エア消費量の計算の使い方（エアシリンダの内径・ストローク・往復回数・配管）

シリンダの形と大きさ、使用圧力、動かし方、配管を入力して、1分間の空気消費量を求めます。

入力するもの

1. 「シリンダの形」を、「複動形」・「押出し単動形」・「引込み単動形」から選びます。複動形は押出しと引込みの両方を空気で動かし、単動形は片側だけを空気で動かします（もう片側はスプリングで動きます）。
2. 「チューブ内径」と「ロッド径」を mm で入力します。ロッド径は引込み側の受圧面積に使うので、押出し単動形を選ぶと欄が消えます。
3. 「ストローク」を mm で、「使用圧力」を MPa で入力します。使用圧力は 1.0 MPa までです。
4. 「往復回数」に1本のシリンダが1分間に何往復するかを、「シリンダの本数」に同じように動くシリンダの本数を入力します。2分に1往復なら 0.5 のように小数も入力できます。
5. 切換弁からシリンダまでの配管も数えるときは、「切換弁からの配管」でチューブか鋼管を選び、配管1本の長さを m で入力します。一覧に無い内径は「内径を入力する」を選びます。初めは「配管の分を含めない」です。

入力した数はその場で計算し直します。全角の数字や 1,000 のような3桁区切りも、そのまま読めます。

計算結果の読み方

いちばん上の大きな数が「1分間の空気消費量」（L/min（ANR））です。SMC の技術資料の機種選定手順（手順3）でいう総空気消費量で、1往復の空気消費量 × 1分間の往復回数 × シリンダの本数です。その下に、1往復の空気消費量と、掛けた往復回数・本数を表示します。

「1往復の内訳（1本）」は、1本のシリンダが1往復で使う空気を、シリンダの中の分と配管の中の分に分けた数です。配管を選んでいないときは、配管の分を含めていないことを表示します。往復回数と本数がまだ空欄のときは、1往復の量だけを表示します。

「コンプレッサーの吐出量の目安」は、総空気消費量の 1.4倍です（L/min と m³/min）。「計算の内訳」を開くと、受圧面積、式(8)〜(11)に数を代入した行、1往復と1分間の計算が並びます。表示は有効数字4桁で、途中は丸めずに計算しています。

例（SMC の技術資料の例題）

SMC の技術資料の機種選定手順にある例題は、「シリンダチューブ内径 50 mm・ストローク 600 mm のエアシリンダ 10 本を、使用圧力 0.5 MPa で1分間に5往復させる。シリンダと切換弁の間は内径 6 mm の配管チューブ 2 m」です。資料ではグラフから、シリンダの空気消費量を約 13 L（ANR）、配管を約 0.56 L（ANR）と読み、（13＋0.56）× 10 × 5 ＝ 678 L/min（ANR）としています。

例題にロッド径は書かれていませんが、SMC の理論出力表でチューブ内径 50 mm の組のロッド径は 20 mm です。ロッド径 20 mm・「チューブ 外径 8・内径 6 mm」・2 m で入力すると、シリンダの分 13.01 L、配管の分 0.5655 L、1往復 13.57 L、1分間 678.6 L/min（ANR） です。グラフの読み取りで丸めた分だけ違いますが、同じ式の値です。

計算しないとき

• 空欄があるとき（何を入力すれば計算できるかを表示します）。
• 0 や負の数、数として読めない字（単位や記号を付けた字）を入力したとき。
• 使用圧力が 1.0 MPa を超えるとき。bar や kgf/cm² の数を MPa の欄に入力すると、空気消費量が何倍にもなるためです。
• ロッド径がチューブ内径と同じか大きいとき（引込み側の受圧面積が 0 以下になります）。
• シリンダの本数が整数でないとき。
• 配管を選んで、配管の長さ（「内径を入力する」なら内径も）が空欄のとき。配管を含めたつもりで、配管の分が抜けた数を表示しないためです。

出典

• SMC「エアシリンダの機種選定」技術資料（資料2 空気消費量および所要空気量・資料3 理論出力表）: 資料2 の式(8)〜(14)・機種選定手順 手順4（手順3 と例題）・資料3 理論出力表（φ50 のロッド径）