气动工作原理及回路设计PPT学习教案

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。第1页/共50页第二页，共50页。第2页/共50页第三页，共50页。第3页/共50页第四页，共50页。第4页/共50页第五页，共50页。第5页/共50页第六页，共50页。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。第7页/共50页第八页，共50页。第8页/共50页第九页，共50页。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

2、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。 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

3、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。 绝热放气时容器中的温度变化绝热放气时容器中的

4、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。第12页/共50页第十三页，共50页。第13页/共50页第十四页，共50页。第14页/共50页第十五页，共50页。第15页/共50页第十六页，共50页。第16页/共50页第十七

5、页，共50页。第17页/共50页第十八页，共50页。 后冷却器后冷却器 将空气压缩机排出将空气压缩机排出具有具有140170的压缩空气降的压缩空气降至至4050，压缩空气中的油，压缩空气中的油雾和水气亦凝析出来。冷却方式雾和水气亦凝析出来。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 主主要利用要利用(lyng)回转回转离心、撞击、水浴等离心、撞击、水浴等方法使水滴、油滴及方法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩其他杂质颗粒从压缩空气中分离出来。空气中分离出来。第18页/共50页第十九页，共50页。 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

6、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(xtng)布置原布置原则则第20页/共50页第二十一页，共50页。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。第22页/共50页第二十三页，共50页。 普普通通(ptng)气气缸缸 膜片气缸是一种膜片气缸是一

7、种(y zhn)用压缩空用压缩空气推动非金属膜片作往复运动的气缸气推动非金属膜片作往复运动的气缸，可以是单作用式，也可以是双作用，可以是单作用式，也可以是双作用式。适用于气动夹具、自动调节阀及式。适用于气动夹具、自动调节阀及短行程工作场合。短行程工作场合。 气动执行元件是将压缩空气的压力能转换为机械能的装置。包括气缸和气气动执行元件是将压缩空气的压力能转换为机械能的装置。包括气缸和气马达。实现直线运动和做功的是气缸；实现旋转运动和做功的是气马达。马达。实现直线运动和做功的是气缸；实现旋转运动和做功的是气马达。 气缸的分类及典型结构气缸的分类及典型结构第23页/共50页第二十四页，共50页。 特

8、点特点(tdin) 由于独特的设计，该气缸只需要较小的安装空间。由于独特的设计，该气缸只需要较小的安装空间。 组成组成 由缸筒由缸筒2，防尘和抗压密封件，防尘和抗压密封件7、4，无杆活塞，无杆活塞3，左右端盖，左右端盖1， 传动传动舌片舌片5，导架，导架6等组成。等组成。第24页/共50页第二十五页，共50页。 冲击气缸冲击气缸 由缸筒、活塞和固定在缸筒上的中盖组成，中盖上有一喷嘴。它能产由缸筒、活塞和固定在缸筒上的中盖组成，中盖上有一喷嘴。它能产生相当大的冲力，可以充当冲床使用。整个生相当大的冲力，可以充当冲床使用。整个(zhngg)工作过程分为三个阶工作过程分为三个阶段：段： 复位段复位段

9、 气源由孔气源由孔A 供气，孔供气，孔B 排气，活塞上升至密封垫封住喷嘴，气排气，活塞上升至密封垫封住喷嘴，气缸上腔成为密封的储气腔。缸上腔成为密封的储气腔。 储能段储能段 气源改由孔气源改由孔B 进气，孔进气，孔A 排气。由于上腔气压作用在喷嘴上面排气。由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，而下腔气压作用面积大，故使上腔贮存很高的能量。积较小，而下腔气压作用面积大，故使上腔贮存很高的能量。 冲击段冲击段 上腔压力继续升高，下腔压力继续降低，当上下腔压力比大于上腔压力继续升高，下腔压力继续降低，当上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔气体迅速充入活塞与中盖间的活塞与喷嘴面积比时，活

10、塞离开喷嘴，上腔气体迅速充入活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动。气体的压力能转换为活塞的动能空间。活塞将以极大的加速度向下运动。气体的压力能转换为活塞的动能，产生很大的冲击力。，产生很大的冲击力。第25页/共50页第二十六页，共50页。第26页/共50页第二十七页，共50页。第27页/共50页第二十八页，共50页。 流量控制阀流量控制阀 用于控制执行用于控制执行(zhxng)元件运动速度。元件运动速度。 节流阀节流阀 单向节流阀单向节流阀 排气节流阀排气节流阀第28页/共50页第二十九页，共50页。 单向阀 梭阀 两个(lin )单向阀的组合，相当于“或门”。 快速排气阀第29页

11、/共50页第三十页，共50页。产品图片产品图片第30页/共50页第三十一页，共50页。第31页/共50页第三十二页，共50页。第32页/共50页第三十三页，共50页。 气动常用回路气动常用回路 安全保护安全保护(boh)回路回路 同步动作回路同步动作回路 往复动作回路往复动作回路 记数回路记数回路 振荡回路振荡回路第33页/共50页第三十四页，共50页。第34页/共50页第三十五页，共50页。第35页/共50页第三十六页，共50页。第36页/共50页第三十七页，共50页。 气动系统一般压力较低，所以往往是通过改变执行元件的受力面积来增加气动系统一般压力较低，所以往往是通过改变执行元件的受力面积

12、来增加(zngji)输出力。输出力。第37页/共50页第三十八页，共50页。 冲击气缸回路冲击气缸回路 阀阀1 得电，冲击气缸下腔由快速排气阀得电，冲击气缸下腔由快速排气阀2 通大气，阀通大气，阀3 在气压作用下切换，气罐在气压作用下切换，气罐4 内的压缩空气直接进入冲击气缸，使活塞以极高的速度内的压缩空气直接进入冲击气缸，使活塞以极高的速度(sd)运动，该活塞所具有的动能转换成很大的冲击力输出，减压阀运动，该活塞所具有的动能转换成很大的冲击力输出，减压阀5 调节冲击力的大小。调节冲击力的大小。第38页/共50页第三十九页，共50页。 双作用气缸换向回路双作用气缸换向回路(hul) 用三位五用

13、三位五通换向阀除控制双作用缸通换向阀除控制双作用缸伸、缩换向外，还可实现伸、缩换向外，还可实现任意位置停止。任意位置停止。第39页/共50页第四十页，共50页。 气阀调速回路 单作用气缸调速回路 用两个单向节流阀分别控制(kngzh)活塞杆的升降速度。 排气节流阀调速排气节流阀调速回路回路 通过两个通过两个排气节流阀控制气排气节流阀控制气缸伸缩的速度。缸伸缩的速度。 缓冲回路缓冲回路 活塞快活塞快速向右运动接近末端速向右运动接近末端，压下机动换向阀，压下机动换向阀，气体经节流阀排气，气体经节流阀排气，活塞低速运动到终点活塞低速运动到终点。单作用气缸快速返回回路单作用气缸快速返回回路活塞返回时，

14、气缸下腔通活塞返回时，气缸下腔通过快速排气阀排气。过快速排气阀排气。第40页/共50页第四十一页，共50页。 气液缸并联且有中间位置气液缸并联且有中间位置(wi zhi)停止的变速回路停止的变速回路 气缸气缸活塞杆端滑块空套在液压阻尼活塞杆端滑块空套在液压阻尼缸活塞杆上，当气缸运动到调缸活塞杆上，当气缸运动到调节螺母节螺母 6 处时，气缸由快进转处时，气缸由快进转为慢进。液压阻尼缸流量由单为慢进。液压阻尼缸流量由单向节流阀向节流阀2 控制，蓄能器能调节控制，蓄能器能调节阻尼缸中油量的变化。阻尼缸中油量的变化。 气液缸串联变速回气液缸串联变速回路路 当活塞杆右行当活塞杆右行(yu xn)到撞块到

15、撞块A 碰到机动换向阀后开碰到机动换向阀后开始作慢速运动。改变始作慢速运动。改变撞块的安装位置，即撞块的安装位置，即可改变开始变速的位可改变开始变速的位置。置。 气液缸串联调速回气液缸串联调速回路路 通过两个单向节通过两个单向节流阀，利用液压油不可压流阀，利用液压油不可压缩的特点，实现两个方向缩的特点，实现两个方向的无级调速，油杯为补充的无级调速，油杯为补充漏油而设。漏油而设。第41页/共50页第四十二页，共50页。 任意位置停止回路任意位置停止回路(hul) 当气缸负载较小时，可选择图当气缸负载较小时，可选择图a 所示回路所示回路(hul)，当气缸负载较大时，应选择图，当气缸负载较大时，应选

16、择图b 所示回路所示回路(hul)。当停止位置要求精确时，可选择前面所讲的气液阻尼缸任意位置停止回路。当停止位置要求精确时，可选择前面所讲的气液阻尼缸任意位置停止回路(hul)。第42页/共50页第四十三页，共50页。第43页/共50页第四十四页，共50页。 互锁回路互锁回路 该回路利用梭阀该回路利用梭阀1、2、3 和和换向阀换向阀4、5、6 实现互锁，实现互锁，防止各缸活塞同时动作，保防止各缸活塞同时动作，保证只有证只有(zhyu)一个活塞动一个活塞动作。作。第44页/共50页第四十五页，共50页。 采用气液组合缸的同步回路采用气液组合缸的同步回路 利用两液压缸油路串联利用两液压缸油路串联(

17、chunlin)，来保证在负载，来保证在负载F1、F2 不相等时也能使工作不相等时也能使工作台上下运动同步。蓄能器用于台上下运动同步。蓄能器用于换向阀处于中位时为液压缸补换向阀处于中位时为液压缸补充泄漏。充泄漏。第45页/共50页第四十六页，共50页。单往复动作回路单往复动作回路 按下按下手动阀，二位手动阀，二位(r wi)五通换向五通换向阀处于左位，气缸外伸；当活阀处于左位，气缸外伸；当活塞杆挡块压下机动阀后，二位塞杆挡块压下机动阀后，二位(r wi)五通换至右位，气缸缩五通换至右位，气缸缩回，完成一次往复运动。回，完成一次往复运动。 连续连续(linx)往复动作回路往复动作回路 手动阀手动

18、阀1 换向，高压气体经阀换向，高压气体经阀3 使阀使阀2换换向，气缸活塞杆外伸，阀向，气缸活塞杆外伸，阀3 复位，活塞复位，活塞杆挡块压下行程阀杆挡块压下行程阀4 时，阀时，阀2 换至左位，换至左位，活塞杆缩回，阀活塞杆缩回，阀4 复位，当活塞杆缩回复位，当活塞杆缩回压下行程阀压下行程阀3 时，阀时，阀2 再次换向，如此循再次换向，如此循环往复。环往复。往复动作往复动作(dngzu)回回路路第46页/共50页第四十七页，共50页。第47页/共50页第四十八页，共50页。 第二次按下阀第二次按下阀1，因阀，因阀3 已被切换至右位，高压已被切换至右位，高压(goy)气体进入阀气体进入阀3、4 的左侧，