Pneumatic training气动系统培训

气动培训Pneumatictraining主要内容一.气动技术基本原理二.压缩空气的产生与分配三.执行元件与输出设备四.换向阀五.单向阀，流量和压力控制阀，阀的组合六.气动系统七.气动系统的故障排除八.气动系统的设计与练习九.电气动系统的设计与练习首先示范气动系统工作示例！周末预习机械制造工程基础P470-483气动控制压缩空气安全操作规程压缩空气是很危险的，为安全起见，请大家务必遵守以下规程：禁止将压缩空气喷嘴对准自己或在你周围的任何人；禁止将压缩空气喷嘴直接接触皮肤；在运行气动系统及通气之前，一定要检查连接是否正确；当操作使用压缩空气的工具之前，一定要带防护眼镜（例如用压缩空气清洁机床铁屑）一.气动技术基本原理气动技术教程基础部分TP101-P124-128气动控制的优缺点气体的压力气体的密度气体压力的表示与测量气体的状态变化(方程)一.气动技术基本原理压缩空气控制的优点和特性实用性可在任何地方使用且用量无限传输可很方便的通过管道远距离传输存储可以存储在储气罐中且可以运输温度受温度影响小，即使在极端温度下依然操作可靠安全性没有火灾和爆炸的危险（化学反应式）清洁度无润滑的气体很清洁，即使泄漏也不会造成污染安装元件安装方便，且成本低速度气动元件的速度很快，可以得到高速运动和很短切换时间过载安全性气动工具和元件具有很好地过载安全性气动控制的优缺点压缩空气控制的缺点工作条件压缩空气中不能含有灰尘和冷凝水压力通过压缩空气，无法实现活塞以恒定的速度工作输出力在正常工作压力600到700kpa(6到7bar)之间，根据行程和速度，输出的极限在40000或50000牛排气排气声音较大。但通过安装消音器，已大大改善这种问题气体的压力盛有气体的容器，其壁面上受到气体的作用，壁面单位上所受到的气体的作用力，称为气体的压力(实际是压强)。常用符号P来表示：P=F/A式中A—与气体相接触的面积（m2）；F—作用在面积A上的力（N）P—压力（N/m2）我们把1N/m2叫作1Pa（帕斯卡）。气动技术教程基础部分TP101-P124-128力=质量.加速度，即F=m.a重力加速度g=9.81m/s2一.气动技术基本原理空气中：78%氮气，21%氧气，其余：co2,氦，氖，氩，氪，氙，氡，氢气体的压力由于Pa的单位较小，所以工程上常用Mpa、KPa或bar来表示。有时用公斤：kg.m/s21KPa=103Pa1MPa=103KPa=106Pa1bar=105Pa(=101300Pa)1牛顿(N)=1kg.m/s2≈1bar=0.1MPa气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理气体的密度气动技术教程基础部分TP101-P124-128在适当的压力作用下，气体可以被压进一个很小的空间，空间里的气体，随着压进量的[增加]，压力逐渐[升高]，于是说气体被[压缩]了；相反的，如果把一定的气体通过一个比在普通情况下它所占的体积更大的空间内，气体总是能均匀的充满整个空间，但那里的压力将比充入的原气体压力[低]，于是说气体[膨胀]了。因此在讨论与气体有关的问题是，只提气体的重量，而不提及它所占的体积是不够的。一.气动技术基本原理气体的密度气动技术教程基础部分TP101-P124-128我们把单位体积内气体的质量，称作气体的密度。一般的密度用符号ρ来表示。并有：ρ=m/v式中：ρ—气体的密度（kg/m3)m—气体的质量(kg)v—该质量下气体所占的体积(m3)一.气动技术基本原理气体压力的表示与测量气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理人们把一个气体固有的压力称为绝对压力。用Pabs表示，而它与大气压Pat之差称为相对压力，用Pg表示。地球上的每一个物体都承受一个绝对压力，因此一般觉察不到它的存在。这样，这个无所不在的大气压被当作一个基础，而讨论的只是与大气压之间的差值——相对压力，即有：Pg=Pabs-Pat通常取Pat≈1bar(通常在标准状态下空气的绝对压力值是1.013×105帕斯卡)。所以，当一个气体具有7bar的绝对压力时，其相对压力为6bar。事实上，这就是我们在压力表上所读到的该气体的压力。因此，我们也把相对压力称为表压力。当PatPabs时，人们称其差值为真空度。用Pv表示。即有：Pv=Pat-Pabs气体压力的表示与测量气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理例如：当一气体的绝对压力为0.7bar时，其真空度为多少？解：Pv=Pat-Pabs=1-0.7=0.3bar气体压力的表示与测量气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理气体绝对压力、相对压力和真空度三者之间的关系可用此图表示：气体压力的表示与测量气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理请写出1，2，3，4分别表示什么压力值？1、大气压2、绝对压力3、相对压力4、真空度气体压力的表示与测量气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理无论是在液压系统还是在气动系统中，都是通过工作介质的压力能来传递能量的。对于压力，人们可以通过压力计或者压力表来测量并指示其大小。气体的状态变化(方程)气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理当气体处于平衡状态的时候，它具有一定的压力P，温度T和密度ρ。这三个量叫气体的基本参数。这三个量相互之间有一定的联系，一般来説，当其中的一个发生变化时，其余两个量也发生变化。气体的标准状态分三种：1、1954年第十届国际计量大会(CGPM)协议的标准状态是：温度273.15K（0℃），压力101.325KPa。世界各国科技领域广泛采用这一标态。2、国际标准化组织和美国国家标准规定以温度288.15K（15℃），压力101.325KPa作为计量气体体积流量的标态。3、我国《天然气流量的标准孔板计算方法》规定以温度293.15K（20℃），压力101.325KPa作为计量气体体积流量的标准状态。平衡状态：无外界影响的情况，气体三个基本参数不再发生变化的状态。理想气体：没有粘性的气体。(粘性—气体在流动过程中，空气分子之间的相对运动产生阻力的性质。)标准状态：气体处于压力为0.1013MPa，温度为20℃，密度为1.185Kg/m3时的状态。(当温度为0℃时，叫做基准状态。)通常在没有特别指明的情况下，我们研究的气体为理想气体。气体的状态变化(方程)气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理大量的实践证明，在压力不太高，温度不太低的情况下，这三个量近似有如下的关系（称为气体状态方程）：P=ρRT式中：P－气体的绝对压力（Kg/m2)ρ－气体的密度（Kg/m3）T－气体的绝对温度（K）R－气体常数（Nm/KgK）不同的气体具有不同的气体常数：在标准状态下，R＝28.7N·m／Kg·K气体的状态变化(方程)气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理气体的状态方程不仅适用于密封的容器中的气体，而且在气体处于流动时也适用，此时的P、T应该是同一个流体微体积的参数。当气体受到外力的作用，或和外界有热交换时，它的状态参数就要发生变化。在变化之后，这些参数都应服从状态方程。若用ρ1、P1、T1表示变化前的参数，用ρ2、P2、T2表示变化后的参数，则有：RTP222111TP由ρ=m/V上式可简化为:RTVPTVP222111气体的状态变化(方程)气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理等温变化过程一定质量的气体，在膨胀或压缩中，其温度始终保持不变的过程。即：2211VPVP该变化过程的变化规律又称为：波-玛定律，由此说明气体温度不变时体积与压力成反比，压力增大，体积就减小。气体的状态变化(方程)气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理等容变化过程一定质量的气体，在体积不变的条件下，所进行的状态变化过程。即：2211TPTP该变化过程的变化规律说明：气体体积不变时，压力与温度成正比。气体的状态变化(方程)气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理等压变化过程一定质量的气体，在压力不变的条件下，所进行的状态变化过程。即：2211TVTV该变化过程的变化规律说明：气体压力不变时，体积与温度成正比。气体的状态变化(方程)气动技术教程基础部分TP101-P124-128一.气动技术基本原理前面三个过程都是在与外界进行能量交换的情况下产生的，同样也存在着与外界无能量交换的情况，即：绝热过程。绝热过程中气体的三个基本参数遵循：KKVV2211PP11221TKVVT或者式中K为绝热常数：对于干空气K=1.4湿空气K=1.3将绝对压力为P＝0.1013MPa，t=20℃，体积为V的干空气压缩到体积为0.1V，求压缩后的压力和温度。压缩空气的产生气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配#气源系统的组成1、空气压缩机(包括进气过滤)2、冷却器3、油水分离器4、(储气罐)5、干燥器6、过滤器7、储气罐8、净化调理装置(气动三大件)气源装置一般由气压发生装置、净化及贮存压缩空气的装置和设备、传输压缩空气的管道系统和气动三大件四部分组成。压缩空气的产生气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配#气源系统的组成1、空气压缩机活塞式薄膜式轴流式螺杆式压缩空气的产生气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配工作原理：容积型（如活塞式、薄膜式、螺杆式等）是通过缩小气体的体积来提高压力。而速度型（如轴流式等）是通过提高气体分子的动能，达到某一位置时使之立即停止，发生能量的转变，由动能转变为压力能.#气源系统的组成1、空气压缩机压缩机的符号：压缩空气的产生气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配#气源系统的组成2、冷却器作用：将经过压缩的气体进行冷却，并将气体中混入的水、油、灰分进行冷却析出。由状态方程可知，当压力升高时，温度会发生什么变化？冷却器的符号：压缩空气的产生气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配#气源系统的组成3、油水分离器作用：将空气中的水份、油份、灰尘等进行分离。原理：利用固体、液体、气体的密度不同，受旋转时离心力不同而将油水分离出来。符号：压缩空气的产生气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配#气源系统的组成4、储气罐作用：储存、冷却、消除压力波动。符号：5、干燥器符号：压缩空气的分配及净化气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配#气动三联件（空气调理装置）组成：空气过滤器、调压阀、油雾器。气动系统对压缩空气的主要要求有：具有一定的压力和流量，并具有一定的的净化程度。压缩空气的分配及净化气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配#气动三联件（空气调理装置）固态微粒影响阀活塞问题:泄漏/故障原因:固态微粒污染破坏了密封湿气水份影响阀:CPE-24-M1H-3GL-3/8问题:使用4周后产生故障原因:湿度过高压缩空气的分配及净化气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配•空气过滤器符号：作用：消除杂质、灰尘、分离水分。原理同油水分离器。#气动三联件（空气调理装置）当发现进出口压差太大，请及时更换过滤材料压缩空气的分配及净化气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配#气动三联件（空气调理装置）•调压阀符号：作用：将入口压力调节并降低到符合使用要求的出口压力，并保证调节后的压力的稳定。1233压缩空气的分配及净化气动技术教程基础部分TP101-P130-153二.压缩空气的产生与分配#气动三联件（空气调理装置）符号：作用：将润滑油