气压传动基础知识.ppt

1、气动传动是一种以压缩空气为工作介质来传递和控制能量的传动形式。除了液压传动的优点外，如操作控制方便，容易实现自动控制，中远程控制，过载保护等。它还具有工作介质处理方便、无介质成本、泄漏污染环境、介质变质和补充等优点。然而，空气的可压缩性极大地限制了气动传输的功率。工作压力一般较低(0.31兆帕)，总输出力不应大于1040千牛，工作速度稳定性差。它被广泛应用，特别是在轻工业、食品工业和化学工业中，a、3、机械手、a、4、气源装置和气动元件。气动系统由以下部件和装置组成：气源装置、压缩空气发生装置和用于储存和净化压缩空气的辅助装置。它提供满足系统质量要求的压缩空气。一种将气体压力能转化为机械能并执

2、行做功的元件，如气缸和空气发动机。控制元件控制气体压力、流速和运动方向的元件，如各种阀门；能够完成一定逻辑功能的部件，即气动逻辑部件；用于感测、转换和处理气动信号的组件，如气动传感器和信号处理设备。气动系统中的辅助部件，如消音器、管道、接头等。气源装置是气动系统的重要组成部分，它为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气。气动系统对压缩空气的主要要求是：一定的压力和流量，一定的净化程度。气源装置由以下四部分组成：气压发生装置的空气压缩机；净化和储存压缩空气的设备和器材；管道系统；三个气动元件。气压发生器、空气压缩机将机械能转换成气压能，供气动机械使用。空气压缩机分为容积式和速度式。往复式容积式压

3、缩机是常用的。空气压缩机一般为中压，额定排气压力为1 MPa。低压空气压缩机的排气压力为0.2兆帕；高压空气压缩机的排气压力为10MPa。空气压缩机的选择原则是基于气动系统所需的工作压力和流量两个参数。空气压缩机的输出流量qvn(qvn 0 Qvn 1)/(0 . 70 . 8)qvn 0管道处的泄漏等。qvn1工作元件a、7的总流量、压缩空气净化装置和设备的要求、压缩空气质量的气动系统：压缩空气应具有一定的压力、足够的流量和一定的净化程度。不同的气动元件对杂质颗粒的尺寸有特定的要求。混入压缩空气中的油、湿气和灰尘等杂质会产生不利影响：混入压缩空气中的油蒸汽会聚集在储气罐、管道等处。形成易燃物

4、质，可能引起爆炸；另一方面，润滑油汽化后会形成有机酸，腐蚀和锈蚀金属设备，影响设备的正常运行。混合在压缩空气中的杂质沉积在元件的通道中，这减小了通道面积并增加了管道阻力。严重时会发生堵塞，使气压信号无法正常传输，使系统工作不稳定甚至失效。压缩空气中含有的饱和水在特定条件下会凝结成水，并聚集在各个管道部分。在北方的冬天，冷凝水会冻结并损坏管道和附件，从而影响气动装置的正常运行。压缩空气中的灰尘和其他杂质会研磨运动部件，这将由于空气泄漏的增加而降低这些部件的效率，并影响其使用寿命。因此，有必要设置辅助设备，以去除油、水和灰尘，干燥压缩空气，提高压缩空气质量和净化气源。压缩空气净化设备一般包括后冷器

5、、油水分离器、储气罐和干燥器。后冷器将空气压缩机排出的140170的压缩空气降低到4050，压缩空气中的油雾和水蒸气也冷凝出来。有两种冷却方法：水冷却和空气冷却储气罐的主要功能是储存一定量的压缩空气，减少气流脉动，减弱气流脉动引起的管道振动，进一步分离压缩空气中的水分和油。干燥器的功能是进一步去除压缩空气中的水分、油和颗粒杂质，从而干燥用于气动装置、气动仪器等的压缩空气。主要采用吸附、离心、机械沉淀和冷冻。a、10、管道系统和气动元件、气动元件：分水过滤器、减压阀、油雾消除器、管道系统布置原则、a、11、气动元件、气动元件是压缩空气质量的最终保证。水分离过滤器的功能是去除空气中的灰尘和杂质，并

6、从空气中分离水分。原理：旋转离心，影响，性能指标：过滤程度，水分离率，灰分过滤效率，流动特性。油雾喷射器专用喷油装置。原理：压缩空气流过时，将润滑油喷成雾状，随压缩空气流入所需的润滑部位，达到润滑的目的。性能指标：流量特性、雾化油量。减压阀可以减压和稳定压力。三个气动元件的安装和连接顺序：分水过滤器、减压阀和油雾喷射器。在大多数情况下，三件可以组合使用，或者少于三件，并且只能使用一件或两件。注意纠正图纸中的错误，a、12、气动附件、消声器气缸、空气阀等。排气速度快，气体体积膨胀快，会产生刺耳的噪音。噪声的强度随着废气的速度、废气的体积和空气通道的形状而变化。排气速度和功率越大，噪音越大，一般可

7、达100120分贝。为了降低噪音，应该在排气口安装消声器。消音器通过阻尼或增加排气面积来降低排气速度和功率，从而降低噪音。消声器类型：吸收式；膨胀干涉型；膨胀干扰的吸收。管道连接器包括管道和各种管接头。管道可分为硬管和软管。硬管用于一些不需要经常安装和拆卸的固定场所；用于连接运动部件和需要方便组装和拆卸的管道的软管。常用的是铜管和尼龙管。管接头分为套圈式、扩口螺纹式、卡箍式、插入式快换式等。a、13、气动执行机构、1个普通气缸、2个膜片气缸是一种利用压缩空气推动非金属膜片作往复运动的气缸，它可以是单作用的也可以是双作用的。适用于气动夹具、自动调节阀和短行程工作场所。气动执行器是一种将压缩空气的

8、压力能转化为机械能的装置。包括气缸和气动马达。气缸实现直线运动并做功；空气马达实现旋转运动并做功。气缸的分类和典型结构，a，14，气缸的工作特性，以及气缸和活塞在运动过程中的速度变化。一般来说，气缸速度是指活塞的平均速度。液压缸理论输出力的计算公式与液压缸相同。气缸的效率和负荷率气缸输出的实际力受摩擦力的影响，其影响程度用气缸效率来表示，气缸效率与气缸直径D和工作压力P有关，D增大，P增大，一般在0.70-0.95之间。在研究气缸性能和确定气缸直径时，经常使用载荷系数(气缸的实际载荷f/气缸的理论输出力F0)的概念和定义。选择与气缸的负载特性和移动速度有关。气缸耗气量是指气缸在往复运动中消耗的

9、压缩空气量，与气缸的性能无关，是选择空气压缩机排量的重要依据。15、气动马达的特点及应用，气动马达可以无级调速；可以双向旋转；过载保护功能，当过载时，速度降低或停止；启动扭矩大，可带负荷直接启动；输出功率相对较小、a、16、气动控制阀、压力控制阀、减压阀三个气动元件之一，用于稳定气体压力。溢流阀仅用作安全阀。由于气缸(电机)的软特性，用顺序阀很难实现两个执行机构的顺序动作，流量控制阀用来控制执行机构的运动速度。节流阀单向节流阀排气节流阀，a，17，方向控制阀：换向阀气动控制换向阀(增压控制，泄压控制，压差控制)电磁控制换向阀，电动和气动控制换向阀机械控制换向阀手动控制换向阀，单向阀梭阀，两个单

10、向阀的组合，相当于“或门”。快速排气阀，a，18，产品图片，a，19，a，20，气动系统一般由最简单的基本电路组成。虽然基本电路是相同的，但是由于不同的组合模式，所获得的系统的性能是不同的。因此，为了设计一个高性能的气动系统，必须熟悉通过长期生产实践总结出来的各种基本回路和常用回路。气动基本回路压力和力控制回路换向回路速度控制回路位置控制回路基本逻辑回路气动公用回路安全保护回路同步动作回路往复动作回路计数回路振荡回路气动基本回路和公用回路a、21、压力控制回路、一次压力控制回路电接触压力表根据储气罐的压力控制空压机的启动和停止。一旦储气罐的压力超过一定值，溢流阀就起安全保护作用。简单的压力控制

11、回路采用溢流减压阀将气源控制在恒压。高压和低压控制回路由多个减压阀控制，同时输出多个压力。高低压切换回路采用换向阀和减压阀实现高低压切换输出。23，当过载保护电路正常工作时，阀门1通电，阀门2反转，气缸活塞杆伸出。如果在活塞杆被按压的方向上发生过载，顺序阀操作，阀3被切换(向上)，阀2的控制气体被排出，并且活塞杆在弹簧力的作用下缩回。力控制回路和串联气缸回路通过控制电磁阀的数量来控制分段活塞气缸活塞杆的输出推力。气动系统通常具有低压，因此输出力通常通过改变致动器的应力区域而增加。25，采用气液增压器的增压回路通过使用气液增压器1将较低的空气压力改变为较高的液压压力，并且提高了气液缸2的输出力。

12、冲击气缸回路的阀门1通电，冲击气缸的下腔通过快速排气阀2与大气相通，阀门3在气压的作用下切换，储气罐4中的压缩空气直接进入冲击气缸，使活塞高速运动，活塞的动能转化为巨大的冲击力，减压阀5调节冲击力的大小。a，26，换向回路，单作用油缸换向回路(左)可由三位五通换向阀控制，使单作用油缸在任何位置伸出、缩回和停止。双作用油缸换向回路中使用的3位5通换向阀不仅可以控制双作用油缸的伸缩，还可以在任意位置停止。a，27，速度控制回路，气动系统功率不大，主要采用节流调速方式。气阀调速回路的单作用气缸调速回路采用两个单向节流阀分别控制活塞杆的垂直速度。排气节流阀速度调节电路通过两个排气节流阀控制气缸的膨胀和

13、收缩速度。缓冲回路的活塞快速向右移动并接近终点，电动换向阀被压下，气体通过节流阀排出，活塞低速移动到终点。当单作用气缸快速回路p在气液缸串联变速回路中，当活塞杆向右移动时，碰撞块A碰到电动换向阀后，活塞杆开始缓慢移动。通过改变冲击块的安装位置，可以改变变速开始的位置。气液缸串联调速电路通过两个单向节流阀实现双向无级调速。油杯是用来补充漏油的。29，位置控制回路，其使用串联气缸来定位通过串联多个具有不同冲程的气缸而形成的气缸。开关阀1、2和3依次通电，同时断电，可获得四个定位位置。在任何位置停止电路。当气缸负载较小时，可以选择图A所示的电路，当气缸负载较大时，应该选择图B所示的电路(具有不同的中

14、间值)。当要求停止位置准确时，回路可以停止在上述气液阻尼缸的任何位置。a、30、安全保护电路和双手操作电路(和)只有当同时按下两个启动用手动换向阀时，气缸才会动作，从而对操作者的手起到安全保护作用。它适用于冲床和锻压机。联锁回路该回路利用梭阀1、2、3和换向阀4、5、6实现联锁，以防止每个气缸的活塞同时动作，并确保只有一个活塞动作。简单的同步回路使用刚性零件来连接两个尺寸相同的气缸的活塞杆。在带有气液组合缸的同步回路中，两个液压缸的油路串联在一起，保证工作台在F1和F2载荷不相等时能同步上下移动。当换向阀处于空档位置时，蓄能器用于补充液压缸的泄漏。a、32、手动阀在单往复回路中受压，二位五通换

15、向阀在左侧位置，气缸伸出；当活塞杆限位器压下电动阀时，二位五通开关转到右边位置，气缸缩回完成往复运动。连续往复回路的手动阀1反转方向，高压气体通过阀3反转方向，气缸活塞杆伸出，阀3复位，当活塞杆止动器压下行程阀4时，阀2变为左侧位置，活塞杆缩回，阀4复位，当活塞杆缩回并压下行程阀3时，阀2再次反转方向，以此类推。往复电路，a，33，非顺序逻辑系统设计示例1，客车车门是气动控制的，驾驶员和售票员各有一个气动开关来控制车门。出于安全原因，要求司机和售票员在关门前都发出关门信号；当公共汽车到达车站时，一个人示意开门，门就开了。如果车门由单作用气缸驱动，控制阀应为手动两位三通换向阀。尝试设计气动控制电

16、路。设置：司机和售票员的气动开关为A和B，开门信号为“1”，关门信号为“0”，开门信号为“1”。列真值表a b s 0000110111，a，34，写出逻辑函数并简化：积和公式S=a b a b ab=a b，画出逻辑原理图，画出控制电路图，a，35，气动计量系统作为气动传输系统的一个例子，总结出连续供应在输送带上的颗粒状物料的计量，并按一定的质量进行包装。当计量箱中的物料质量达到设定值时，要求暂停输送带上的物料供应，然后将计量好的物料卸入包装容器。当测量箱回到图中所示位置时，物料再次落入测量箱，下一次测量开始。气动计量装置的动作原理气动装置停止工作一段时间后，气缸活塞会因泄漏而在计量箱的重力作用下缩回。因此