SMC气动元器件概述及基础理论

1、1,概述,2,气动技术,是气压传动与控制技术， 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。,3,其它传动与控制方式,1、机械方式 驱动系统：由凸轮、螺钉、杠杆、连杆、齿轮、 棘轮、棘爪和传动轴等机件组成 动力源：电动机 2、电气方式 驱动系统：作为动力源和其它的电磁离合器、 制动器等机械方式并用 控制系统：由限位开关、继电器、延时器等组成 3、电子方式 由半导体元件等组成的控制方式 4、液压方式 液压缸+液压控制阀,4,气动传动与控制的特点,1、优点（低成本自动化、广泛的工作适应） （1）元件结构简单、紧凑、易于

2、制造； （2）使用维护简单； （3）工作介质是空气，来源方便，且直接排至大气， 不污染环境； （4）空气流动损失小，可远距离输送； （5）压缩空气便于储存； （6）在恶劣场合，工作安全可靠（易燃易爆、粉尘大 强磁、潮湿、温差大、存在腐蚀性气体等）； （7）易于实现快速的直线往复运动、摆动和高速旋转； （8）输出力和运动速度调节很方便，安装和控制自由 度大； （9）能实现过载自动保护。,5,气动传动与控制的特点,2、缺点 （1）工作压力一般在0.40.6MPa，输出力和 力矩不太大； （2）传动效率较低； （3）空气有压缩性，运动速度的稳定性较差， 精密控制难（易受负载的变化而变化）； （4）排

3、气噪声大。,6,基 本 气 动 系 统,7,气 动 系 统基本构成,气源设备,控制元件,执行元件,驱动装置,其它辅助元件,各类传感器,8,压力和流量概念,9,压力 P,压力是由于气体分子热运动而互相碰撞， 在容器的单位面积上产生的力的统计平 均值，用P表示。,10,基本压力单位,Pa（N / m2），帕 psi（bf / in2），磅力/英寸 kgf / cm2，公斤力/厘米 bar，巴 Torr，托 mm Hg，毫米汞柱 mm Water，毫米水柱,11,基本单位之间的换算,1MPa=10 kPa= 10 * 10 Pa 1 bar = 100 kPa=0.1MPa 1 psi = 6.89

4、5 kPa 1 kgf/cm2 = 98.07 kPa 1 mm Hg = 1 Torr = 0.133 kPa 1 mm Water = 9.8110 kPa (1 kgf/cm2 称为一个工程大气压) (760 mm Hg 称为一个物理大气压),12,绝对压力、表压力和真空度之间的关系,表压力,真空度 （真空压力）,绝对压力,标准大气压力P0,绝对真空压力P=0,绝对压力,13,流量 q,流量是单位时间内通过某截面的流体量。 通常以体积度量，用q表示。 体积流量 q = v * s V-管内界面上的平均流速，m/s S-管道的截面积，m2,14,流量单位,1. 流量单位 l/min，m3/

5、min 2. 通流能力的描述 1）通径：孔口直径 2）有效截面积：S 3）流通能力Cv值和Kv值 4）声速流导C值,15,基本单位和计算公式,1. Cv值：水流量，在60F下，流经差压为1 psi的阀门而得出的流量定值。 2. Kv值：水流量，在20下，流经差压为1 kgf/cm2的阀门而得出的流量定值。 Cv =1.167Kv,华氏温度，相当于15.55 摄氏度。华氏度=9/5摄氏度+32,16,基本单位和计算公式,1.Cv值与有效截面积S的关系 Cv = S / 18 2.Cv值与流量Q的关系 Q（l/min）= Cv1000,17,声速流导 C,是一个能直接反映出流量的一个值，单位是 dm/(sbar) ，表示的意义是在压差为1bar时，每秒钟通过阀口的流量（升）。 例如SY5000的阀的C值为2.8，在5bar的压差下的流量Q值为： Q=2.8x5x60= 840 (L/min),18,标准状态（ANR）,温度为20、相对湿度为65%、压力为0.1MPa时的空气状态。 如：30m3/min（ANR）表示标准状态下的空气流量是30m3/min,19