《气压与液压传动控制技术》-第一章习题答案

1．1绝对湿度：1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为绝对湿度。也就是湿空气中水蒸气的密度。相对湿度：在相同温度、相同压力下，绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。含湿量：空气的含湿量指1kg质量的干空气中所混合的水蒸气的质量。露点：1．2绝对压力：绝对真空作为基准所计的压力。相对压力：大气压力作为基准所计的压力。表压：相对压力也称为表压力。真空度：而当某点的绝对压力小于大气压时，则将在这点上的绝对压力比大气压小的那部分数值叫作真空度。绝对压力=相对压力+大气压力真空度=大气压—绝对压力表压=相对压力1．3常用的压力单位有帕斯卡（Pa），兆帕（MPa）和巴（bar）。1MPa=106Pa1bar=105Pa1．4活塞式空压机是通过转轴带动活塞在缸体内作往复运动，从而实现吸气和压气，达到提高气压的目的的。以图1-6中一级级活塞为例，当活塞向下运动，缸体内容积相应增大，气压下降形成真空。大气压将吸气阀顶开，外界空气被吸入缸体；当活塞向上运动，缸体内容积下降，压力升高，使吸气阀关闭，让排气阀打开，将具有一定压力的压缩空气向2级活塞输出。这样就完成了一级活塞的一次工作循环。输出的压缩空气在经中间冷却器冷却后，由2级活塞进行二次压缩，使压力进一步提高，以满足气动系统使用的需要。1．5由于压缩空气中的水分、油污和灰尘等杂质不经处理直接进入管路系统时，会对系统造成不良后果，所以气压传动系统中所使用的压缩空气必须经过干燥和净化处理后才能使用。1．6压缩空气中的污染物主要来自于：（1）由系统外部通过空气压缩机等设备吸入的杂质。即使在停机时，外界的杂质也会从阀的排气口进入系统内部。（2）系统运行时内部产生的杂质。如：湿空气被压缩、冷却就会出现冷凝水；压缩机油在高温下会变质，生成油泥；管道内部产生的锈屑；相对运动件磨损而产生的金属粉末和橡胶细末；密封和过滤材料的细末等等。（3）系统安装和维修时产生的杂质。如安装、维修时未清除掉的铁屑、毛刺、纱头、焊接氧化皮、铸砂、密封材料碎片等。1．7压缩空气常用干燥方法有冷冻法、吸附法、吸收法和高分子隔膜干燥法。冷冻干燥法是通过将湿空气冷却到其露点温度以下，使空气中的水汽凝结成水滴并排除出去来实现空气干燥的；吸附干燥法是利用具有吸附性能的吸附剂（如硅胶、活性氧化铝、分子筛等）吸附空气中水分的一种干燥方法；吸收式干燥法是利用不可再生的化学干燥剂来获得干燥压缩空气的方法；高分子隔膜干燥法是利用特殊的高分子中空隔膜只有水蒸气可以通过，氧气和氮气不能透过的特性来进行空气干燥的。1．8对于一般的空压站除空气压缩机（简称空压机）外，还必须设置过滤器、后冷却器、油水分离器和储气罐等装置。空压站的布局根据对压缩空气的不同要求，可以多种不同的形式，但空压站内各设备排列顺序是不能颠倒的，按先后顺序应为：空压机、后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器、过滤器。1．9空气压缩机应依据工作可靠性、经济性与安全性进行选择，主要考虑因素有：排气压力的高低和排气量的大小、用气的场合和条件、压缩空气的质量、运行的安全性。1．10空压机输出的压缩空气温度可以达到120ºC以上，空气中水份完全呈气态。后冷却器的作用就是将空压机出口的高温空气冷却至40ºC以下，将其中大部分水蒸气和变质油雾冷凝成液态水滴和油滴，从空气中分离出来。后冷却器有风冷式和水冷式两大类。1．11储气罐的主要作用主要有：（1）用来储存一定量的压缩空气，一方面可解决短时间内用气量大于空压机输出气量的矛盾；另一方面可在空压机出现故障或停电时，作为应急气源维持短时间供气，以便采取措施保证气动设备的安全。（2）减小空压机输出气压的脉动，稳定系统气压。（3）进一步降低压缩空气温度，分离压缩空气中的部分水份和油份。1．12顺时针调节手柄1，调压弹簧2被压缩，推动膜片3和阀芯4向下运动，阀口5开口增大，阀口的节流作用减小，输入压力损耗降低，输出压力增大；反向调节则阀口减小，输出压力降低。1．13空气过滤器的过滤原理是根据固体物质和空气分子的大小和质量不同，利用惯性、阻隔和吸附的方法将灰尘和杂质与空气分离。当压缩空气从左向右通过过滤器时，经过叶栅导向之后，被迫沿着滤杯圆周向下作旋转运动。旋转产生的离心力使较重的灰尘颗粒、小水滴和油滴由于自身惯性的作用与滤杯内壁碰撞，并从空气中分离出来流至杯底沉积起来。其后压缩空气流过滤芯，进一步过滤去更加细微的杂质微粒，最后经输出口输出的压缩空气供气动装置使用。1．14油雾器的工作原理如图1-17所示。假设压力为P1气流从左向右流经文氏管后压力降为P2，当输入压力P1和P2的压差△P大于把油吸到排出口所需压力gh（为油液密度）时，油被吸到油雾器上部，在排出口形成油雾并随压缩空气输送到需润滑的部位。1．15空气过滤器、调压阀和油雾器组合在一起构成的气源调节装置，通常被称为气动三联件。空气过滤器主要用于除去压缩空气中的固态杂质、水滴和油污等污染物，是保证气动设备正常运行的重要元件。调压阀的作用是将较高的输入压力调整到符合设备使用要求的压力，并保持输出压力稳定。油雾器以压缩空气为动力，将特定的润滑油喷射成雾状混合于压缩空气中，并随压缩空气进入需要润滑的部位，达到润滑的目的。完整画法完整画法简化画法简化画法1．16气动系统的供气系统管道主要包括以下三方面：（1）压缩空气站内气源管道：包括压缩机的排气口至后冷却器、油水分离器、储气罐、干燥器等设备的压缩空气管道。（2）厂区压缩空气管道：包括从压缩空气站至各用气