Pneumatik Luftverbrauch
Problem: Eine pneumatische Anlage muss erweitert werden. Um die Kosten und Luftverbrauch abzuschätzen, auch um zu überprüfen, ob der vorhandene Kompressor ausreicht, muss der Luftverbrauch dieser Anlage berechnet werden. |
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Der Ansatz zum Berechnen des Luftverbrauchs geht über das Gesetz von Boyle-Marriotte. Damit berechnet sich die Luftmenge für das Ausfahren des Zylinders wie folgt:
Abb.: Skizze zur Herleitung
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V1 * p1 = V2 * p2 Gl.1 T1 T2
Wenn T1 ≈ T2 gilt die Vereinfachung: V1 = V2 * p2 Gl.2
P1
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Angewandt auf den Zylinder: V1 = die vom Kompressor angesaugte Umgebungsluft
p1 = pamb = Umgebungsdruck
V2 = Hubweg s * Kolbenfläche A
p2 = pabs im Zylinderkörper
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Daraus ergibt sich für den Luftverbrauch Q pro Verfahrweg (vor und zurück) aus Gleichung 2:
Einfach wirkender Zylinder:
QZyl. = A * s * Pabs
Pamb
Der einfach-wirkender Zylinder fährt durch seine Rückstellfeder selbständig wieder ein.
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Doppelt wirkender Zylinder:
QZyl. = 2 * A * s * Pabs
Pamb
Der doppelt-wirkender Zylinder hat für das Einfahren ebenfalls einen Luftverbrauch.
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Der Luftverbrauch eines Doppelwirkenden Zylinders ist Doppelt so groß, da er für das Einfahren ebenfalls Druckluft benötigt.
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qV = QZyl * n
Eine in der Praxis gebräuchliche Einheit ist Liter pro Minute bzw. l/min.
4A2: Bestimmung Luftverbrauch einer Anlage
Eine Anlage soll durch einen einfach-wirkenden und durch einen doppelt-wirkenden Zylinder erweitert werden. Die Anlage hat einen Betriebsdruck von 8 bar. Diese Erweiterung „fährt“ mit einer Taktrate von 30 pro Minute
Der Durchmesser der Zylinderstange sei hier vernachlässigbar. Überprüfen Sie Ihre Rechnung mittels untenstehendem Diagramm.
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