Bij elke slag verbruikt een pneumatische cilinder het volume van zijn kamer, gevuld op werkdruk. Het verbruik volgt dus uit drie gegevens: het slagvolume, het aantal cycli per minuut en de absolute druk. Een cilinder met een diameter van 50 mm en een slag van 300 mm verbruikt bij 6 bar en 8 cycli per minuut ongeveer 60 l/min aangezogen lucht.
Met deze berekening dimensioneert u de compressor van een geautomatiseerde lijn, bijvoorbeeld in een zagerij en in de houtindustrie, waar tientallen cilinders en klemmen de hele dag werken.
De formule, stap voor stap
Stap 1, zuigeroppervlak. Oppervlak (cm²) = π × (diameter in cm)² ÷ 4. Bij een dubbelwerkende cilinder gebeurt de terugslag aan de stangzijde: trek het oppervlak van de zuigerstang af.
Stap 2, volume per cyclus. Volume (cm³) = oppervlak × slag (cm). Enkelwerkend: alleen de uitgaande slag. Dubbelwerkend: uitgaande slag plus terugslag (stangzijde).
Stap 3, aangezogen lucht per cyclus. De compressor moet dat volume op werkdruk vullen. Vermenigvuldig het volume in liter met de absolute druk, dus de manometerdruk plus 1 bar.
Stap 4, verbruik per minuut. Vermenigvuldig met het aantal cycli per minuut.
Drie rekenvoorbeelden
Alle voorbeelden gelden bij 6 bar op de manometer, dus 7 bar absoluut, en dubbelwerkend.
Positioneercilinder, 50 mm, stang 20 mm, slag 300 mm, 8 cycli per minuut.
- Zuigeroppervlak: 19,6 cm². Stangoppervlak: 3,1 cm².
- Uitgaande slag: 19,6 × 30 = 589 cm³. Terugslag: (19,6 - 3,1) × 30 = 495 cm³. Samen: 1,08 liter per cyclus.
- Aangezogen lucht: 1,08 × 7 = 7,6 liter per cyclus.
- Verbruik: 7,6 × 8 = ongeveer 61 l/min.
Klemcilinder, 32 mm, stang 12 mm, slag 50 mm, 20 cycli per minuut. Volume per cyclus: 0,075 liter. Aangezogen lucht: 0,52 liter per cyclus. Verbruik: ongeveer 10 l/min. Een klem beweegt vaak, maar verbruikt door zijn kleine maat weinig.
Keercilinder, 100 mm, stang 25 mm, slag 500 mm, 4 cycli per minuut. Volume per cyclus: 7,6 liter. Aangezogen lucht: 53 liter per cyclus. Verbruik: ongeveer 213 l/min. De diameter telt in het kwadraat: een dubbele diameter geeft een viervoudig verbruik.
Bij een enkelwerkende cilinder telt alleen de uitgaande slag. De cilinder van 50 mm hierboven zou dan van 61 naar 33 l/min gaan.
Van één cilinder naar een volledige lijn
Tel de cilinders van de lijn op en voeg een marge toe. Voorbeeld van een sorteer- en stapellijn voor planken, ter indicatie:
| Onderdeel | Aantal | Verbruik per stuk | Totaal |
|---|---|---|---|
| Keercilinder 100 mm | 2 | 213 l/min | 426 l/min |
| Positioneercilinder 50 mm | 4 | 61 l/min | 244 l/min |
| Klemcilinder 32 mm | 6 | 10 l/min | 60 l/min |
| Totaal | 730 l/min |
Met een marge van 25 % mikt u op ongeveer 915 l/min bij werkdruk. De berekening per cyclus geeft een gemiddelde: de marge en een luchtketel vangen de pieken op wanneer meerdere grote cilinders tegelijk bewegen.
Welke compressor voor deze lijn?
- Een lijn zoals in het voorbeeld: de S 75. 1,1 m³/min bij 8 bar, dus 1.100 l/min, met reserve voor enkele cilinders extra.
- Twee lijnen, of een lijn met blaaspunten: de S 110. 1,7 m³/min bij 8 bar.
- Bedrijf in ploegen met meerdere machines: de S 150. 2,2 m³/min bij 8 bar.
Cilinders werken in golven: de lijn versnelt, vertraagt, stopt. De S-serie met variabele snelheid volgt die vraag in plaats van onbelast te draaien. Onze omrekentool debiet en druk zet m³/min om in l/min als de fiche van uw machine een andere eenheid gebruikt.
Valkuilen bij de berekening
- Slangen tellen mee. De slang tussen ventiel en cilinder loopt bij elke slag leeg. Bij lange leidingen telt u haar volume bij dat van de cilinder.
- Te hoog ingestelde druk. Dezelfde cilinder van 100 mm verbruikt 213 l/min bij 6 bar en ongeveer 183 l/min bij 5 bar. Stel elke drukregelaar in op de druk die de cilinder echt nodig heeft. Ons artikel over het berekenen van de compressordruk legt de methode uit.
- Lekken. Een versleten stangafdichting of een lekkend ventiel verbruikt lucht, ook als de lijn stilstaat. Luister 's avonds naar de lijn, nog onder druk: zie persluchtlekken opsporen en herstellen.
- Water. Vochtige lucht doet zuigerstangen roesten en laat zaagsel in de ventielen kleven. Voorzie een droger na de compressor.
Lijnbouwers vermelden vaak het luchtverbruik van hun machines: vraag ernaar en vergelijk met uw eigen berekening. Voer daarna uw verbruikers in de configurator in, of stuur ons de lijst van uw cilinders met een offerteaanvraag.
Volgens uw vak: Compressor voor zagerij en houtindustrie.