液压与气压传动项目教程（微课版）课件 5.1 气压传动系统的认识与应用

气压传动系统的认识与应用CONTENTS目录01任务概述02气动剪切机工作原理分析03气压传动系统的组成04气压传动系统的特点05气压传动系统的应用06任务总结与测评任务概述01知识目标01掌握气压传动工作原理理解气压传动是以压缩空气为工作介质，进行能量传递和控制的原理，明确其在系统中的作用机制。02掌握气动系统组成熟悉气动系统由气源装置、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质五个部分组成，清楚各部分的具体功能。03掌握气动系统特点了解气压传动的优点如绿色环保、动作迅速等，以及缺点如工作速度稳定性稍差等特点。能力目标说出气压传动基本工作过程能够准确描述压缩空气在系统中的流动路径和各元件的工作顺序，如气动剪切机的工作过程。说出气压传动特点清晰阐述气压传动的优点和缺点，如以空气为介质无污染但工作速度稳定性稍差等。说出气压传动应用列举气压传动在机械工业、冶金工业、轻工纺织等多个领域的具体应用案例。素养目标培养沟通能力在学习和实践过程中，能够与团队成员、教师进行有效沟通，准确表达自己的想法和观点。培养团队协作精神通过分组讨论、项目实施等活动，与小组成员密切合作，共同完成学习任务，实现团队目标。培养工匠精神在学习和操作中，养成严谨求实、精益求精的态度，追求高质量完成每一项任务。任务描述结合气动剪切机结构图分析仔细观察气动剪切机结构图，识别各元件的位置和连接方式，如空气过滤器、减压阀等。结合气动剪切机工作原理图分析依据工作原理图，理解压缩空气在系统中的流动和各元件的工作状态变化，掌握气压传动系统的工作原理。掌握气压传动系统组成通过对结构图和原理图的分析，明确气压传动系统各组成部分在气动剪切机中的具体体现。了解气压传动特点与应用从气动剪切机的工作过程中，体会气压传动的特点，并了解其在实际生产中的应用场景。气动剪切机工作原理分析02压缩空气输出压缩空气经气源装置输出，为气动剪切机的运行提供动力。气体路径与换向阀状态压缩空气通过空气过滤器、减压阀、油雾器到达换向阀，部分气体进入换向阀下腔，使上腔弹簧压缩，阀芯位于上端。气缸状态大部分压缩空气经换向阀进入气缸上腔，气缸下腔与大气相通，活塞处于最下端位置，剪切机剪口张开，处于预备工作状态。1-空气过滤器；2－减压阀；3-油雾器；4－行程阀；5一气控换向阀；6－气缸；7－工料气动剪切机的结构图剪切过程工料触发行程阀上料装置将工料送入剪切机并到达规定位置时，工料压下行程阀。换向阀动作换向阀阀芯下腔压缩空气经行程阀排入大气，在弹簧推动下，阀芯向下运动至下端。气缸活塞运动与剪切实现压缩空气经换向阀进入气缸下腔，上腔与大气相通，气缸活塞向上运动，带动剪刀上行剪断材料。1-空气过滤器；2－减压阀；3-油雾器；4－行程阀；5一气控换向阀；6－气缸气动剪切机的工作原理图复位状态01行程阀复位工料剪下后与行程阀脱开，行程阀阀芯在弹簧作用下复位，出路堵死。02换向阀复位换向阀阀芯上移，恢复到初始状态。03气缸活塞复位气缸活塞向下运动，剪切机又恢复到预备状态。气压传动系统的组成03气源装置能量转换作用气源装置能将原动机提供的机械能转变为气体的压力能，为气压传动系统提供压缩空气。主要构成它主要由空气压缩机构成，空气压缩机是核心设备，负责压缩空气。附属设备还配有贮气罐、气源净化处理装置等附属设备。贮气罐可储存压缩空气，气源净化处理装置能保证压缩空气的质量。执行元件功能概述执行元件的功能是把压缩空气的压力能转换成工作装置的机械能。气缸输出直线往复式机械能，可用于实现直线运动，如气动剪切机中气缸带动剪刀上下运动。摆动气缸和气马达摆动气缸输出回转摆动式机械能，气马达输出旋转式的机械能，能满足不同的运动需求。真空吸盘对于以真空压力为动力源的系统，采用真空吸盘以完成各种吸吊作业。控制元件调节控制作用控制元件用来对压缩空气的压力、流量和流动方向调节和控制，使系统执行机构按功能要求的程序和性能工作。压力控制元件可调节压缩空气的压力，确保系统在合适的压力下运行。流量控制元件能控制压缩空气的流量，从而影响执行元件的运动速度。方向控制元件改变压缩空气的流动方向，实现执行元件的不同动作，如气控换向阀。逻辑控制元件用于实现逻辑运算和控制，满足系统的复杂控制需求。辅助元件油雾器用于元件内部润滑，将润滑油雾化后混入压缩空气，为气动元件提供润滑，延长元件使用寿命。消声器可降低排气噪声，减少对工作环境的影响，特别是在高速排气时作用明显。管件及管接头实现元件间的连接，保证压缩空气的正常传输。转换器可进行信号转换，以满足不同元件之间的信号匹配需求。显示器和传感器显示器用于显示系统的相关参数，传感器可对系统的压力、流量等参数进行检测。工作介质能量传递作用压缩空气作为气动系统的工作介质，是传递能量和动力的载体，确保系统正常运行。优势体现以空气为工作介质，获得容易，用后排到大气中，绿色环保，不会造成环境污染。气压传动系统的特点04优点介质环保易得气压传动以空气为工作介质，获取容易，用后可直接排到大气中，绿色环保，不会造成环境污染。如在食品加工生产线上使用，不会对食品造成污染。便于集中供气空气黏度小，损失小，便于集中供气和远距离输送，且泄漏不会污染环境。例如大型工厂可实现统一供气。动作反应迅速气压传动动作迅速、反应快，维护简单，工作介质清洁，不存在介质变质等问题。像自动化生产线上能快速响应指令。适应恶劣环境能在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣环境中工作。如在化工原料输送设备上可稳定运行。成本低且过载保护气压传动成本低，过载时能自动保护。在一些对成本敏感的小型企业应用广泛。缺点工作速度稳定性差由于空气具有可压缩性，工作速度稳定性稍差。采用气液联动装置可得到较满意的效果。输出力有限工作压力低（一般为0.3～1.0MPa），结构尺寸不宜过大，总输出力不宜大于10-40kN，限制了其在大负载场景的应用。噪声问题气压传动噪声较大，高速排气时需加消声器来降低噪声影响。信号传递速度慢气动装置中的气信号传递速度在声速以内，比电子及光速慢，不宜用于元件级数过多的复杂回路。与其他控制方式的性能比较操作力比较气动控制操作力中等；液压控制最大（可达几百kN）；电气控制中等；电子控制最小；机械控制较大。动作快慢比较气动控制动作较快；液压控制较慢；电气控制快；电子控制最快；机械控制一般。环境要求比较气动控制适应性好；液压控制不怕振动；电气控制要求高；电子控制要求特高；机械控制一般。构造比较气动控制构造简单；液压控制复杂；电气控制稍复杂；电子控制最复杂；机械控制一般。其他方面比较在载荷变化影响、操纵距离、无级调速、工作寿命、维护、价格等方面，不同控制方式也存在差异。如气动控制在中距离操纵较好，价格便宜；液压控制短距离操纵，价格稍贵等。气压传动系统的应用05各行业应用举例机械工业应用在机械工业中，气压传动在组合机床的程序控制、轴承加工、零件检测、汽车制造、各类机械制造生产线和工业机器人中广泛应用。冶金工业应用冶金工业里，金属冶炼、烧结、冷轧、热轧、线材和板材的打捆包装及连铸连轧生产线大量使用气压传动，一个现代化钢铁厂约需3000个气缸。轻工、纺织、食品工业应用轻工、纺织、食品工业的缝纫机、自行车、手表、彩电、洗衣机、冰箱、纺织机械、皮鞋、制革、卷烟、食品加工等生产线上，气压传动得到广泛应用。化工、军工企业应用化工、军工企业中，气压传动用于化工原料输送、有害液体灌装、炸药包装、石油钻采等设备。交通运输应用交通运输方面，列车制动闸、车辆门窗开闭、气垫船和鱼雷自动控制装置等采用气压传动。航天工业应用航天工业中，因气动控制能承受辐射、高温和大加速度，在飞机、火箭、导弹控制装置中的应用逐渐广泛。任务总结与测评06任务总结任务主线本任务以认识气动剪切机各部件为主线，深入探究气动系统相关知识。原理分析通过对气动系统的组成、工作原理、功能和应用的分析，清晰了解其运行机制。引导选择基于上述分析，为