气压传动与控制也成为气动技术,是指以压缩空气为工作介质传递动力和控制信号的系统。 气动控制的优点:
1.以空气为工作介质,较容易取得,用后的空气排入大气中,处理方便,与液压传动相比不必设置回收油的邮箱和管道
2.因空气的粘度小(约为液压油的万分之一),其损失也小,所以便于集中供气、远距离输送。外泄露不会像液压传动一样污染环境
3.与液压传动相比,气动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁、不存在介质变质及补充的问题
4.工作环境适应性好,特别在易燃易爆、多尘埃、强磁辐射、震动等恶劣工作环境中,比液压、电子、电气控制优越
5.成本低,过载能自动保护
6.储存方便
气动控制缺点:
1.由于空气具有可压缩性,因此工作速度稳定性稍差。采用气液联动装置会得到较满意效果
2.因工作压力低(0.3-1MPa),又因结构尺寸不宜过大,总输出力不宜大于10-40KN 3.噪声较大,在高速排气时要加消声器
4.气信号传输比电子及光速慢,气信号传递不适用高速传递复杂的回路。
5.工作介质无润滑性
气动系统由四部分组成:
1.气压发生装置,是获得压缩空气的能源装置,主体部分为空气压缩机。将原动机供给的机械能转化为气体的压力能
2.执行元件,是以压缩空气为工作介质产生机械运动,并将气体的压力能转变为机械能的能量转换装置,有气缸,摆动缸,气马达。
3.控制元件(操纵、运算、检测元件)用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向,以便使执行机构完成预定运动规律的元件。如压力阀、流量阀、方向阀、逻辑元件、 4.辅助元件,是使压缩空气净化,润滑,消声以及用于元件间连接等所需要的一些装置。
分水滤气器、油雾器、消声器。
空气压缩机:是将机械能转换成气体压力能的装置。润滑形式分:加油润滑式和无油润滑式。结构形式分:容积型/速度型。原理为往复活塞式。大多数空气压缩机是多缸多活塞的组合。空气压缩机的供气量可按系统中用气设备的平均耗气量计算。
后冷却器:将空气压缩机排出的压缩空气的温度由140-170℃降至40-50℃,促使其中水汽、油汽大部分凝结成水滴和油滴,以便经油水分离器析出。一般用水冷换热器,结构形式有:列管式、散热片式、套管式、蛇管式。热的压缩空气由管内流过,冷却水从管外水套中流动进行冷却。
油水分离器:作用分离压缩空气中凝结的水分和油分等杂志,使压缩空气得到初步净化。有环形回转式、撞击并折回式、离心旋转式、水浴式。入口出口不能反接。一般高度设计为H=(
3.5-4)D m
储气罐:消除压力波动,保证输出气流的连续性,储存一定数量的压缩空气,调节用气量或者以备发生故障和临时需要应急使用,进一步分离压缩空气中的水分和油分。采用焊接结构,立式居多。进气口在下,出气口在上。罐上设有安全阀、压力表、清洗用人员或工具操作孔及排放油水的管阀、压力继电器。
干燥器:对于某些要求较高的气动仪表、射流装置,还必须经过干燥、过滤时所用的装置。有吸附法、冷冻法。
过滤器:滤除压缩空气中的杂质微粒,达到气动系统所要求的净化程度。有一次过滤器(简易过滤器),二次过滤器(分水滤气器)
气动三大件:分水滤气器与减压阀、油雾器一起称为气动三大件,三大件依次无管化连成组件称为三联件,是多数气动设备中必不可少的装置。
分水滤气器:离心分离作用,过滤作用,排污作用。
性能:
1.过滤度,过滤精度,指被拦截过滤掉的最小尘埃杂质粒径大小,或者允许通过杂质的最大粒径。有5-10、10-25、25-50、50-70um四种规格,特殊有0-5um。
2.分水离效率,分离水分的能力,在规定的压力和流量下,压缩空气中被分离出的水分量与输入的水分量之比。规定谁分离效率不小于65﹪。
3.压力降-流量特性,也称流量特性。表征了在给定进口压力下,随着通过空气流量的变化,分水滤气器进、出口压力降变化的情况。
安装:必须垂直安装,并将放水阀朝下,壳体上箭头所示为气流方向,不可装反。
油雾器:一种特殊的注油装置,是使润滑油雾化后注入空气流中,随着空气流进入需要润滑的部件,达到润滑的目的,每分钟几滴的油速。有关实验表明:气流压力较高或流苏较高时,液滴破碎过程明显地表现出气流的气动力和粘性力对液滴的作用。
性能:1.起雾流量,存油杯中油位处于正常工作油位,油雾器进口压力为规定值,油滴约为每分钟5滴(节流阀全开)时的空气流量。
压缩空气过滤
2.压力降-流量特性,也称流量特性,表征了在给定进口压力下,随着通过空气流量的变化,油雾器进、出口压力降变化的情况。
3.润滑油流量调节,注油等性能。润滑油流量调节指一定压力和流量下,滴油量为0-120滴/分钟之间均匀可调;注油指不停气注油结构的油雾器,在0.1-0.5MPa下注油时,无油滴从加油口溅出。
引射现象:利用一股高速的流体射流将另一股液体(静止或低速的流体)吸入并相互混合后一起流动的现象。
辅助元件:消声器(吸收型、膨胀干涉型、膨胀干涉吸收型)、转换器(气电转换器、电气转化器、气液转换器)、延时器。
管道与管接头:常用管道有硬管(钢管、紫铜管,用于高温高压及固定不动得部件之间)、软管(塑料管、尼龙管、橡胶管,用于一般气动设备)管接头是连接、固定管道必须的辅件。管接头形式:硬管,螺纹连接,薄管扩口式卡套连接。软管,卡箍式接头(较大直径软管连
接,密封可靠,拆卸较费力,用于不经常拆卸的的连接处),扩口螺纹接头(尼龙或金属管管口扩
大,螺帽压紧在接头上,锥面密封,保证良好的密封性,要求管子扩口均匀、光滑),长管卡箍式接头(较小直径软管连接,装卸方便,密封可靠),插入式快接接头(微型气动元件、逻辑元件小直径软管连接,对管接头及管外径加工尺寸要求较严,否则漏气)
管道设计:设计注意系统压力、流量的要求,空气干燥净化的质量要求及供气可靠性。
气动执行元件:气缸,实现往复运动。气马达,实现回转运动和摆动。
气缸:单作用气缸:柱塞式气缸、活塞式气缸、薄膜式气缸。双作用气缸:普通气缸、双活塞杆气缸、不可调和缓冲气缸。特殊气缸:差动气缸、双活塞气缸、多位气缸、串联气缸、冲击式气缸。
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