中山所气动培训1-基础知识

1、Smc(广州)气动元件-中山营业所现代实用气动技术-基础培训基础培训1中山金马游艺机有限公司Smc(广州)气动元件-中山营业所请将下列九个圈，用一笔用四条封闭的直线连接起来：请将下列九个圈，用一笔用四条封闭的直线连接起来：Smc(广州)气动元件-中山营业所气动技术概述 气动（PNEUMATIC）是“气动技术”或“气压传动与控制”的简称。气动技术是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段。1.工作介质（空气）的基本性质：1.1空气的基本物理量密度密度单位体积内所含气体的质量称为密度。单位为kg/m 。压力压力p压力可用绝

2、对压力、表压力和真空度来衡量。单位为Pa。质量体积质量体积v密度的倒数，v=1/ 。表示单位质量的气体所占有的体积单 位m/kgSmc(广州)气动元件-中山营业所温度温度T 在工程计算中常用热力学温度T，其单位名称为开尔文，单位符号为 K，和我们生活中的摄氏温度（）换算关系为：T=t-T0，T0=273.15K。绝对压力绝对压力以绝对真空作为起点的压力值。一般在表示绝对压力的符号的右下脚标注“ABS”，即PABS表压力表压力高出当地大气压的压力值。由压力表测得的压力值即为表压力。真空度真空度低于当地大气压的压力值。真空压力真空压力绝对压力与大气压之差。真空压力在数值上与真空度相同，但应在其数值

3、前加负号。当地大气压一般用当地大气压一般用标准大气压代替：标准大气压代替：Pa=101325PaSmc(广州)气动元件-中山营业所1.2空气的状态参数标准状态指温度为20、相对湿度为65%、压力为0.1Mpa时的空气的状态。 在标准状态下，空气的密度=1.185kg/m 。按国际标准ISO8778，标准状态下的单位后面可标注“（ANR）”。基准状态指温度为0、压力为101.3Kpa的干空气的状态。在基准状态下，空气的密度=1.293kg/m 理想气体没有粘性的气体称为理想气体（ideal gas）。目的是简化解题。完全气体是一种假想的气体，它的分子是一些弹性的、不占有体积的质点，分子间除相互碰

4、撞外，没有相互作用力。它与没有粘性的理想气体是完全不同的两个概念。备注：实际气体只要不处于很高的压力或很低的温度，都可当作完全气体。按完全气体状态方程计算，带来的误差不会太大。Smc(广州)气动元件-中山营业所1.3气体的状态方程A.波义尔法则（boyles）一定质量的气体，若其状态变化是在温度不变的条件下进行的，则称为等温过程。P1V1=P2V2例如，大气罐中的气体长时间的经小孔向外放气，气罐中气体的状态变化过程可看作是等温过程。Smc(广州)气动元件-中山营业所B.查理法则（charles）一定质量的气体，若其状态变化是在体积不变的条件下进行的，则称为等容过程。P1/T1=P2/T2密闭气

5、罐中的气体,由于外界环境温度的变化,使罐内气体状态发生变化的过程也可看作等容过程。Smc(广州)气动元件-中山营业所C 盖-吕萨克法则（Gay lussac）一定质量的气体，若其状态变化是在压力不变的条件下进行的，则称为等压过程。V1/V2=T1/T2负载一定的密闭气罐，被加热或放热时，缸内气体便在等压过程中改变气缸的容积。Smc(广州)气动元件-中山营业所完全气体的状态方程Smc(广州)气动元件-中山营业所1.4流体力学性质 伯努力方程有效截面积：S理想气体流过最小截面积为S的收缩喷管，当流动处于壅塞流态（指压缩空气通过收缩管或拉瓦尔管，在最小截面处达到声速时，若上游总压力和总温度保持一定，

6、无论怎样降低管道下游的压力，通过管道的质量流量都不会增大的现象，只是在声速流和超声速流状态才存在），元件的有效截面积S值大小几乎不受元件上游总压和总温的影响。据此，我们采用声速放气法测定S值。Smc(广州)气动元件-中山营业所流通能力Cv和KvCv值和Kv值只是使用了不同的计算单位，它们之间的关系是：Cv=1.1671KvSmc(广州)气动元件-中山营业所露点：在一定的空气压力下，逐渐降低空气的温度，当空气中所含水蒸气达到饱和状态，开始凝结形成水滴时的温度叫做该空气在空气压力下的露点温度。即当温度降至露点温度以下，湿空气中便有水滴析出。降温法清除湿空气中的水分，就是利用此原理。压力露点：即湿空

7、气被压缩后开始析出水滴时的温度。压力越高，开始析出水滴的温度也越高。相对湿度：每立方米湿空气中，水蒸气的实际含量（即未饱和空气的水蒸气密度vb）与同温度下最大可能的水蒸气含量（即饱和水蒸气密度b）之比称为相对湿度。记为。Smc(广州)气动元件-中山营业所Smc(广州)气动元件-中山营业所2.典型气动系统的构成一个典型的气动系统是由方向控制阀、气动执行元件、各种气动辅助元件及气源净化元件所组成。Smc(广州)气动元件-中山营业所气动系统基本构成：气动系统基本构成：Smc(广州)气动元件-中山营业所气源设备概述 产生、处理和贮存压缩空气的设备称为气源设备。由气源设备组成的系统称为气源系统。典型的气

8、源系统如图所示：1-空气压缩机 2，13安全阀 3单向阀 4 小气缸 5排水器 6电动机7压力开关 8压力表 9截止阀 10后冷却器 11油水分离器 12大气罐Smc(广州)气动元件-中山营业所空压机分类：1，压机按压力高低可分为低压型（0.21.0Mpa）、中压型（1.010Mpa）和高压型（10Mpa）；2，按工作原理可分成：备注：容积型：通过缩小气体体积来提高气体的压力的方法称为容积型。速度型：提高气体的速度、让动能转化为压力能，来提高气体压力的方法称为 速度型，也叫透平型或涡轮型。Smc(广州)气动元件-中山营业所活塞式空压机及其工作原理有单级活塞式空压机和两级活塞式空压机，单级常用于

9、需要0.30.7Mpa压力范围的系统。 单级空压机压力超过0.6Mpa，产生的热量太大，空压机工作效率太低，故常使用两级活塞式空压机。若最终压力为1.0Mpa，则第一级通常压缩至0.3Mpa。设置中间冷却器是为了降低第2级活塞的进口空气温度，以提高空压机的工作效率。活塞式空压机需设置气罐。Smc(广州)气动元件-中山营业所滑片式（旋转式）空压机及其工作原理当转子旋转时，各滑片主要靠离心作用紧贴定子内壁。转子回转过程中，左半部(输入口)及气。在右半部，滑片逐渐被定子内表面压进转子沟槽内，滑片、转子和定子内壁围成的容积逐渐减小，吸入的空气就逐渐地被压缩，最后从输出口排出压缩空气。一般需在输出口设置

10、油雾分离器和冷却器。Why?由于在输入口附近向气流喷油，对滑片及定子内部进行润滑、冷却和密封，故输出压缩空气含有大量的油份）内部结构图Smc(广州)气动元件-中山营业所螺杆式空压机及其工作原理两个咬合的螺旋转子以相反方向转动，它们当中的自由空间的容积沿轴向逐渐减小，从而两转子间的空气逐渐被压缩。若转子和机壳之间相互不接触，则不需润滑，这样的空压机便可输出不含油的压缩空气。它可连续输出无脉动的流量大的压缩空气，出口空气温度为60度左右。工作原理图解Smc(广州)气动元件-中山营业所后冷却器（HAA和HAW系列） 空压机输出的压缩空气温度可达180，在此温度下空气中的水分完全呈气态。后冷却器的作用

11、就是将空压机出口的高温空气冷却至40以下，将大量水蒸气和变质油雾冷凝成液态水滴和油滴，以便将它们清除掉。 SMC公司有HAA（风冷）和HAW（水冷）系列的后冷却器，额定流量从15030000L/min（ANR）。 风冷式水冷式Smc(广州)气动元件-中山营业所风冷式是靠风扇产生的冷空气吹向带散热片的热气管道来降低压缩空气的温度的.水冷式是把冷却水与热空气隔开，强迫冷却水沿热空气的反方向流动，以降低压缩空气的温度。水冷式后冷却器出口空气温度约比冷却水的温度高10。后冷却器最低处应设置自动或手动排水器，以排除冷凝水。适用于进口空气温度低于200，且处理空气量较大、湿度大、粉尘多的场合。Smc(广州

12、)气动元件-中山营业所储气罐 结构与功能【作用】消除压力脉动。 依靠绝热膨胀及自然冷却降温，进一步分离掉压缩空气中的水分和油份。 贮存一定量压缩空气。可解决短时间内用气量大于空压机输出量的矛盾。 在空压机出现故障或停电时，维持短时间的供气，以便采取措施保证气动设备的安全。【注意】 气罐属于压力容器，应遵循压力容器的有关规定。必须有产品耐压合格证明书。 气罐上必须装有安全阀、压力表，且安全阀与气罐之间不得再装其他的阀等。最低处应设有排水阀，每天排水1次。 绝对压力低于0.1MPa、真空度小于0.02Mpa、容积内径小于150mm和公称容积小于25L的容器，可不按压力容器处理。Smc(广州)气动元

13、件-中山营业所储气罐的选用按空压机功率(对应空压机吸入流量)选定气罐容积。最终气罐容积应按下面两公式的最大值选定。Smc(广州)气动元件-中山营业所Smc(广州)气动元件-中山营业所空气过滤器空气过滤器 除去压缩空气中的固态杂质、水滴和污油滴等，不能除去气态油、水。按过滤器除去压缩空气中的固态杂质、水滴和污油滴等，不能除去气态油、水。按过滤器的排水方式，有手动排水型和自动排水型。自动排水型按无气压时的排水状态，有常的排水方式，有手动排水型和自动排水型。自动排水型按无气压时的排水状态，有常开型和常闭型。开型和常闭型。从进口流入的压缩空气，经导流片的切线方向的缺口强烈旋转，液态油水及固态从进口流入

14、的压缩空气，经导流片的切线方向的缺口强烈旋转，液态油水及固态污染物受离心作用，被甩到水杯内壁上，再流至底部。除去了液态油水及杂质的压缩污染物受离心作用，被甩到水杯内壁上，再流至底部。除去了液态油水及杂质的压缩空气，通过滤芯进一步清除微小固态颗粒，然后从出口流出。空气，通过滤芯进一步清除微小固态颗粒，然后从出口流出。 Smc(广州)气动元件-中山营业所空气过滤器三联件组件空气过滤器三联件组件Smc(广州)气动元件-中山营业所空气干燥机 作用：压缩空气经后冷却器、油水分离器、气罐、主管路过滤器得到初步净化后，仍含有一定量的水蒸气。气动回路在充排气过程中，元件内部存在高速流动处（如节流阀及换向阀内部

15、的孔口处）或气流发生决热膨胀处，温度要下降，空气中的水蒸气就会冷凝成水滴，故有些场合，必须进一步清除水蒸气。干燥机就是进一步清除水蒸气的，但不能依靠它清除油分。 分类：冷冻式干燥机（IDF和IDU系列） 吸附式干燥机（ID系列） 高分子隔膜式干燥机。（IDG系列）Smc(广州)气动元件-中山营业所空气干燥机的原理冷冻式干燥机原理分析：利用冷媒与压缩空气进行热交换，把压缩空气冷却至210的范围，以除去压缩空气中的水分（水蒸气成分）。当压缩空气的压力高、温度低、环境温度低、且处理空气量小时，则可得到低压力露点。 大气压露点只能达到17。吸附式干燥机原理分析：利用其中吸附剂对水分的高压吸附、低压脱附的特性。吸附式体积小、重量轻、易维护，大气压露点可达3050，