Pneumatik Luftbedarf berechnen
Hey Leute sitze vor folgender Aufgabe: Ein Zylinder soll in einer Mintue 5 mal eine Masse 120 kg um 500 mm gehoben werden. Der Anlagendruck beträgt 6 bar. Berechnen sie den Luftbedarf in einer Minute. Hab mir schon Gedanken gemacht und auch was gerechnet kamen aber nur unmögliche Werte raus. Ich stell die Frage einfach mal hier obwohl ich nicht glaube das dass jemand hier weiß.
2 Antworten
Um die Last (120 kg) mit 6 bar anzuheben benötigst Du eine Zylinderfläche von 19,6 cm² (mit P = F/A und F = m * g), das mit 50 cm (=500 mm) Hub multipliziert ergibt 980 cm³. Das Ganze passiert 5 mal in der Minute, also ergibt sich ein Luftbedarf von 5 * 980 cm³/min = 4900 cm³/mi = 4,9 l/min bei 6 bar.
Soweit simpel und als Antwort auch schon ausreichend. Spannender wird es, den Luftverbrauch auf Umgebungsdruck (~1 bar) zurückzurechnen. Der Einfacheit halber sollten wir von einer isothermen Verdichtung ausgehen (Temperatur der Luft bleibt beim Kompressionsvorgang gleich). Dann ist p1 * V1 = p2 * V2 oder V1 = p2 / p1 * V2.
Ich denke, hier müssten jetzt die absoluten Drücke eingesetzt werden also p1 = 1 bar und p2 = 6 + 1 bar = 7 bar.
Damit kämst Du dann auf ein Luftverbrauch bei 1 bar von 7 * 4,9 l/min = 34,3 l/min
Beim Absenken der Last geht bei Pneumatik die Luft normalerweise einfach verloren. Daher muss man das Absenken der Last nicht berücksichtigen.
Dies bedeutet schon mal, dass das fünfmalige Anheben der Last um 500mm gleich viel Luft braucht, als würde die Last in einer Minute einmal 2500mm gehoben werden.
Aus der Masse und der Erdbeschleunigung kann man die Gewichtskraft berechnen. Aus der Gewichtskraft und dem Luftdruck bekommt man die Querschnittsfläche des notwendigen Kolbens. Aus der Querschnittsfläche und der Länge der Hubbewegung bekommt man dann das Luftvolumen.
Nun müsste man noch wissen, ob mit "Luftbedarf" das Volumen der Luft bei 6 bar, das Volumen derselben Luft bei 1 bar oder die Masse der Luft gemeint ist.