气动工作原理及回路设计PPT学习教案.pptx

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1、会计学1气动工作原理及回路气动工作原理及回路(hul)设计设计第一页，共50页。气压传动是以压缩空气作为工作介质进行能量的传递和控制的一气压传动是以压缩空气作为工作介质进行能量的传递和控制的一气压传动是以压缩空气作为工作介质进行能量的传递和控制的一气压传动是以压缩空气作为工作介质进行能量的传递和控制的一种传动形式。种传动形式。种传动形式。种传动形式。除了具有与液压传动一样，操作控制方便，易于实现自动控制、除了具有与液压传动一样，操作控制方便，易于实现自动控制、除了具有与液压传动一样，操作控制方便，易于实现自动控制、除了具有与液压传动一样，操作控制方便，易于实现自动控制、中远程控制、过载中远程控

2、制、过载中远程控制、过载中远程控制、过载(guzi)(guzi)保护等优点外，还具有工作介质处理方便，保护等优点外，还具有工作介质处理方便，保护等优点外，还具有工作介质处理方便，保护等优点外，还具有工作介质处理方便，无介质费用、泄漏污染环境、介质变质及补充等优势。无介质费用、泄漏污染环境、介质变质及补充等优势。无介质费用、泄漏污染环境、介质变质及补充等优势。无介质费用、泄漏污染环境、介质变质及补充等优势。但空气的压缩性极大的限制了气压传动传递的功率，一般工作压但空气的压缩性极大的限制了气压传动传递的功率，一般工作压但空气的压缩性极大的限制了气压传动传递的功率，一般工作压但空气的压缩性极大的限制

3、了气压传动传递的功率，一般工作压力较低（力较低（力较低（力较低（0.30.31MPa1MPa），总输出力不宜大于），总输出力不宜大于），总输出力不宜大于），总输出力不宜大于101040kN40kN，且工作速度稳，且工作速度稳，且工作速度稳，且工作速度稳定性较差。定性较差。定性较差。定性较差。应用非常广泛，尤其是轻工、食品工业、化工应用非常广泛，尤其是轻工、食品工业、化工应用非常广泛，尤其是轻工、食品工业、化工应用非常广泛，尤其是轻工、食品工业、化工n n气压气压气压气压(qy)(qy)传动基础知识传动基础知识传动基础知识传动基础知识n n空气的物理性质空气的物理性质空气的物理性质空气的物理性质

4、n n理想气体的状态方程理想气体的状态方程理想气体的状态方程理想气体的状态方程n n气体的流动规律气体的流动规律气体的流动规律气体的流动规律n n气体在管道中的流动特性气体在管道中的流动特性气体在管道中的流动特性气体在管道中的流动特性n n气动元件的通流能力气动元件的通流能力气动元件的通流能力气动元件的通流能力n n充、放气温度与时间的计算充、放气温度与时间的计算充、放气温度与时间的计算充、放气温度与时间的计算第1页/共50页第二页，共50页。空气空气(kngq)的物理性质的物理性质n n空气的组成空气的组成空气的组成空气的组成 n n主要成分有氮气、氧气和一定量的水蒸气。主要成分有氮气、氧气

5、和一定量的水蒸气。主要成分有氮气、氧气和一定量的水蒸气。主要成分有氮气、氧气和一定量的水蒸气。n n含水蒸气的空气称为湿空气，不含水蒸气的空气称为干空气。含水蒸气的空气称为湿空气，不含水蒸气的空气称为干空气。含水蒸气的空气称为湿空气，不含水蒸气的空气称为干空气。含水蒸气的空气称为湿空气，不含水蒸气的空气称为干空气。n n空气的密度空气的密度空气的密度空气的密度 n n对于干空气对于干空气对于干空气对于干空气=o273/=o273/（273+t273+t）p/0.1013p/0.1013n n空气的粘度空气的粘度空气的粘度空气的粘度n n较液体的粘度小很多，且随温度的升高而升高。较液体的粘度小很

6、多，且随温度的升高而升高。较液体的粘度小很多，且随温度的升高而升高。较液体的粘度小很多，且随温度的升高而升高。n n空气的压缩性和膨胀性空气的压缩性和膨胀性空气的压缩性和膨胀性空气的压缩性和膨胀性 n n体积随压力和温度而变化的性质分别表征为压缩性和膨胀性。体积随压力和温度而变化的性质分别表征为压缩性和膨胀性。体积随压力和温度而变化的性质分别表征为压缩性和膨胀性。体积随压力和温度而变化的性质分别表征为压缩性和膨胀性。n n空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨胀性。空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨胀性。空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨胀性。空气的压缩性

7、和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨胀性。n n湿空气湿空气湿空气湿空气n n所含水份的程度用湿度和含湿量来表示。湿度的表示方法所含水份的程度用湿度和含湿量来表示。湿度的表示方法所含水份的程度用湿度和含湿量来表示。湿度的表示方法所含水份的程度用湿度和含湿量来表示。湿度的表示方法(fngf(fngf)有有有有 绝对绝对绝对绝对湿度和相对湿度之分。湿度和相对湿度之分。湿度和相对湿度之分。湿度和相对湿度之分。n n压缩空气的析水量压缩空气的析水量压缩空气的析水量压缩空气的析水量n n压缩空气一旦冷却下来，相对湿度将大大增加，到温度降到露点以后，水压缩空气一旦冷却下来，相对湿度将大大增加，到温度降到露

8、点以后，水压缩空气一旦冷却下来，相对湿度将大大增加，到温度降到露点以后，水压缩空气一旦冷却下来，相对湿度将大大增加，到温度降到露点以后，水蒸气就要凝析出来。蒸气就要凝析出来。蒸气就要凝析出来。蒸气就要凝析出来。第2页/共50页第三页，共50页。理想气体理想气体(l xin q t)的的状态方程状态方程n n理想气体的状态方程理想气体的状态方程理想气体的状态方程理想气体的状态方程 n n 不计粘性的气体称为理想气体。空气可视为理想气体。不计粘性的气体称为理想气体。空气可视为理想气体。不计粘性的气体称为理想气体。空气可视为理想气体。不计粘性的气体称为理想气体。空气可视为理想气体。n n一定质量的理

9、想气体在状态变化的瞬间，一定质量的理想气体在状态变化的瞬间，一定质量的理想气体在状态变化的瞬间，一定质量的理想气体在状态变化的瞬间，有如下气体状态方有如下气体状态方有如下气体状态方有如下气体状态方程成立程成立程成立程成立 pV/T=pV/T=常量常量常量常量 或或或或 p=RT p=RTn n气体状态变化过程气体状态变化过程气体状态变化过程气体状态变化过程(guchng)(guchng)n n等温过程等温过程等温过程等温过程(guchng)p1V1=p2V2=(guchng)p1V1=p2V2=常量常量常量常量 n n 在等温过程在等温过程在等温过程在等温过程(guchng)(guchng)中

10、，无内能变化，加入系统的热量全中，无内能变化，加入系统的热量全中，无内能变化，加入系统的热量全中，无内能变化，加入系统的热量全部变成气体所做的功。在气动系统中气缸工作、管道输送空部变成气体所做的功。在气动系统中气缸工作、管道输送空部变成气体所做的功。在气动系统中气缸工作、管道输送空部变成气体所做的功。在气动系统中气缸工作、管道输送空气等均可视为等温过程气等均可视为等温过程气等均可视为等温过程气等均可视为等温过程(guchng)(guchng)。n n绝热过程绝热过程绝热过程绝热过程(guchng)(guchng)一定质量的气体和外界没有热量交换一定质量的气体和外界没有热量交换一定质量的气体和外

11、界没有热量交换一定质量的气体和外界没有热量交换时的状态变化过程时的状态变化过程时的状态变化过程时的状态变化过程(guchng)(guchng)叫做绝热过程叫做绝热过程叫做绝热过程叫做绝热过程(guchng)(guchng)。n n p1V1k=p2V2k=p1V1k=p2V2k=常量常量常量常量 n n式中式中式中式中k k为绝热指数，对空气来说为绝热指数，对空气来说为绝热指数，对空气来说为绝热指数，对空气来说k=1.4k=1.4。n n气动系统中快速充、排气过程气动系统中快速充、排气过程气动系统中快速充、排气过程气动系统中快速充、排气过程(guchng)(guchng)可视为绝热过程可视为绝

12、热过程可视为绝热过程可视为绝热过程(guchng)(guchng)。第3页/共50页第四页，共50页。气体的流动气体的流动(lidng)规律规律n n气体流动气体流动气体流动气体流动(lidng)(lidng)基本方程基本方程基本方程基本方程n n连续性方程连续性方程连续性方程连续性方程 1v1A1 1v1A1=2v2A2 =2v2A2 （注意（注意（注意（注意1212）n n伯努利方程伯努利方程伯努利方程伯努利方程 n n因气体可以压缩（因气体可以压缩（因气体可以压缩（因气体可以压缩（常数）常数）常数）常数），又因气体流动，又因气体流动，又因气体流动，又因气体流动(lidng)(lidng)

13、很很很很快，来不及与周围环境进行热交换，按绝热状态计算，则快，来不及与周围环境进行热交换，按绝热状态计算，则快，来不及与周围环境进行热交换，按绝热状态计算，则快，来不及与周围环境进行热交换，按绝热状态计算，则有有有有 v2/2+gz+kp/v2/2+gz+kp/（k-k-1 1）ghw=ghw=常数常数常数常数n n因气体粘度小，不考虑摩擦阻力，则有因气体粘度小，不考虑摩擦阻力，则有因气体粘度小，不考虑摩擦阻力，则有因气体粘度小，不考虑摩擦阻力，则有n n v2/2+gz+kp/v2/2+gz+kp/（k-1k-1）=常数常数常数常数n n在低速流动在低速流动在低速流动在低速流动(lidng)

14、(lidng)时，气体可认为是不可压缩的（时，气体可认为是不可压缩的（时，气体可认为是不可压缩的（时，气体可认为是不可压缩的（常数），则有常数），则有常数），则有常数），则有 v2/2+gz+p/=v2/2+gz+p/=常数常数常数常数第4页/共50页第五页，共50页。声速声速声速声速(shn(shn s)s)与马赫数与马赫数与马赫数与马赫数n n声音引起的波称为声音引起的波称为声音引起的波称为声音引起的波称为“声波声波声波声波”。声波在介质。声波在介质。声波在介质。声波在介质(jizh)(jizh)中的传播中的传播中的传播中的传播速度称为声速。声音传播过程属绝热过程。速度称为声速。声音传播过

15、程属绝热过程。速度称为声速。声音传播过程属绝热过程。速度称为声速。声音传播过程属绝热过程。对理想气体来说，声音在其中传播的相对速度只与气体的温对理想气体来说，声音在其中传播的相对速度只与气体的温对理想气体来说，声音在其中传播的相对速度只与气体的温对理想气体来说，声音在其中传播的相对速度只与气体的温度有关。气体的声速度有关。气体的声速度有关。气体的声速度有关。气体的声速c c 是随气体状态参数的变化而变化的。是随气体状态参数的变化而变化的。是随气体状态参数的变化而变化的。是随气体状态参数的变化而变化的。n n气流速度与当地声速（气流速度与当地声速（气流速度与当地声速（气流速度与当地声速（c=34

16、1m/sc=341m/s）之比称为马赫数）之比称为马赫数）之比称为马赫数）之比称为马赫数 ，Ma Ma v/c Ma v/c Ma 是气体流是气体流是气体流是气体流动的一个重要参数，集中反映了气流的压缩性，动的一个重要参数，集中反映了气流的压缩性，动的一个重要参数，集中反映了气流的压缩性，动的一个重要参数，集中反映了气流的压缩性，Ma Ma愈大，愈大，愈大，愈大，气流密度变化越大。气流密度变化越大。气流密度变化越大。气流密度变化越大。n n 当当当当v v c c，Ma Ma 1 1时，称为亚声速流动；时，称为亚声速流动；时，称为亚声速流动；时，称为亚声速流动；n n 当当当当v vc c，M

17、a Ma 1 1时，称为声速流动，也叫临界状态流动；时，称为声速流动，也叫临界状态流动；时，称为声速流动，也叫临界状态流动；时，称为声速流动，也叫临界状态流动；n n 当当当当v v c c，Ma Ma 1 1时，称为超声速流动。时，称为超声速流动。时，称为超声速流动。时，称为超声速流动。第5页/共50页第六页，共50页。当当当当v 50m/s v 50m/s 时，不必考虑压缩时，不必考虑压缩时，不必考虑压缩时，不必考虑压缩(y su)(y su)性。性。性。性。当当当当v 140m/s v 140m/s 时，应考虑压缩时，应考虑压缩时，应考虑压缩时，应考虑压缩(y su)(y su)性。性。

18、性。性。在气动装置中，气体流动速度较低，且经过压缩在气动装置中，气体流动速度较低，且经过压缩在气动装置中，气体流动速度较低，且经过压缩在气动装置中，气体流动速度较低，且经过压缩(y su)(y su)，可以认为不，可以认为不，可以认为不，可以认为不可压缩可压缩可压缩可压缩(y su)(y su)；自由气体经空压机压缩；自由气体经空压机压缩；自由气体经空压机压缩；自由气体经空压机压缩(y su)(y su)的过程中是可压缩的过程中是可压缩的过程中是可压缩的过程中是可压缩(y(y su)su)的。的。的。的。气体气体气体气体(qt(qt)在管道中的流动特性在管道中的流动特性在管道中的流动特性在管道

19、中的流动特性v1v2v1v2v2v1v2v1 v1v2v1v2v2v1 在超声速流动在超声速流动(lidng)时时 (Ma1)在亚声速流动时在亚声速流动时 (Ma1)第6页/共50页第七页，共50页。气动元件的通流气动元件的通流(tn li)能力能力 气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、管路气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、管路气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、管路气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、管路等的气体质量。目前通流能力可以采用有效截面积等的气体质量。目前通流能力可以采用有效截面积等的气体质量。目前通流能力可以采用有效截面积等的气体质量。目前通流能力可以采

20、用有效截面积S S 和和和和质量流量质量流量质量流量质量流量q q 表示。表示。表示。表示。有效截面积有效截面积有效截面积有效截面积由于实际流体存在粘性由于实际流体存在粘性由于实际流体存在粘性由于实际流体存在粘性(zhn xn(zhn xn)，流速的收缩比节流孔，流速的收缩比节流孔，流速的收缩比节流孔，流速的收缩比节流孔实际面积小，此最小截面积称为有效截面积，它代表了实际面积小，此最小截面积称为有效截面积，它代表了实际面积小，此最小截面积称为有效截面积，它代表了实际面积小，此最小截面积称为有效截面积，它代表了节流孔的通流能力。节流孔的通流能力。节流孔的通流能力。节流孔的通流能力。有效截面积的简

21、化计算有效截面积的简化计算有效截面积的简化计算有效截面积的简化计算 对于阀口或管路对于阀口或管路对于阀口或管路对于阀口或管路 S=A S=A式中式中式中式中 为收缩系数，由相关图查出；为收缩系数，由相关图查出；为收缩系数，由相关图查出；为收缩系数，由相关图查出；A A 为孔口实际面积。为孔口实际面积。为孔口实际面积。为孔口实际面积。多个元件组合后有效截面积的计算多个元件组合后有效截面积的计算多个元件组合后有效截面积的计算多个元件组合后有效截面积的计算并联元件并联元件并联元件并联元件 SR SRSiSi串联元件串联元件串联元件串联元件 1/SR2 1/SR2 1/Si21/Si2第7页/共50页

22、第八页，共50页。不可压缩不可压缩不可压缩不可压缩(y su)(y su)气体通过节流小孔的流量气体通过节流小孔的流量气体通过节流小孔的流量气体通过节流小孔的流量n n当气体以较低的速度当气体以较低的速度当气体以较低的速度当气体以较低的速度(sd)(sd)通过节流小孔时，可以不计其通过节流小孔时，可以不计其通过节流小孔时，可以不计其通过节流小孔时，可以不计其压缩性，将其密度视为常数，由伯努利方程和连续性方程压缩性，将其密度视为常数，由伯努利方程和连续性方程压缩性，将其密度视为常数，由伯努利方程和连续性方程压缩性，将其密度视为常数，由伯努利方程和连续性方程联立推导的流量公式与液压传动的小孔流量公

23、式有相同的联立推导的流量公式与液压传动的小孔流量公式有相同的联立推导的流量公式与液压传动的小孔流量公式有相同的联立推导的流量公式与液压传动的小孔流量公式有相同的表达形式表达形式表达形式表达形式n n工程中常采用近似公式：工程中常采用近似公式：工程中常采用近似公式：工程中常采用近似公式：n n qm=cA 2(p1-p2)1/2 qm=cA 2(p1-p2)1/2n n式中式中式中式中 为空气膨胀修正系数；为空气膨胀修正系数；为空气膨胀修正系数；为空气膨胀修正系数；c c 为流量系数；为流量系数；为流量系数；为流量系数；A A 为节流孔面为节流孔面为节流孔面为节流孔面积。积。积。积。n n可压缩

24、气体通过节流小孔（气流达到声速）的流量可压缩气体通过节流小孔（气流达到声速）的流量可压缩气体通过节流小孔（气流达到声速）的流量可压缩气体通过节流小孔（气流达到声速）的流量 气流气流气流气流在不同流速时应采用有效截面积的流量计算公式。在不同流速时应采用有效截面积的流量计算公式。在不同流速时应采用有效截面积的流量计算公式。在不同流速时应采用有效截面积的流量计算公式。第8页/共50页第九页，共50页。充气、放气温度与时间充气、放气温度与时间(shjin)的计算的计算 在气动系统中向气罐、气在气动系统中向气罐、气缸、管路及其它执行机构充缸、管路及其它执行机构充气，或由它们向外排气所需气，或由它们向外排

25、气所需的时间的时间(shjin)及温度变化是及温度变化是正确利用气动技术的重要问正确利用气动技术的重要问题。题。向定积容器充气问题向定积容器充气问题充气时引起的温度变化充气时引起的温度变化向容器充气的过程视为绝热过向容器充气的过程视为绝热过程，容器内压力由程，容器内压力由p1升高到升高到p2，容器内温度也由室温，容器内温度也由室温T1升高到升高到T2，充气后的温度，充气后的温度为为 T2=kTs/1+p1(k-1)/p2 式中式中 Ts为热力学温度，设定为热力学温度，设定Ts=Ti；k为绝热指数。为绝热指数。但容器内温度下降至室温，其但容器内温度下降至室温，其内的气体压力也要下降，下内的气体压

26、力也要下降，下降后的稳定值为降后的稳定值为 p=p2T1/T2第9页/共50页第十页，共50页。充气充气充气充气(chn(chn q)q)时间时间时间时间 容器内压力容器内压力(yl)由由p1充气到充气到p2所需总时间所需总时间 t t1+t2(1.285p1p2)5.217103（V/kS）(273/Ts)1/2 充气时，容器中的压力逐渐上升，充气过程基本上分为声速和亚声充气时，容器中的压力逐渐上升，充气过程基本上分为声速和亚声速两个充气阶段。当容器中气体压力小于临界压力，在最小截面处气速两个充气阶段。当容器中气体压力小于临界压力，在最小截面处气流的速度都是声速，流向容器的气体流量将保持为常

27、数。流的速度都是声速，流向容器的气体流量将保持为常数。在容器中压力达到临界压力以后，管中气流的速度小于声速，流动在容器中压力达到临界压力以后，管中气流的速度小于声速，流动(lidng)进入亚声速范围，随着容器中压力的上升，充气流量将逐进入亚声速范围，随着容器中压力的上升，充气流量将逐渐降低。渐降低。第10页/共50页第十一页，共50页。容器容器容器容器(rngq)(rngq)的放气的放气的放气的放气 绝热放气时容器中的温度变化绝热放气时容器中的温度变化 容器内空气的初始温度为容器内空气的初始温度为T1，压力为，压力为p1，经绝热放气后温度降，经绝热放气后温度降低到低到T2 ，压力降低到，压力降

28、低到p2 ，则放气后温度为，则放气后温度为 T2=T1(p2/p1)（k-1）/k 但容器停止但容器停止(tngzh)放气，容器内温度上升到室温，其内的压放气，容器内温度上升到室温，其内的压力也上升至力也上升至 p p=p2T1/T2第11页/共50页第十二页，共50页。放气时间放气时间放气时间放气时间 与充气过程与充气过程与充气过程与充气过程(guchng)(guchng)一样，放气过程一样，放气过程一样，放气过程一样，放气过程(guchng)(guchng)也分为声速和亚声速两个阶段。容器由压力也分为声速和亚声速两个阶段。容器由压力也分为声速和亚声速两个阶段。容器由压力也分为声速和亚声速两

29、个阶段。容器由压力p1 p1 将到大气将到大气将到大气将到大气压力压力压力压力pa pa 所需绝热放气时间为所需绝热放气时间为所需绝热放气时间为所需绝热放气时间为 T=t1+t2T=t1+t2 =（2k/k-1 2k/k-1）(p1/pe)(k-1)/2k-1)(p1/pe)(k-1)/2k-1)+0.945(+0.945(p1/1.013105)(k-1)/2kp1/1.013105)(k-1)/2k =5.21710-3 V(273/T1)1/2/kS=5.21710-3 V(273/T1)1/2/kS 式中式中式中式中 pe pe 为放气临界压力（为放气临界压力（为放气临界压力（为放气临

30、界压力（1.92105 Pa)1.92105 Pa)第12页/共50页第十三页，共50页。9.2气源装置气源装置(zhungzh)及气动及气动元件元件第13页/共50页第十四页，共50页。n n气动系统由下面几种元件及装置组成气动系统由下面几种元件及装置组成气动系统由下面几种元件及装置组成气动系统由下面几种元件及装置组成n n气源装置气源装置气源装置气源装置 压缩空气的发生装置以及压缩空气的压缩空气的发生装置以及压缩空气的压缩空气的发生装置以及压缩空气的压缩空气的发生装置以及压缩空气的存贮、净化的辅助装置。它为系统提供合乎质量存贮、净化的辅助装置。它为系统提供合乎质量存贮、净化的辅助装置。它为

31、系统提供合乎质量存贮、净化的辅助装置。它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。要求的压缩空气。要求的压缩空气。要求的压缩空气。n n执行元件执行元件执行元件执行元件 将气体压力能转换成机械能并完成做将气体压力能转换成机械能并完成做将气体压力能转换成机械能并完成做将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件，如气缸、气马达。功动作的元件，如气缸、气马达。功动作的元件，如气缸、气马达。功动作的元件，如气缸、气马达。n n控制元件控制元件控制元件控制元件 控制气体压力、流量及运动方向的元控制气体压力、流量及运动方向的元控制气体压力、流量及运动方向的元控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀类；能完成

32、一定逻辑功能的元件，件，如各种阀类；能完成一定逻辑功能的元件，件，如各种阀类；能完成一定逻辑功能的元件，件，如各种阀类；能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元件；感测、转换、处理气动信号即气动逻辑元件；感测、转换、处理气动信号即气动逻辑元件；感测、转换、处理气动信号即气动逻辑元件；感测、转换、处理气动信号(xnho)(xnho)的元器件，如气动传感器及信号的元器件，如气动传感器及信号的元器件，如气动传感器及信号的元器件，如气动传感器及信号(xnho)(xnho)处理装置。处理装置。处理装置。处理装置。n n气动辅件气动辅件气动辅件气动辅件 气动系统中的辅助元件，如消声器、气动系统中的辅助元件，

33、如消声器、气动系统中的辅助元件，如消声器、气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。管道、接头等。管道、接头等。管道、接头等。第14页/共50页第十五页，共50页。气源装置气源装置(zhungzh)n n气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气动系统的重要组成部分。动系统的重要组成部分。动系统的重要组成部分。动系统的重要组成部分。n n气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并具气动系统对压缩空气的主要要求

34、：具有一定压力和流量，并具气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并具气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并具有一定的净化程度。有一定的净化程度。有一定的净化程度。有一定的净化程度。n n气源装置由以下四部分组成气源装置由以下四部分组成气源装置由以下四部分组成气源装置由以下四部分组成n n气压气压气压气压(qy)(qy)发生装置发生装置发生装置发生装置空气压空气压空气压空气压(qy)(qy)缩机；缩机；缩机；缩机；n n净化、贮存压缩空气的装置和设备；净化、贮存压缩空气的装置和设备；净化、贮存压缩空气的装置和设备；净化、贮存压缩空气的装置和设备；n n管道系统；管道系统

35、；管道系统；管道系统；n n气动三大件。气动三大件。气动三大件。气动三大件。第15页/共50页第十六页，共50页。气压发生气压发生气压发生气压发生(fshng)(fshng)装置装置装置装置 空气压缩机将机械能转化为气体的压力能，供气动空气压缩机将机械能转化为气体的压力能，供气动空气压缩机将机械能转化为气体的压力能，供气动空气压缩机将机械能转化为气体的压力能，供气动机械使用。机械使用。机械使用。机械使用。空气压缩机的分类空气压缩机的分类空气压缩机的分类空气压缩机的分类 分容积型和速度型。分容积型和速度型。分容积型和速度型。分容积型和速度型。常用往复式容积型压缩机，一般空压机为中压，额常用往复式

36、容积型压缩机，一般空压机为中压，额常用往复式容积型压缩机，一般空压机为中压，额常用往复式容积型压缩机，一般空压机为中压，额定排气压力定排气压力定排气压力定排气压力1MPa1MPa；低压空压机排气压力低压空压机排气压力低压空压机排气压力低压空压机排气压力0.2MPa0.2MPa；高压高压高压高压(goy)(goy)空压机排气压力空压机排气压力空压机排气压力空压机排气压力10MPa10MPa。空气压缩机的选用原则空气压缩机的选用原则空气压缩机的选用原则空气压缩机的选用原则 依据是气动系统所需要的依据是气动系统所需要的依据是气动系统所需要的依据是气动系统所需要的工作压力和流量两个参数。工作压力和流量

37、两个参数。工作压力和流量两个参数。工作压力和流量两个参数。空压机输出流量空压机输出流量空压机输出流量空压机输出流量 qVn qVn(qVn0+qVn1)/(0.7(qVn0+qVn1)/(0.70.8)0.8)qVn0 qVn0 配管等处的泄漏量配管等处的泄漏量配管等处的泄漏量配管等处的泄漏量 qVn1 qVn1 工作元件的总流量工作元件的总流量工作元件的总流量工作元件的总流量第16页/共50页第十七页，共50页。压缩空气的净化压缩空气的净化压缩空气的净化压缩空气的净化(jnghu)(jnghu)装置和设备装置和设备装置和设备装置和设备 气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有一定压力和足

38、够的流气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有一定压力和足够的流气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有一定压力和足够的流气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有一定压力和足够的流量，具有一定的净化程度。不同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的量，具有一定的净化程度。不同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的量，具有一定的净化程度。不同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的量，具有一定的净化程度。不同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的要求。要求。要求。要求。混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生不良影响：混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生不良影响：混入压缩空气中的油分、水分、

39、灰尘等杂质会产生不良影响：混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生不良影响：混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、管道等处形成易燃物，有引混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、管道等处形成易燃物，有引混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、管道等处形成易燃物，有引混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、管道等处形成易燃物，有引起爆炸的危险，另一方面润滑油被汽化后会形成一种有机酸，对金属设起爆炸的危险，另一方面润滑油被汽化后会形成一种有机酸，对金属设起爆炸的危险，另一方面润滑油被汽化后会形成一种有机酸，对金属设起爆炸的危险，另一方面润滑油被汽化后会形成一种有机酸，对金属设备有腐蚀生锈的作用，影响

40、设备受命。备有腐蚀生锈的作用，影响设备受命。备有腐蚀生锈的作用，影响设备受命。备有腐蚀生锈的作用，影响设备受命。混在压缩空气中的杂质沉积在元件的通道混在压缩空气中的杂质沉积在元件的通道混在压缩空气中的杂质沉积在元件的通道混在压缩空气中的杂质沉积在元件的通道(tngdo)(tngdo)内，减小了通道内，减小了通道内，减小了通道内，减小了通道(tngdo)(tngdo)面积，增加了管道阻力。严重时会产生阻塞，使气体压力信号面积，增加了管道阻力。严重时会产生阻塞，使气体压力信号面积，增加了管道阻力。严重时会产生阻塞，使气体压力信号面积，增加了管道阻力。严重时会产生阻塞，使气体压力信号不能正常传递，使

41、系统工作不稳定甚至失灵。不能正常传递，使系统工作不稳定甚至失灵。不能正常传递，使系统工作不稳定甚至失灵。不能正常传递，使系统工作不稳定甚至失灵。压缩空气中含有的饱和水分，在一定条件下会凝结成水并聚集在个别管压缩空气中含有的饱和水分，在一定条件下会凝结成水并聚集在个别管压缩空气中含有的饱和水分，在一定条件下会凝结成水并聚集在个别管压缩空气中含有的饱和水分，在一定条件下会凝结成水并聚集在个别管段内。在北方的冬天，凝结的水分会使管道及附件结冰而损坏，影响气段内。在北方的冬天，凝结的水分会使管道及附件结冰而损坏，影响气段内。在北方的冬天，凝结的水分会使管道及附件结冰而损坏，影响气段内。在北方的冬天，凝

42、结的水分会使管道及附件结冰而损坏，影响气动装置正常工作。动装置正常工作。动装置正常工作。动装置正常工作。压缩空气中的灰尘等杂质对运动部件会产生研磨作用，使这些元件因漏压缩空气中的灰尘等杂质对运动部件会产生研磨作用，使这些元件因漏压缩空气中的灰尘等杂质对运动部件会产生研磨作用，使这些元件因漏压缩空气中的灰尘等杂质对运动部件会产生研磨作用，使这些元件因漏气增加而效率降低，影响它们的使用寿命。气增加而效率降低，影响它们的使用寿命。气增加而效率降低，影响它们的使用寿命。气增加而效率降低，影响它们的使用寿命。因此必须要设置除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥的提高压缩空气因此必须要设置除油、除水、除尘，并

43、使压缩空气干燥的提高压缩空气因此必须要设置除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥的提高压缩空气因此必须要设置除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥的提高压缩空气质量、进行气源净化处理的辅助设备。质量、进行气源净化处理的辅助设备。质量、进行气源净化处理的辅助设备。质量、进行气源净化处理的辅助设备。第17页/共50页第十八页，共50页。压缩空气净化设备压缩空气净化设备压缩空气净化设备压缩空气净化设备 一般一般一般一般(ybn)(ybn)包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器。燥器。燥器。燥器。后冷

44、却器后冷却器 将空气压缩机排出具将空气压缩机排出具有有140170的压缩空气降至的压缩空气降至4050，压缩空气中的油雾，压缩空气中的油雾和水气亦凝析出来。冷却方式和水气亦凝析出来。冷却方式(fngsh)有水冷和气冷式两种。有水冷和气冷式两种。油水分离器油水分离器 主要主要利用利用(lyng)回转离回转离心、撞击、水浴等方心、撞击、水浴等方法使水滴、油滴及其法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩空他杂质颗粒从压缩空气中分离出来。气中分离出来。第18页/共50页第十九页，共50页。n n贮气罐的主要作用贮气罐的主要作用贮气罐的主要作用贮气罐的主要作用是贮存一定数量是贮存一定数量是贮存一定数量是贮存一

45、定数量(shling)(shling)的压缩空的压缩空的压缩空的压缩空气，减少气流脉动，气，减少气流脉动，气，减少气流脉动，气，减少气流脉动，减弱气流脉动引起减弱气流脉动引起减弱气流脉动引起减弱气流脉动引起的管道振动，进一的管道振动，进一的管道振动，进一的管道振动，进一步分离压缩空气的步分离压缩空气的步分离压缩空气的步分离压缩空气的水分和油分。水分和油分。水分和油分。水分和油分。干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥，用于对气源质量要求较高的气动装置、气动仪表干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥，用于对气源质量要

46、求较高的气动装置、气动仪表(ybio)等。主要采用吸附、离心、机械降水及冷冻等方法。等。主要采用吸附、离心、机械降水及冷冻等方法。第19页/共50页第二十页，共50页。管道系统管道系统管道系统管道系统(xt(xt ng)ng)和气动三大件和气动三大件和气动三大件和气动三大件 气动气动气动气动(q dn(q dn)三大件：分水过滤三大件：分水过滤三大件：分水过滤三大件：分水过滤器，减压阀，油雾器器，减压阀，油雾器器，减压阀，油雾器器，减压阀，油雾器 管道系统管道系统(xtng)布置原布置原则则第20页/共50页第二十一页，共50页。气动气动气动气动(q dn(q dn)三大件三大件三大件三大件

47、气动三大件是压缩空气质量的最后保证。气动三大件是压缩空气质量的最后保证。气动三大件是压缩空气质量的最后保证。气动三大件是压缩空气质量的最后保证。分水过滤器分水过滤器分水过滤器分水过滤器 作用是除去空气中的灰尘、作用是除去空气中的灰尘、作用是除去空气中的灰尘、作用是除去空气中的灰尘、杂质，并将空气中的水分分离出来。杂质，并将空气中的水分分离出来。杂质，并将空气中的水分分离出来。杂质，并将空气中的水分分离出来。原理：回转离心、撞击，原理：回转离心、撞击，原理：回转离心、撞击，原理：回转离心、撞击，性能指标：过滤度、水分离率、滤灰效率、性能指标：过滤度、水分离率、滤灰效率、性能指标：过滤度、水分离率

48、、滤灰效率、性能指标：过滤度、水分离率、滤灰效率、流量特性流量特性流量特性流量特性 油雾器油雾器油雾器油雾器 特殊的注油装置。特殊的注油装置。特殊的注油装置。特殊的注油装置。原理原理原理原理 当压缩空气流过时，它将润滑油喷当压缩空气流过时，它将润滑油喷当压缩空气流过时，它将润滑油喷当压缩空气流过时，它将润滑油喷射成雾状，随压缩空气流入需要的润滑部射成雾状，随压缩空气流入需要的润滑部射成雾状，随压缩空气流入需要的润滑部射成雾状，随压缩空气流入需要的润滑部件件件件(bjin)(bjin)，达到润滑的目的。，达到润滑的目的。，达到润滑的目的。，达到润滑的目的。性能指标：流量特性、起雾油量性能指标：流

49、量特性、起雾油量性能指标：流量特性、起雾油量性能指标：流量特性、起雾油量 减压阀减压阀减压阀减压阀 起减压和稳压作用。起减压和稳压作用。起减压和稳压作用。起减压和稳压作用。气动三大件的安装连接次序：分水过滤器、气动三大件的安装连接次序：分水过滤器、气动三大件的安装连接次序：分水过滤器、气动三大件的安装连接次序：分水过滤器、减压阀、油雾器。多数情况下，三件组合减压阀、油雾器。多数情况下，三件组合减压阀、油雾器。多数情况下，三件组合减压阀、油雾器。多数情况下，三件组合使用，也可以少于三件，只用一件或两件。使用，也可以少于三件，只用一件或两件。使用，也可以少于三件，只用一件或两件。使用，也可以少于三

50、件，只用一件或两件。注意改正注意改正(gizhng)图中图中错误错误第21页/共50页第二十二页，共50页。气动气动(q dn)辅件辅件n n消声器消声器消声器消声器n n气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急剧膨胀，会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气剧膨胀，会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气剧膨胀，会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气剧膨胀，会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排气量和空气的速度、排气量和空气的速度、排气量和空气的速度、排气量和空气(kngq)