ZH氣動閥門執行器

ZH氣動閥門執行器空氣消耗量的測量

在氣動實驗系統中，先儲氣后供氣：先啟動壓縮機向儲氣罐充氣，壓縮機達到一定壓力后停止壓縮機，儲氣罐向外部供氣。

氣動執行器的空氣消耗測量過程:打開截止閥，將0填滿儲氣罐.75MPa壓縮空氣；關閉截止閥，讀取儲氣罐壓力，檢查壓力是否下降，防止空氣泄漏；減壓閥壓力為0.5MPa，氣動執行器往復20次；讀取儲氣罐的壓力，結束測量。

壓縮空氣在系統中的消耗是一個固定容腔充放氣的過程，壓縮空氣的消耗計算壓縮空氣的消耗。

取理想氣體狀態方程兩側的微分

理想氣體狀態方程

壓力為壓力(Pa);V氣罐和管道的所有體積(m3);m壓縮空氣的質量(kg);T為室溫(K);R對于氣體常數，對于空氣R=287N.m/(kg.K)。

式中Qm為質量流量(kg/s);Q為體積流量(m3/s);Q空氣密度為標準條件。

聯立式(1)～式(3)得流量計算公式：

式中V為氣動執行器消耗空氣(m3);p一是氣罐的初始壓力(Pa);p二是氣罐的壓力(Pa)。

氣動執行器單次往復的平均空氣消耗值可通過V除以作動次數n計算。

氣動執行器的運行能耗計算模型

空壓機組(含冷干機)的實際運行功率為Pc(W)，空壓機組的輸出流量為Qc(m3/s)，空氣壓縮機組的比能量是氣動執行器的運行能耗計算模型，氣動執行器次往復運行的能耗W和平均消耗功率P轉換為壓縮機

氣動執行器運行能耗計算模式：B為空氣泄漏率；f執行器往復運行頻率。

運行能耗評價標準

1)評價基準是兩個執行器在同一工況下工作時的耗電量；

2)承載能力要求相同或相近;

3)在水平方向搬運工件時，測量同一工件在同一頻率下移動同一位移，并在同一時間保持終端位置的能耗

4)工件垂直運輸時，由于重力的影響，工件會向下移動。在相同的頻率下，測量和增加相同的工件，移動相同的位移，保持一定的終端位置，并將工件的能耗放回下方。

氣動執行器

氣動執行器運行能耗實驗系統

1)實驗條件。采用壓縮機型號Kobelion-AG370AH神鋼壓縮機。軸功率22.5kW，額定排氣量3.2m3/min;儲氣罐為SMC的兩個10L氣罐；選擇電磁閥SMC的SY5120；日本長野計算器采用壓力傳感器KH15-824；選擇可編程控制器OMRON的CPM2A;室溫為30℃。

2)負荷以及作動條件。氣動執行器的實驗包括水平和垂直處理。其負載和作動條件如表1～表3所示。

表1氣動執行器的試樣與負荷

氣動執行器的試樣與負荷

注：水平搬運負荷率為100%，垂直搬運負荷率為50%(p=0.5MPa)

氣動執行器垂直作動條件

3)實驗數據。V'-f曲線如圖4?？梢詮膱D中看出，V幾乎不依賴f，近似成直線狀。但有時有大的傾斜，這是因為f過高，未到達執行器末端就返回，造成Vc減少的緣故。

氣動執行器V'-f曲線氣動執行器V'-f曲線

4)實驗結果分析。以氣動執行器B為例，水平方向f為15次/minB來回移動一次V'為2.1957dm3。由理性氣體狀態方程得理性氣體狀態方程

氣動執行器B在計算中P1=0.6013MPa空氣消耗量為0.3776dm三、往復容積0.2944dm三、管道容積為0.05024dm三、電磁閥體積0.004609dm三、死區容積為0.02840dm3。

5)氣動執行器的能量消耗。利用(6)式得氣動執行器的能量消耗

當B取5%，f為15次/min，電動執行器的平均能耗和平均消耗功率為平均能耗和平均消耗功率。