气路培训教材.doc

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1、气动基础知识1.气体的特性气动系统是一种以压缩空气为介质来传递和控制能量的一种系统，它主要是通过压缩空气作用于活塞或叶片来做功。对于一定介质的气体，在温度不变的条件下，压力和它的体积成反比，即：P1V1=P2V2；而在一定压力下，气体的压力和温度成正比，即：V1/V1=T1/T2。综合为理想气体的状态方程：==常数，其中的温度T的单位为K=273+℃。气体的特性主要与其压力P、体积V、温度T有关，在一般的气动系统中，可以不考虑温度的影响，即T=常数。气体的压力：气体压力的国制单位是帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m2（牛顿/米2

2、），这个单位太小，常用相当于100,000Pa的单位为1bar（巴）作为压力单位，1bar＝Pa＝100Kpa＝0.1Mpa。在气动方面压力是指表压，即高于大气压力的那部分压力，通常叫做表压力（GA）。压力也能用绝对压力（ABS）来表示，即相对于真空的压力。工程中也常用标准大气压（1.013bar）作为压力单位。本车间自插机中常用psi（磅力/平方英寸）作为压力单位，1psi＝0.06895bar。气体的压力大小直接影响执行元件的推力大小。气体的体积及流量：气体的体积由容器决定，其单位为立方米（m3），或立方分米（升）作为单位

3、，1立方米＝1000升。气体在单位时间内流过某一截面的体积称为流量，单位为立方米每秒（m3/s），或升每分钟（l/min）。流量的大小影响执行元件的运动速度。空气的湿度：大气中常含有一定百分比的水蒸汽，当大气冷却时，将达到某一点，水分达到饱和，这一点称为露点。如果空气继续冷却，过量的水分将以小液滴的形式凝结出来形成冷凝水。水分的含量取决于大气的温度，1m3压缩空气只能包含1m3大气所能含有的相同量的水蒸汽。大气实际水分含量和露点时水分含量的比值叫做相对湿度，以百分比表示：相对湿度r.h＝(实际水含量/饱和水含量)×100％当气

4、体被压缩后，它能含有的水分的容量只是体积减少后的容量，因此，除了温度升高之外，水分将大量地凝结出来。这些水在压缩空气输送之前应该除去，以免对气动系统中的元件产生有害的影响。2.气动系统的主要组成部分压缩机：压缩机的作用是将气体压缩到一定压力，为气动系统提供高压气体。它将电机或内燃机的机械能转换为压缩空气的压力能，作为系统的动力来源。其符号如图所示：7干燥机：压缩后的空气温度较高，传送过程中会因冷却而有冷凝水出现，因此需要将压缩空气干燥后才可以进入气动系统，这就要通过干燥机来实现。本车间的干燥机为冷冻式干燥机，它通过将压缩空气冷

5、却来达到干燥的目的。其符号如图所示：过滤器：过滤器的重要作用是将从压缩机中带来的油雾和空气中的水分、粉尘以及管子的锈斑、密封件的磨耗物等杂质，以免气动元件受到伤害，增加橡胶密封件和零件的磨损，阀芯被卡死等。其符号如图所示：油雾器：为了保证气动元件的连续润滑，延长其使用寿命，需要往压缩空气里加入少量的油，但油需要经过雾化以便使油均匀进入元器件的滑动部位。这个功能是靠油雾器来实现的。其符号如图所示：阀：阀是气动系统中主要的控制元件，它通过开启、关闭或切换阀芯位置来控制气流的压力、流量和方向。按控制方式来分，可以分为直动式和先导式:

6、直动式直接由电磁铁或弹簧来推动阀芯运动；先导式则通过小功率的直动式先导阀控制气流来推动主阀。直动式阀工作压力可以从0开始，而先导式只能从1.5bar开始。按结构形式来分，可以分为截止式（提升式）和滑阀式：截止式利用橡胶密封件的圆盘或螺杆与阀座呈直角提升来控制气流，滑阀式利用阀芯的轴向滑动来控制气流。按操作方式来分，可以分为机械式、手动式、气动式、电磁式。按功能分，可以分为压力阀、流量阀、方向阀等。阀有两个重要概念：位和通。位是指阀芯的位置数，即阀芯可以稳定处在几种工作状态。常见的阀一般是两位或三位的。通是指阀的气口数（不包括先

7、导口），常见的有三通、四通和五通等。l减压阀：减压阀主要功能是用来调整系统的压力并且维持系统压力的稳定。压力太大会增加磨损，压力太小会导致效率过低。P1P2减压阀的符号图如右图所示，其工作原理如下：通过调节弹簧来设定压力，当出口压力P2大于弹簧设定值时，阀口变小，进出口的压差增大，P2减小，直到P2与弹簧设定值相等。相反，如果出口压力P2小于弹簧设定值，阀口则变大，进出口的压差减小，P2增大。l方向阀方向阀的功能是用来控制气流的方向，以控制执行元件的动作。方向阀包括单向阀、换向阀等。单向阀：单向阀只允许气流往一个方向流过，在相

8、反方向则截止，AB其功能与二极管相似。其符号如图所示，气流只能从A到B，而不能从B到A：换向阀：常见的换向阀有两位两通、两位三通、两位四通、两位五通、三位五通等，其符号及主要功能如下表所示。其中箭头表示气流方向，T型符号表示该路截止，P7表示进气口，A、B表示压力输出口，R、