Determine o consumo de ar de um cilindro pneumático

Problema: Um sistema pneumático deve ser expandido. Para estimar os custos e o consumo de ar, também para verificar se o compressor existente ainda é suficiente, deve-se determinar o consumo de ar do sistema.

Cilindro pneumatico – calcular o consumo de ar

Cilindro pneumatico – calcular o consumo de ar

O método para calcular o consumo de ar é aplicar a lei de Boyle-Marriotte. A quantidade de ar para estender o cilindro é, portanto, calculada da seguinte forma:

 

V1 * p1  =  V2 * p2      Eq.1

    T1               T2

Se T1 ≈ T2 a simplificação se aplica:

        V1  = V2 * p2          Eq.2
                     P1
Aplicado ao cilindro:

V1 = o ar ambiente sugado pelo compressor
p1 = pamb = Pressão ambiente
V2 = comprimento do curso s * área do pistão A
p2 = pabs no cilindro

Isso resulta no consumo de ar por curso do cilindro (para frente e para trás) da equação 2:

O cilindro de simples ação se retrai automaticamente devido à sua mola de retorno.
QCil. = A * s * Pabs
                        Pamb
O cilindro de dupla ação também requer o consumo de ar para a retração. A seguinte equação se aplica se negligenciarmos o diâmetro da haste do pistão:
QCil. = 2 * A * s * Pabs
                             Pamb

O consumo de ar por tempo ainda depende do número n de cursos:

q = QCil * n

Uma unidade comum é litros por minuto ou l / min.

Ordem de trabalho: Determinação do consumo de ar de um sistema pneumático

Um cilindro de simples ação e um cilindro de dupla ação devem ser integrados em um sistema pneumático. O sistema tem uma pressão operacional de 8 bar. Os cilindros funcionam a 30 por minuto.

Dados:

  • Cilindro de simples ação: 20 mm de diâmetro, curso de 3 cm; 
  • Cilindro de dupla ação: diâmetro 100 mm, curso 10 cm

O diâmetro da haste do cilindro deve ser desprezível. Verifique seu cálculo usando o diagrama abaixo.

Diagrama de consumo de AR

Diagrama de consumo de AR