液壓與氣動(dòng)技術(shù) - 項(xiàng)目八

液壓與氣動(dòng)技術(shù)主編趙江濤王珊謝強(qiáng)

項(xiàng)目八典型液壓系統(tǒng)01氣動(dòng)基礎(chǔ)02氣源裝置目錄

CONTENTS03常用氣動(dòng)元件PARTONE氣動(dòng)基礎(chǔ)一、空氣的物理性質(zhì)(一)空氣的組成自然界的空氣是由很多氣體混合而成的,其主要成分有氮?dú)?N2)和氧氣(O2),其他氣體占的比例極小。此外,空氣中常含有一定量的水蒸氣。(二)空氣的濕度由于濕空氣中的水分對氣動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和元件的使用壽命有很大影響,因此對空氣中水的含量應(yīng)進(jìn)行限定,氣動(dòng)系統(tǒng)的氣源裝置中,對濕空氣進(jìn)行干燥處理是十分重要的,以防止有水分進(jìn)入氣動(dòng)系統(tǒng)。二、氣體狀態(tài)方程

氣體的三個(gè)狀態(tài)參數(shù)是壓力p、溫度T和體積V。氣體狀態(tài)方程描述了氣體處于某一平衡狀態(tài)時(shí),這三個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系。(一)理想氣體的狀態(tài)方程

所謂理想氣體是指沒有黏性的氣體。一定質(zhì)量的理想氣體在處于某一平衡狀態(tài)時(shí),其狀態(tài)方程為(二)氣體狀態(tài)變化過程1.等容過程(查理定律)

一定質(zhì)量的氣體,在體積不變的條件下,所進(jìn)行的狀態(tài)變化過程,稱為等容過程。根據(jù)式(8.5)可得2.等壓過程(蓋呂薩克定律)

一定質(zhì)量的氣體,在壓力不變的條件下,所進(jìn)行的狀態(tài)變化過程,稱為等壓過程。根據(jù)式(8.5)可得3.等溫過程(玻意耳定律)一定質(zhì)量的氣體,在溫度保持不變的條件下,所進(jìn)行的狀態(tài)變化過程,稱為等溫過程。當(dāng)氣體狀態(tài)變化很慢時(shí),可視為等溫過程,如氣動(dòng)系統(tǒng)中的氣缸慢速運(yùn)動(dòng)、管道送氣過程等。根據(jù)式(8.5)可得4.絕熱過程一定質(zhì)量的氣體,在其狀態(tài)變化過程中,和外界沒有熱量交換的過程稱為絕熱過程。當(dāng)氣體狀態(tài)變化很快時(shí),如氣動(dòng)系統(tǒng)的快速充氣、排氣過程可視為絕熱過程。其狀態(tài)方程式為PARTTWO氣源裝置

最簡單的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的氣源裝置,可以是一臺(tái)獨(dú)立的空氣壓縮氣源裝置機(jī),雖然它所提供氣源的干凈、干燥程度都不太高,但簡單實(shí)用。

如圖8-1所示為壓縮空氣站的設(shè)備組成和布置示意圖。一、空氣壓縮機(jī)

氣源裝置的主體是空氣壓縮機(jī),簡稱空壓機(jī),氣源裝置中的其他輔助元件都用來提高空氣質(zhì)量。空氣壓縮機(jī)是氣動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源,類似于液壓系統(tǒng)中的液壓泵。(一)空氣壓縮機(jī)的工作原理

氣壓系統(tǒng)中最常用的空氣壓縮機(jī)為往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī),其工作原理如圖8-2所示。(二)空氣壓縮機(jī)的選用

多數(shù)氣動(dòng)裝置是斷續(xù)工作的,負(fù)載波動(dòng)也較大,因此選擇空氣壓縮機(jī)時(shí),主要是根據(jù)系統(tǒng)所需的工作壓力和流量這兩個(gè)參數(shù),來確定空壓機(jī)的輸出壓力(供氣壓力)pc和供氣量Qc。

空壓機(jī)的供氣壓力pc為

空壓機(jī)供氣量Qc的大小應(yīng)包括目前氣動(dòng)系統(tǒng)中各設(shè)備所需的耗氣量,未來擴(kuò)充設(shè)備所需耗氣量及修正系數(shù),其數(shù)學(xué)表達(dá)式為(三)使用時(shí)的注意事項(xiàng)

空壓機(jī)應(yīng)安裝在無粉塵、通風(fēng)好、濕度小、溫度低的地方,且要留有維護(hù)保養(yǎng)的空間,一般要安裝在專用機(jī)房內(nèi),使用時(shí)還要注意安全。

空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪聲較大,因此必須考慮噪聲的防治,如設(shè)置隔聲罩,設(shè)置消聲器等。使用專用潤滑油并定期更換,啟動(dòng)前應(yīng)檢查潤滑油位。二、氣源裝置的輔助元件

由圖8-1可以看出,氣源裝置除了空氣壓縮機(jī),還必須配備相關(guān)的輔助元件,包括后冷卻器、除油器、儲(chǔ)氣罐、過濾器、油霧器和消聲器等,學(xué)習(xí)時(shí)要注意這些氣動(dòng)輔助元件的職能符號的畫法。(一)后冷卻器(二)除油器(三)儲(chǔ)氣罐(四)干燥器(五)過濾器(六)油霧器(七)消聲器PARTTWO常用氣動(dòng)元件一、氣動(dòng)執(zhí)行元件

氣動(dòng)執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置,包括氣缸和氣動(dòng)馬達(dá)?？梢詫?shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)和往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件稱為氣缸;可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件稱為氣動(dòng)馬達(dá)。(一)氣缸1.普通氣缸2.薄膜氣缸3.沖擊氣缸4.氣-液阻尼缸(二)氣動(dòng)馬達(dá)二、氣動(dòng)控制元件

氣動(dòng)控制元件是控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和方向的元件,是各種氣動(dòng)控制回路的重要組成部分。(一)方向控制閥

方向控制閥可分為單向型控制閥和換向型控制閥。1.單向型控制閥2.換向型控制閥(二)壓力控制閥1.減壓閥與氣動(dòng)三聯(lián)件2.安全閥3.流量控制閥及速度控制回路氣動(dòng)邏輯元件

氣動(dòng)邏輯元件是一種以壓縮空氣為工作介質(zhì),通過元件內(nèi)部可動(dòng)部件的動(dòng)作,改變氣流流動(dòng)的方向,從而實(shí)現(xiàn)一定邏輯功能的液體控制元件。一、高壓截止式邏輯元件高壓截止式邏輯元件的特點(diǎn)是行程小、流量大、工作壓力高、對氣源凈化要求低,便于實(shí)現(xiàn)集成安裝和實(shí)現(xiàn)集中控制。(一)是門和與門元件(二)或門元件(三)非門元件二、滑閥式邏輯閥

滑閥式邏輯閥的工作原理和前面介紹的滑閥式氣動(dòng)換向閥的工作原理基本上是一樣的,從職能符號上無法區(qū)分,如圖8-33所示。

如圖8-33(a)所示,控制信號K無時(shí),A口有輸