การคำนวณปริมาณการใช้ก๊าซของอุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน

หนึ่ง. ปัจจัยหลักในการคำนวณการใช้ก๊าซของอุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน

ในขั้นตอนการออกแบบและปรับเทียบอุปกรณ์อัตโนมัติแบบไม่มาตรฐาน การวางแผนระบบอากาศอัดมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความเสถียรในการทำงานของอุปกรณ์และต้นทุนการใช้พลังงาน ความแม่นยำของการคำนวณปริมาณการใช้ก๊าซคือการดำเนินการการเลือกเครื่องอัดอากาศข้อกำหนดเบื้องต้น ระบบลมของอุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐานมักประกอบด้วยชิ้นส่วนขับเคลื่อนหลายชิ้น โดยคุณสมบัติการใช้ลมของระบบนี้ได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลากหลาย เช่น ความถี่ในการทำงาน ขนาดของโหลด และตรรกะการควบคุม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้างแบบจำลองการคำนวณที่เป็นวิทยาศาสตร์

2. การคำนวณการใช้ลมของอุปกรณ์ขับเคลื่อนแบบนิวเมติก

กระบอกสูบและอุปกรณ์ขับเคลื่อนด้วยลมอื่นๆ เป็นแหล่งที่มาหลักของการใช้อากาศของอุปกรณ์ การคำนวณปริมาณการใช้อากาศของกระบอกสูบแต่ละตัว จำเป็นต้องพิจารณาองค์ประกอบทางเรขาคณิตและความดันทำงานร่วมกันอย่างครบถ้วน

• ปริมาณการใช้ลมต่อการเคลื่อนไหวหนึ่งครั้ง: เท่ากับพื้นที่หน้าตัดที่ใช้งานได้ของกระบอกสูบคูณด้วยระยะชัก แล้วคูณด้วยความดันการทำงานสัมบูรณ์ ทั้งนี้ ในการคำนวณควรใช้ความดันสัมบูรณ์แทนความดันแบบเกจ
• อัตราการใช้ก๊าซต่อนาที: ให้คูณปริมาณการใช้อากาศต่อการเคลื่อนที่หนึ่งครั้งด้วยจำนวนรอบการเคลื่อนที่ไป–กลับต่อนาทีของกระบอกสูบนั้น หากกระบอกสูบมีระบบกันกระแทกหรือโครงสร้างควบคุมอัตราการไหลแบบพิเศษ ปริมาณการใช้อากาศจริงอาจผันผวนได้ จึงจำเป็นต้องปรับแก้โดยอ้างอิงข้อมูลจากการทดสอบจริง

สำหรับมอเตอร์ลมหรืออุปกรณ์เป่าลม ต้องอ้างอิงค่าอัตราการไหลที่กำหนดโดยตรง และคำนวณปรับเทียบให้สอดคล้องกับระยะเวลาการใช้งานจริง

3. ปริมาณการใช้แก๊สรวมของระบบและค่าสัมประสิทธิ์การใช้งานพร้อมกัน

ในอุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน กระบอกสูบแต่ละตัวมักจะไม่ทำงานพร้อมกันทั้งหมด หากนำค่าการใช้อากาศสูงสุดของกระบอกสูบทุกตัวมาบวกกันโดยตรง จะทำให้ผลลัพธ์การคำนวณสูงเกินไปอย่างมาก ส่งผลให้เกิดความสิ้นเปลืองในการลงทุนด้านอุปกรณ์และต้นทุนการดำเนินงาน

ดังนั้น จึงจำเป็นต้องนำเข้ามาสัมประสิทธิ์การใช้งานพร้อมกัน(หรือเรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์การโหลด) ค่าสัมประสิทธิ์นี้แสดงถึงสัดส่วนของชิ้นส่วนอุปกรณ์นิวเมติกที่ทำงานพร้อมกันในสภาวะการทำงานสุดขีด เมื่อเทียบกับจำนวนชิ้นส่วนทั้งหมด ผู้ออกแบบจำเป็นต้องประเมินค่าสัมประสิทธิ์นี้อย่างเหมาะสมโดยพิจารณาจากแผนภูมิลำดับเวลาของการทำงานของอุปกรณ์ โดยทั่วไปมักกำหนดค่าอยู่ในช่วง 0.3 ถึง 0.8 ซึ่งขึ้นอยู่กับระดับความซับซ้อนของกระบวนการผลิตและความพร้อมเพรียงของการทำงานร่วมกันของแต่ละขั้นตอน

4. ความสูญเสียในท่อและค่าเผื่อการรั่วไหล

เมื่ออากาศอัดไหลผ่านท่อ ข้อต่อ วาล์ว และชุดประกอบอุปกรณ์นิวแมติกแบบสามชิ้น จะเกิดการสูญเสียแรงดันในระดับหนึ่ง นอกจากนี้ เมื่ออายุการใช้งานของอุปกรณ์เพิ่มขึ้น ซีลที่เสื่อมสภาพอาจทำให้เกิดการรั่วซึมเล็กน้อยตามท่อได้เช่นกัน.

เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ยังคงได้รับแหล่งจ่ายอากาศอย่างเพียงพอตลอดอายุการใช้งาน หลังจากคำนวณปริมาณการใช้อากาศรวมตามทฤษฎีแล้ว จำเป็นต้องเพิ่มค่าเผื่อความปลอดภัยไว้ด้วย โดยทั่วไป แนะนำให้เพิ่มค่าเผื่อประมาณ 10% ถึง 20% จากค่าที่คำนวณได้ตามทฤษฎี เพื่อชดเชยการสูญเสียในระบบท่อและภาวะรั่วซึมที่อาจเกิดขึ้น

๕. การเลือกขนาดเครื่องอัดอากาศโดยคำนวณจากปริมาณอากาศ

เสร็จสมบูรณ์อุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐานเมื่อคำนวณปริมาณการใช้ก๊าซรวมแล้ว ก็สามารถเข้าสู่ได้การเลือกเครื่องอัดอากาศขั้นตอน ปริมาตรการระบายอากาศที่กำหนดของเครื่องอัดอากาศต้องมีค่าไม่น้อยกว่าหรือเท่ากับปริมาณการใช้งานอากาศสูงสุดตามการคำนวณของอุปกรณ์ พร้อมทั้งพิจารณาการใช้งานของแหล่งจ่ายอากาศร่วมอื่นๆ ในโรงงานด้วย

• การจับคู่แรงดัน: ความดันลมที่ปล่อยออกจากเครื่องอัดอากาศต้องเพียงพอต่อความดันการทำงานสูงสุดของอุปกรณ์ บวกกับการลดลงของความดันในระบบท่อส่งลม
• การกำหนดค่าถังเก็บก๊าซการจัดวางถังเก็บอากาศอย่างเหมาะสมสามารถช่วยรองรับช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้อากาศสูง ลดจำนวนครั้งในการเปิด–ปิดหรือการเพิ่ม–ลดโหลดของเครื่องอัดอากาศ ส่งผลให้แรงดันในระบบท่อส่งอากาศคงที่และลดการใช้พลังงานลงได้

ทางวิทยาศาสตร์การคำนวณปริมาณอากาศการกำหนดค่าระบบอย่างเหมาะสมถือเป็นหลักประกันสำคัญในการทำให้อุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐานสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ้นเปลืองพลังงานน้อย และมีเสถียรภาพ