Het luchtverbruik van een pneumatische cilinder hangt af van vier gegevens: de boring (de diameter van de zuiger), de slag (de afstand die de zuiger aflegt), de werkdruk in bar en het aantal cycli per minuut. In de kern berekent u eerst het volume dat de cilinder per slag verplaatst, corrigeert u dat naar vrije lucht — want perslucht is samengeperst, dus één liter cilindervolume bij druk kost meer dan één liter atmosferische lucht — en vermenigvuldigt u met het aantal slagen. Bij een dubbelwerkende cilinder telt u beide bewegingsrichtingen mee.
Omdat perslucht een dure energiedrager is, loont het om het luchtverbruik te beperken; de Vlaamse energieoverheid VEKA publiceert richtlijnen over efficiënt persluchtgebruik in bedrijven.
Kort samengevat: het verbruik per slag is ongeveer gelijk aan het zuigeroppervlak maal de slag maal de drukfactor (de absolute druk gedeeld door de atmosferische druk). Vermenigvuldig met het aantal slagen per minuut en tel bij dubbelwerkende cilinders beide richtingen mee. Dit is een rekenmethode, geen vast cijfer: vul uw eigen maten en druk in.
Waarom u het luchtverbruik van een cilinder wilt kennen
Wie het luchtverbruik van zijn cilinders niet kent, gokt bij het kiezen van een compressor. Te klein gerekend en de druk zakt weg zodra meerdere cilinders tegelijk bewegen, met haperende machines tot gevolg. Te groot gerekend en u koopt en onderhoudt capaciteit die elke dag onnodig energie kost. De berekening helpt ook bij het opsporen van verspilling: een cilinder die groter is dan de toepassing vraagt, verbruikt bij elke cyclus onnodig veel lucht, keer op keer. Perslucht is een dure energievorm, dus elke liter die u niet nodig had, is verlies.
De invoergegevens die u nodig hebt
| Gegeven | Waar vindt u het |
|---|---|
| Boring of zuigerdiameter, in mm | De typeaanduiding van de cilinder, bijvoorbeeld 32 mm |
| Slag, in mm | De cilinderspecificatie: de uitslag van de zuiger |
| Werkdruk, in bar overdruk | Uw drukregelaar of manometer |
| Cycli per minuut | Uw machinecyclus |
| Type cilinder | De specificatie: enkel- of dubbelwerkend |
Let op bij een dubbelwerkende cilinder: bij het intrekken neemt de zuigerstang oppervlak in, dus de retourslag verbruikt iets minder dan de uitgaande slag. Voor een eerste inschatting mag u beide slagen gelijk rekenen; voor een precieze waarde trekt u het stangoppervlak van de retour af.
Stappenplan: het luchtverbruik berekenen
- Bereken het zuigeroppervlak uit de boring, als het oppervlak van een cirkel op basis van de diameter.
- Bepaal het slagvolume: zuigeroppervlak maal slag. Dat is het luchtvolume bij werkdruk voor één beweging.
- Reken om naar vrije lucht met de drukfactor: de werkdruk in bar plus de atmosferische druk, gedeeld door de atmosferische druk. Bij ongeveer 6 bar overdruk is die factor dus ruwweg 7.
- Tel de bewegingen: bij een dubbelwerkende cilinder beide richtingen, bij een enkelwerkende alleen de aangedreven richting.
- Vermenigvuldig met het aantal cycli per minuut voor het verbruik in vrije lucht per minuut, uitgedrukt in liter per minuut.
- Tel op over alle cilinders en gereedschappen die tegelijk werken, met een marge, om uw totale luchtvraag te kennen.
Wilt u niet met de hand rekenen, dan geven veel fabrikanten per cilindermaat een luchtverbruiktabel of rekentool. Gebruik die van de cilinder die u werkelijk inzet, en label eigen tussenwaarden als schatting tot ze gemeten zijn.
Van verbruik naar de juiste cilinder en compressor
De berekening werkt twee kanten op. Kent u uw cyclus en wilt u de compressor dimensioneren, tel dan het verbruik van alle gelijktijdige afnemers op. Twijfelt u tussen cilindermaten, kies dan de kleinste boring die nog voldoende kracht levert bij uw werkdruk; dat spaart lucht bij elke slag. Kracht en luchtverbruik gaan namelijk samen: een grotere boring geeft meer kracht maar verbruikt ook meer. De kunst is de cilinder net groot genoeg te kiezen voor de taak, niet groter.
In onze webshop vindt u het assortiment pneumatische cilinders met hun boring- en slagmaten, en de bijbehorende luchtverzorging om de aangevoerde lucht schoon en op de juiste druk te houden.
Berekend verbruik versus werkelijk verbruik
Verbruikt uw installatie merkbaar meer lucht dan de som van uw berekeningen, dan zit het verschil doorgaans niet in de cilinders maar in het net eromheen: lekken, een te hoog ingestelde werkdruk of drukverlies over te krappe leidingen. Dat verschil is meetbaar. Een persluchtlekdetectie brengt in kaart waar de lucht werkelijk verdwijnt, en een energie-audit koppelt dat aan wat het u per jaar kost. De berekening hierboven geeft u de referentie waartegen u dat afzet.
Veelgestelde vragen over luchtverbruik
Verbruikt een dubbelwerkende cilinder meer dan een enkelwerkende?
Doorgaans wel, omdat beide bewegingsrichtingen door perslucht worden aangedreven en dus lucht verbruiken. Bij een enkelwerkende cilinder duwt lucht maar één kant op en zorgt een veer of een externe kracht voor de terugkeer.
Waarom moet ik naar vrije lucht omrekenen?
Omdat perslucht samengeperst is. Eén liter cilindervolume bij bijvoorbeeld 6 bar overdruk komt overeen met ongeveer zeven liter atmosferische lucht die de compressor moet aanmaken. Zonder die omrekening onderschat u het werkelijke verbruik fors.
Hoe gebruik ik dit om mijn compressor te kiezen?
Bereken het verbruik per cilinder in liter vrije lucht per minuut, tel op wat tegelijk draait, voeg gereedschap en een marge toe, en vergelijk dat met de vrije-luchtlevering of FAD van de compressor.
Wat als mijn werkelijke verbruik hoger ligt dan berekend?
Dan verliest uw installatie lucht buiten de cilinders om. De gebruikelijke oorzaken zijn lekken in leidingen en koppelingen, een onnodig hoog ingestelde werkdruk en drukverlies over te krappe of te lange leidingen. Meten geeft uitsluitsel over welke van de drie bij u speelt.