《气动技术基础》PPT课件

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1、气动系统概述何谓气动流体动力系统是通过压力油或压缩气体来传递和控制能量的一种系统。在气动系统中，这种能源的介质就是压缩空气。把大气中的空气的体积加以压缩，从而提高它的压力。通过对活塞或叶片作功来得到压缩空气。正确运用气动控制，要求充分熟悉气动元件及其基本回路。气动的用途用于化工产品的生产中。用于人不宜到达的地方如高温和危险的劳动。用于高速重复的运动机械中。农业设备,食品业。机械行业的剪、切、铆等等。医学领域。机器人,太空设备中。1苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣压缩空气的特性压缩空气的优点如下：适用性贮存设计和控制简单运动的选择经济环境干净安全性压缩

2、空气也有如下不足之处：由于空气具有可压缩性，载荷变化时运动平稳性稍差。因工作压力低，不易获得较大的输出力或转矩。有较大的排气噪声。因空气无润滑性能，故在气路中有时应设置给油润滑装置。2苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣气动系统简介3苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣压缩空气的产生和输送系统压缩机电动机压力开关单向阀储气罐压力表自动排水器安全阀冷冻式空气干燥器主管道过滤器4苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣压缩空气消耗系统压缩空气的输出自动排水器空气处理元件方向控制阀执行元件速度控制阀5苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣空气的性质空气的组成干空气的组成成分氮N

3、2氧O2氩Ar二氧化碳CO2其它气体体积百分比78.0320.930.9320.030.078重量百分比75.523.11.230.0150.075空气的压力p=pg+psp—湿空气的压力，单位为pa；pg—湿空气中所含干空气的分压力，单位为pa；ps—湿空气中所含水蒸汽的分压力，单位为pa；6苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣空气的性质空气的密度ρ=m/Vρ—空气的密度，单位为kg/m3；m—空气的质量，单位为kg；V—空气的体积，单位为m3在基准状态下干空气的密度为ρ0=1.293kg/m3粘性空气粘度随温度而变化，温度越高粘度越大。空气的湿度气压

4、传动系统中应用的工作介质，它的干湿程度对整个系统的工作稳定性和使用寿命都将产生一定的影响。若空气的湿度较大，即空气中含有的水蒸汽较多，则此湿空气在一定温度和压力条件下，能在系统中的局部管道和气动元件中凝结水滴，使气动管道和气动元件锈蚀，严重时还可导致整个系统工作失灵。因此必须采取有效措施，减少压缩空气中所含的水分。当温度下降时，空气中水蒸汽的含量是降低的，因此减少空气中所含水分来说，降低进入气动设备的空气温度是十分有利的。当大气冷却时，大气将达到某一点，即水份达到饱和，这一点称为露点。如果空气继续冷却，那么它不能保留所有的水份，过量的水份以小液滴的形

5、式凝结出来形成冷凝水。7苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣有关知识8苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣有关知识9苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣有关知识1Pa=1N/m2（牛顿/米2）在气动方面压力指的是表压，即高于大气压的那部分压力，通常叫做表压力（GA）。等温过程：P1V1=P2V2=常数等容过程：P1/T1=P2/T2=常数等压过程：V1/T1=V2/T2=常数绝热过程。P1V1/T1=P2V2/T2=常数10苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣有关知识“水平流动的流体流过管径不同的管道时，在点1和点2的总能量相同。”P1+1/2ρV12=P2+1/2

6、ρv22若流速不超过330m/s左右时，则此方程对气体也适用。11苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣压缩空气的产生压缩机容积型速度型活塞式往复式旋转式离心式轴流式膜片式滑片式螺杆式12苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣往复式压缩机单级活塞式压缩机：只有一个行程就将吸入的大气压空气压缩到所需要的压力。活塞下移，体积增加，缸内压力小于大气压，空气便从进气阀门进入缸内。在行程末端，活塞向上运动，进气阀关闭，空气被压缩，而同时出气阀被打开，输出空气进入储气罐。这种型式的压缩机通常用于需要3～7巴压力范围的系统。13苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣往复式压缩机两级

7、活塞式压缩机在单级压缩机中，若空气压力超过6巴，产生的过热将大大地降低压缩机的效率。因此，工业中使用的活塞式压缩机通常是两级的。由两个阶段将吸入的大气压空气压缩到最终的压力。如果最终压力为7巴，第一级通常将它压缩到若3巴，然后被冷却，再输送到第二级气缸中压缩到7巴。14苏州工业园区职业技术学院@吴卫荣螺杆式压缩机两个吻合的螺旋转子以相反方向运动，它们当中自由空间的容积沿轴向减少，从而压缩两转子间的空气。利用喷油来润滑和密封两旋转的螺杆，油分离器将油与输出空气分开。此类压缩机可连续输出流量超过400mn3/min，压力高达10巴。和叶片式压缩机（如上图

8、）相比，此类压缩机能输送出连续的无脉动的压缩空气。虽然螺杆式和叶片式压缩机的使用愈来愈多，但工业上最普遍使用