SMC气动元器件概述及基础理论

1、1概述概述 2气动技术气动技术 是气压传动与控制技术，是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段。3其它传动与控制方式其它传动与控制方式1、机械方式、机械方式 驱动系统：由凸轮、螺钉、杠杆、连杆、齿轮、驱动系统：由凸轮、螺钉、杠杆、连杆、齿轮、 棘轮、棘爪和传动轴等机件组成棘轮、棘爪和传动轴等机件组成 动力源：电动机动力源：电动机2、电气方式、电气方式 驱动系统：作为动力源和其它的电磁离合器、驱动系统：作为动力源和其它的电磁离合器、 制动器等机械方式并用制动器等机械方式并用 控制系统：由限位开关、继电器、延时器等组成控

2、制系统：由限位开关、继电器、延时器等组成 3、电子方式、电子方式 由半导体元件等组成的控制方式由半导体元件等组成的控制方式4、液压方式、液压方式 液压缸液压缸+液压控制阀液压控制阀4气动传动与控制的特点气动传动与控制的特点 1、优点、优点（低成本自动化、广泛的工作适应）（低成本自动化、广泛的工作适应） （1）元件结构简单、紧凑、易于制造；）元件结构简单、紧凑、易于制造； （2）使用维护简单；）使用维护简单； （3）工作介质是空气，来源方便，且直接排至大气，）工作介质是空气，来源方便，且直接排至大气， 不污染环境；不污染环境； （4）空气流动损失小，可远距离输送；）空气流动损失小，可远距离输送；

3、 （5）压缩空气便于储存；）压缩空气便于储存； （6）在恶劣场合，工作安全可靠（易燃易爆、粉尘大）在恶劣场合，工作安全可靠（易燃易爆、粉尘大 强磁、潮湿、温差大、存在腐蚀性气体等）；强磁、潮湿、温差大、存在腐蚀性气体等）； （7）易于实现快速的直线往复运动、摆动和高速旋转；）易于实现快速的直线往复运动、摆动和高速旋转； （8）输出力和运动速度调节很方便，安装和控制自由）输出力和运动速度调节很方便，安装和控制自由 度大；度大； （9）能实现过载自动保护。）能实现过载自动保护。5气动传动与控制的特点气动传动与控制的特点 2、缺点、缺点 （1）工作压力一般在）工作压力一般在0.40.6MPa，输出力

4、和，输出力和 力矩不太大；力矩不太大； （2）传动效率较低；）传动效率较低； （3）空气有压缩性，运动速度的稳定性较差，）空气有压缩性，运动速度的稳定性较差， 精密控制难（易受负载的变化而变化）；精密控制难（易受负载的变化而变化）； （4）排气噪声大。）排气噪声大。6基基 本本 气气 动动 系系 统统7气气 动动 系系 统基本构成统基本构成气源设备控制元件执行元件驱动装置其它辅助元件各类传感器8压力和流量压力和流量概念概念 9压力压力 P P压力是由于气体分子热运动而互相碰撞，在容器的单位面积上产生的力的统计平均值，用P表示。10基本压力单位 Pa（N / m2），帕 psi（bf / in2

5、），磅力/英寸 kgf / cm2，公斤力/厘米 bar，巴 Torr，托 mm Hg，毫米汞柱 mm Water，毫米水柱 11基本单位之间的换算1MPa=10 kPa= 10 * 10 Pa1 bar = 100 kPa=0.1MPa1 psi = 6.895 kPa 1 kgf/cm2 = 98.07 kPa1 mm Hg = 1 Torr = 0.133 kPa1 mm Water = 9.8110 kPa(1 kgf/cm2 称为一个工程大气压)(760 mm Hg 称为一个物理大气压)12绝对压力、表压力和真空度之间的关系标准大气压力标准大气压力P0绝对真空压力绝对真空压力P=01

6、3流量流量 q q流量是单位时间内通过某截面的流体量。通常以体积度量，用q表示。体积流量 q = v * sV-管内界面上的平均流速，m/sS-管道的截面积，m214流量单位1. 流量单位 l/min，m3/min2. 通流能力的描述1）通径：孔口直径2）有效截面积：S3）流通能力Cv值和Kv值4）声速流导C值15基本单位和计算公式1. Cv值：水流量，在60F下，流经差压为1 psi的阀门而得出的流量定值。2. Kv值：水流量，在20下，流经差压为1 kgf/cm2的阀门而得出的流量定值。 Cv =1.167Kv华氏温度，相当于15.55 摄氏度。华氏度=9/5摄氏度+3216基本单位和计算公式1.Cv值与有效截面积S的关系 Cv = S / 182.Cv值与流量Q的关系 Q（l/min）= Cv100017声速流导 C 是一个能直接反映出流量的一个值，单位是 ，表示的意义是在压差为1bar时，每秒钟通过阀口的流量（升）。 例如例如SY5000的阀的的阀的C值为值为2.8，在，在5bar的压差下的的压差下的流量流量Q值为：值为： Q=2.8x5x60= 840 (L/min)18标准状态（标准状态（ANR）m3/min（ANR）表