[打印] [關(guān)閉] 發(fā)布時(shí)間：[2010-01-11 00:00]

1）氣動有什么用途　 壓縮空氣的特性
　

　　流體動力系統(tǒng)是通過壓力油或壓縮氣體來傳送和控制能量的一種系統(tǒng)。
　　在氣動中，這種能源的介質(zhì)通常就是空氣。把大氣中的空氣的體積加以壓縮，從而提高它的壓力。
　　壓縮空氣主要通過作用于活塞或葉片來作功。
　　這種能量可用于工業(yè)上許多方面，這里我們考慮于工業(yè)氣動的范疇。
　　正確使用氣動控制，要求充分熟悉氣動元件和確保氣動元件使用到有效工作系統(tǒng)中元件的功能。
　　盡管由程序單決定的電氣控制或其他邏輯控制方法普遍被指定使用，但仍有必要知道氣動元件在這類系統(tǒng)中的功能。
　　本課程介紹控制系統(tǒng)中，氣動元件的有關(guān)術(shù)語，論述空氣處理取消、執(zhí)行元件、閥心臟聯(lián)接方法的類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并介紹基本的氣動回路。

2）氣動有什么用途？

　　壓縮空氣的用途是極其廣泛的，從用低壓空氣來測量人體眼球內(nèi)部的液體壓力，機(jī)械手中多種直線和回轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)過特殊加工的機(jī)器，到氣動壓力機(jī)和氣動鉆孔等的應(yīng)用。
　　下面用簡短清單和列表說明氣動控制工作的廣泛適應(yīng)性和多樣性，連續(xù)不斷地在工業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
用于空氣、水和化學(xué)制品的系統(tǒng)中閥門的操作、重的門或熱的門的開啟和關(guān)閉、在建筑、鋼鐵、采礦和化學(xué)工業(yè)工廠中料門的卸料、 剪切機(jī)的操縱 、在扁鋼錠模壓機(jī)器中提升和移動　灌裝機(jī)械 、作物的播撤和其它拖拉機(jī)機(jī)構(gòu)的操縱 、 伐木機(jī)的驅(qū)動和進(jìn)給、噴漆 、 試驗(yàn)設(shè)備機(jī)床、工件或刀具的進(jìn)給 、伐木和家具制造中固定和運(yùn)動 、 零件和材料的輸送 、在裝配機(jī)械和機(jī)床中夾緊裝置和夾具的固定、 氣動機(jī)器人、對塑料的粘接、對密封和焊接的固定、 自動測量 、釬焊的固定、彎曲拉伸和平整機(jī)的操縱 。

3）壓縮空氣的特性

壓縮空氣在工業(yè)在廣泛應(yīng)用的主要原因如下：
1、貯存
　　　　按需要容易地貯存大容量的壓縮空氣；
2、設(shè)計(jì)和控制簡單
　　　　作用氣動元件屬于簡單設(shè)計(jì)，因而容易地適合較簡單控制的自動系統(tǒng)；
3、運(yùn)動的選擇
　　　　氣動元件易于實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速的直線和回轉(zhuǎn)運(yùn)動；
4、壓縮空氣產(chǎn)生系統(tǒng)
　　　　由于氣動元件價(jià)格合適，整套裝置費(fèi)用較低，而且氣動元件壽命長，所以維護(hù)費(fèi)用較低；
5、可靠性
　　　　氣動元件有很長的工作壽命，所以系統(tǒng)有很高的可靠性；
6、惡劣環(huán)境適應(yīng)性
　　　　壓縮空氣很大程度上不受高溫、灰塵、腐蝕的影響，這一點(diǎn)是別的系統(tǒng)所不能及的；
7、環(huán)境干凈
　　　　氣動元件是清潔的，以及有特殊的排出空氣處理方法，對環(huán)境污染少；
8、安全性
　　　　在危險(xiǎn)地處不會引起火災(zāi)，若系統(tǒng)過載執(zhí)行元件只會停車或打滑

4） 壓縮空氣產(chǎn)生系統(tǒng)

氣缸、回轉(zhuǎn)執(zhí)行元件、氣馬達(dá)為大多數(shù)氣動控制系統(tǒng)提供動力和產(chǎn)生運(yùn)動，適合于固定運(yùn)動，仿形加工設(shè)備?！　〔僮骱涂刂七@些執(zhí)行元件，還需要 其他的氣動元件，即：空氣處理元件去凈化壓縮空氣和一些氣閥或方向閥去控制執(zhí)行元件的壓力、流量及方向。
　　基本的氣動系統(tǒng)如圖2.1所示，它有二個(gè)主要部分：（1）壓縮空氣的產(chǎn)生和輸送系統(tǒng) （2）壓縮空氣消耗系統(tǒng)
各元件及其主要功能如下：
（1） 壓縮機(jī)
大氣壓力的空氣被壓縮并以較高的壓力輸給氣動系統(tǒng)。這種就把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈮耗堋?BR>（2） 電動機(jī)
給壓縮機(jī)提供機(jī)械能，它是把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。
（3） 壓力開關(guān)
將儲氣罐內(nèi)的壓力來控制電動機(jī)，它被調(diào)節(jié)到一個(gè)最高壓力；達(dá)到這個(gè)壓力就停止電動機(jī)，也被調(diào)節(jié)另一個(gè)最低壓力，儲氣罐內(nèi)壓力跌到這個(gè)壓力就重新啟動電動機(jī)。
（4） 單向閥
讓壓縮空氣從壓縮機(jī)進(jìn)入氣罐，當(dāng)壓縮機(jī)關(guān)閉時(shí)，阻止壓縮空氣反方向流動。
（5） 儲氣罐
貯存壓縮空氣。它的尺寸大小由壓縮機(jī)的容量來決定，儲氣罐的容積愈大，壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間間隔就愈長。
（6） 壓力表
顯示儲氣罐內(nèi)的壓力。
（7） 自動排水器
無需人手操作，排掉凝結(jié)在儲氣罐內(nèi)所有的水。
（8） 安全閥
當(dāng)儲氣罐內(nèi)的壓力超過允許限度，可將壓縮空氣排出。
（9） 冷凍式空氣干燥器
將壓縮空氣致冷到零上若干度，使大部分空氣中的濕氣凝結(jié)。這就免除了后面系統(tǒng)中的水份。
（10） 主管道過濾器
在主要管路中，主管道過濾器必須具有最小的壓力降和油霧分離能力。它使管道內(nèi)清除灰塵、水份和油。

5）壓縮空氣消耗系統(tǒng)

（1） 壓縮空氣的輸出
壓縮空氣要從主管道頂部輸出，以便偶爾出現(xiàn)的凝結(jié)水仍留在主管道里，當(dāng)壓縮空氣達(dá)到低處時(shí)，水傳到管子的下部，流入自動排水器內(nèi)，將凝結(jié)水去除。
（2） 自動排水器
每一根下接管的末端都應(yīng)有一個(gè)排水器，最有效的方法是用一個(gè)自動排水器，將留在管道里要用人工排掉的水自動排掉。
（3） 空氣處理裝置
使壓縮空氣保持清潔和合適壓力，以及將潤滑油送到需要潤滑的零件中，以處長這些氣動元件的壽命。
（4） 方向控制閥
通過對氣缸兩個(gè)接口交替地加壓和排氣，來控制運(yùn)動的方向。
（5） 執(zhí)行元件
把壓縮空氣的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，圖示是一個(gè)直線氣缸，它也可以是回轉(zhuǎn)執(zhí)行元件或氣動馬達(dá)等。
（6） 速度調(diào)節(jié)閥
能簡便實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的無級調(diào)速。
6）壓縮機(jī) 空氣的干燥 空氣的輸送 管子的材料
壓縮機(jī)
壓縮機(jī)能將電機(jī)或內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的壓力
空氣壓縮機(jī)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式
表示了壓縮機(jī)的基本類型
　
6）往復(fù)式壓縮機(jī) 單級活塞壓縮機(jī)

　　只由一個(gè)過程就將吸入的大氣壓空氣壓縮到所需要的壓力。
　　活塞下移，體積增加，缸內(nèi)壓力小于大氣壓，空氣便從進(jìn)氣閥門進(jìn)入缸內(nèi)。
　　在沖程未端，活塞向上運(yùn)動，進(jìn)氣閥門被打開，輸出空氣進(jìn)入儲氣罐。
　　 這種型式的壓縮機(jī)通常用于需要3-7巴碰運(yùn)氣范圍的系統(tǒng)。
　
　
7）兩級活塞式壓縮機(jī)

　　　在單級壓縮機(jī)中，若空氣壓力超過6巴，產(chǎn)生的過熱將大大地降低壓縮機(jī)的效率。因此，工業(yè)中使用的活塞式壓縮機(jī)通常是兩級的。　　由兩面三刀個(gè)階段將吸入的大氣壓空氣壓縮到最終的壓力。如果最終壓力為7巴，第一級通常將它壓縮到3巴，然后被冷卻，再輸送到第二級氣缸中壓縮到7巴。 壓縮空氣通過中間冷卻器后溫度大大下降，再進(jìn)入第二級氣缸。因此，相對于單級壓縮機(jī)提高了效率。最后輸出的溫度可能在120°C左右。

8）螺桿式壓縮機(jī)

　　 兩個(gè)嚙合的螺旋轉(zhuǎn)子以相反方向運(yùn)動，它們當(dāng)中自由空間的容積沿軸向減少，從而壓縮兩轉(zhuǎn)子間的空氣。利用噴油來潤滑和密封兩旋轉(zhuǎn)的螺桿，油分離器將油與輸出空氣分開。此類壓縮機(jī)可連續(xù)輸出流量超過400M³/MIN，壓力高達(dá)10巴。和葉片式壓縮機(jī)相比，此類壓縮機(jī)能輸送出連續(xù)的無脈動的壓縮空氣。
雖然螺桿式和葉片式壓縮機(jī)愈來愈受到青睞，但工業(yè)上最普遍使用的仍然是往復(fù)式壓縮機(jī)。
壓縮機(jī)的特性參數(shù)
　　壓縮機(jī)的容量或輸出量用標(biāo)準(zhǔn)容積流量來表示，單位為m³/S, Mn³/min,　 DMn³/S,　或L/min。容量也可用排量或“理論輸入量”來表示，對活塞式壓縮機(jī)來說：
　　Q（L/MIN）=活塞面積（dm²）X 行程（dm）X 第一級氣負(fù)缸數(shù) X 轉(zhuǎn)速（rpm）
　　對于兩級壓縮機(jī)，僅考慮其第一級氣缸。由于容積和熱量損失，輸出量通常比輸入量為少。在壓縮過程末端，不可能將所有的壓縮空氣排出，因此容積損失是難免的。壓縮后還留有一定的空間，稱之為“死容積”。熱量損失是由于壓縮過程中溫度很高，因此容積增大，當(dāng)冷卻至室溫時(shí)，其容積又減少。（見第三章中查理定律）。

9）容積效率

　　比值 自由空氣輸出量/排氣量 用百分?jǐn)?shù)表示時(shí)，叫做容積效率，它隨尺寸大小，型號和壓縮機(jī)的加工，級數(shù)和最終的壓力變化而變化。二級壓縮機(jī)的容積效率小于一級，因?yàn)榈谝?、二級氣缸之間有“死容積”。

10）熱效率及總效率

　　除了上述損失外，熱量的影響也使壓縮空氣的效率降低。這些損失使總效率進(jìn)一步減少，減少的程度取決于壓縮比和負(fù)荷。滿量工作的壓縮機(jī)積聚了大量的熱量從而降低了效率。在兩面三刀級壓縮機(jī)中，壓縮比逐漸減小，部分在第一級中被壓縮的空氣在第二級氣缸被壓至最終壓力前，經(jīng)過中間冷卻器冷卻。
　　例如，如果第一級氣缸吸入的在氣缸壓縮至它體積的三分之一，那么在輸出處它的絕對壓力將達(dá)3巴，相對來說，由于壓縮比小因而產(chǎn)生的熱量相應(yīng)較低，壓縮空氣通過中間冷卻器后輸入第二級氣缸，然后又衩壓縮到它體積的三分之一，于是最終壓力為9巴（ABS）。
　　在一級壓縮機(jī)中將空氣從大氣壓直接壓縮到9巴（ABS）所產(chǎn)生的熱量比二級壓縮機(jī)要多得多，總效率也將大大下降。
　　對于較低的最終壓力單級壓縮，因其純?nèi)莘e效率較高。然而，隨著最終壓力的逐漸嗇，熱量損失變得愈來愈重要，具有較高熱效率的二級壓縮機(jī)的優(yōu)越性就體現(xiàn)出來了。
　　“單位能量消耗”是衡量總效率的指標(biāo)，并且能用于估計(jì)制造壓縮空氣的需的費(fèi)用，平均的，1Kw電能產(chǎn)生120-150l/min(=0.12-0.15M²n/min/kw)工作壓力為7巴的壓縮空氣。
壓縮機(jī)的輔件