqi.html
二、空气阀门 Cv 流量系数计算
3. 活塞总面积(多缸)
Area_total = (Bore² × 0.7854) × NumCyl文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201912/qigangyalijisuanqi.html
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| Area_total | 所有气缸活塞总面积 | in² |
| Bore | 单缸缸径 | in |
| NumCyl | 气缸数量 | 个 |
4. 气缸容积
Volume = Area_total × Stroke文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201912/qigangyalijisuanqi.html
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| Volume | 单次行程所需气体体积 | in³(立方英寸) |
| Stroke | 活塞行程长度 | in |
5. 空气流量(CFM)
CFM = Volume × k / (Time × 28.8)文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201912/qigangyalijisuanqi.html
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| CFM | 每分钟所需空气流量 | ft³/min(立方英尺/分钟) |
| Volume | 气缸容积 | in³ |
| k | 压缩系数(查表) | 无量纲 |
| Time | 行程时间 | s(秒) |
| 28.8 | 单位换算常数 | = 1728 in³/ft³ ÷ 60 s/min |
压缩系数 k(CompAmount)查表:文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201912/qigangyalijisuanqi.html
| 压力范围 (PSI) | k 值 |
|---|---|
| 1 – 10 | 1.6 |
| 11 – 20 | 2.3 |
| 21 – 30 | 3.0 |
| 31 – 40 | 3.7 |
| 41 – 50 | 4.4 |
| 51 – 60 | 5.1 |
| 61 – 70 | 5.7 |
| 71 – 80 | 6.4 |
| 81 – 90 | 7.1 |
| 91 – 100 | 7.8 |
6. 阀门流量系数 Cv
Cv = CFM × CvConst文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201912/qigangyalijisuanqi.html
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| Cv | 阀门流量系数 | — |
| CFM | 空气流量 | ft³/min |
| CvConst | Cv 换算常数(查表,与压降有关) | — |
CvConst 查表:
| 压力范围 (PSI) | 2 PSI 压降 | 5 PSI 压降 | 10 PSI 压降 |
|---|---|---|---|
| 1 – 10 | 0.155 | 0.102 | 0 |
| 11 – 20 | 0.129 | 0.083 | 0.066 |
| 21 – 30 | 0.113 | 0.072 | 0.055 |
| 31 – 40 | 0.097 | 0.064 | 0.048 |
| 41 – 50 | 0.091 | 0.059 | 0.043 |
| 51 – 60 | 0.084 | 0.054 | 0.040 |
| 61 – 70 | 0.079 | 0.050 | 0.037 |
| 71 – 80 | 0.075 | 0.048 | 0.035 |
| 81 – 90 | 0.071 | 0.045 | 0.033 |
| 91 – 100 | 0.068 | 0.043 | 0.031 |
三、计算流程总结
输入:压力 P、缸径 B、行程 S、时间 T、缸数 N ① 活塞总面积 A = B² × 0.7854 × N ② 气缸容积 V = A × S ③ 压缩系数 k = 查表(P) ④ 空气流量 CFM = V × k / (T × 28.8) ⑤ Cv 系数 CvConst = 查表(P, 压降) ⑥ 阀门 Cv Cv = CFM × CvConst
四、关键常数
| 常数 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| π/4 | 0.7854 | 圆面积 = (π/4)×D² |
| 1728 | 1728 in³/ft³ | 立方英寸 → 立方英尺 |
| 28.8 | 1728/60 | in³/s → CFM(ft³/min) |