《氣源裝置及氣動(dòng)元》PPT課件.ppt

氣源裝置及氣動(dòng)元件 氣動(dòng)系統(tǒng)由下面幾種元件及裝置組成氣源裝置壓縮空氣的發(fā)生裝置以及壓縮空氣的存貯 凈化的輔助裝置 它為系統(tǒng)提供合乎質(zhì)量要求的壓縮空氣 執(zhí)行元件將氣體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并完成做功動(dòng)作的元件 如氣缸 氣馬達(dá) 控制元件控制氣體壓力 流量及運(yùn)動(dòng)方向的元件 如各種閥類 能完成一定邏輯功能的元件 即氣動(dòng)邏輯元件 感測(cè) 轉(zhuǎn)換 處理氣動(dòng)信號(hào)的元器件 如氣動(dòng)傳感器及信號(hào)處理裝置 氣動(dòng)輔件氣動(dòng)系統(tǒng)中的輔助元件 如消聲器 管道 接頭等 氣源裝置 氣源裝置為氣動(dòng)系統(tǒng)提供滿足一定質(zhì)量要求的壓縮空氣 是氣動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分 氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣的主要要求 具有一定壓力和流量 并具有一定的凈化程度 氣源裝置由以下四部分組成氣壓發(fā)生裝置 空氣壓縮機(jī) 凈化 貯存壓縮空氣的裝置和設(shè)備 管道系統(tǒng) 氣動(dòng)三大件 氣壓發(fā)生裝置 空氣壓縮機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能 供氣動(dòng)機(jī)械使用 空氣壓縮機(jī)的分類分容積型和速度型 常用往復(fù)式容積型壓縮機(jī) 一般空壓機(jī)為中壓 額定排氣壓力1MPa 低壓空壓機(jī)排氣壓力0 2MPa 高壓空壓機(jī)排氣壓力10MPa 空氣壓縮機(jī)的選用原則依據(jù)是氣動(dòng)系統(tǒng)所需要的工作壓力和流量?jī)蓚€(gè)參數(shù) 空壓機(jī)輸出流量qVn qVn0 qVn1 0 7 0 8 qVn0 配管等處的泄漏量qVn1 工作元件的總流量 壓縮空氣的凈化裝置和設(shè)備 氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣質(zhì)量的要求 壓縮空氣要具有一定壓力和足夠的流量 具有一定的凈化程度 不同的氣動(dòng)元件對(duì)雜質(zhì)顆粒的大小有具體的要求 混入壓縮空氣中的油分 水分 灰塵等雜質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不良影響 混入壓縮空氣的油蒸汽可能聚集在貯氣罐 管道等處形成易燃物 有引起爆炸的危險(xiǎn) 另一方面潤(rùn)滑油被汽化后會(huì)形成一種有機(jī)酸 對(duì)金屬設(shè)備有腐蝕生銹的作用 影響設(shè)備受命 混在壓縮空氣中的雜質(zhì)沉積在元件的通道內(nèi) 減小了通道面積 增加了管道阻力 嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生阻塞 使氣體壓力信號(hào)不能正常傳遞 使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定甚至失靈 壓縮空氣中含有的飽和水分 在一定條件下會(huì)凝結(jié)成水并聚集在個(gè)別管段內(nèi) 在北方的冬天 凝結(jié)的水分會(huì)使管道及附件結(jié)冰而損壞 影響氣動(dòng)裝置正常工作 壓縮空氣中的灰塵等雜質(zhì)對(duì)運(yùn)動(dòng)部件會(huì)產(chǎn)生研磨作用 使這些元件因漏氣增加而效率降低 影響它們的使用壽命 因此必須要設(shè)置除油 除水 除塵 并使壓縮空氣干燥的提高壓縮空氣質(zhì)量 進(jìn)行氣源凈化處理的輔助設(shè)備 壓縮空氣凈化設(shè)備一般包括后冷卻器 油水分離器 貯氣罐 干燥器 后冷卻器將空氣壓縮機(jī)排出具有140 170 的壓縮空氣降至40 50 壓縮空氣中的油霧和水氣亦凝析出來(lái) 冷卻方式有水冷和氣冷式兩種 油水分離器主要利用回轉(zhuǎn)離心 撞擊 水浴等方法使水滴 油滴及其他雜質(zhì)顆粒從壓縮空氣中分離出來(lái) 貯氣罐的主要作用是貯存一定數(shù)量的壓縮空氣 減少氣流脈動(dòng) 減弱氣流脈動(dòng)引起的管道振動(dòng) 進(jìn)一步分離壓縮空氣的水分和油分 干燥器的作用是進(jìn)一步除去壓縮空氣中含有的水分 油分 顆粒雜質(zhì)等 使壓縮空氣干燥 用于對(duì)氣源質(zhì)量要求較高的氣動(dòng)裝置 氣動(dòng)儀表等 主要采用吸附 離心 機(jī)械降水及冷凍等方法 管道系統(tǒng)和氣動(dòng)三大件 氣動(dòng)三大件 分水過(guò)濾器 減壓閥 油霧器 管道系統(tǒng)布置原則 氣動(dòng)三大件 氣動(dòng)三大件是壓縮空氣質(zhì)量的最后保證 分水過(guò)濾器作用是除去空氣中的灰塵 雜質(zhì) 并將空氣中的水分分離出來(lái) 原理 回轉(zhuǎn)離心 撞擊 性能指標(biāo) 過(guò)濾度 水分離率 濾灰效率 流量特性油霧器特殊的注油裝置 原理當(dāng)壓縮空氣流過(guò)時(shí) 它將潤(rùn)滑油噴射成霧狀 隨壓縮空氣流入需要的潤(rùn)滑部件 達(dá)到潤(rùn)滑的目的 性能指標(biāo) 流量特性 起霧油量減壓閥起減壓和穩(wěn)壓作用 氣動(dòng)三大件的安裝連接次序 分水過(guò)濾器 減壓閥 油霧器 多數(shù)情況下 三件組合使用 也可以少于三件 只用一件或兩件 注意改正圖中錯(cuò)誤 氣動(dòng)輔件 消聲器氣缸 氣閥等工作時(shí)排氣速度較高 氣體體積急劇膨脹 會(huì)產(chǎn)生刺耳的噪聲 噪聲的強(qiáng)弱隨排氣的速度 排氣量和空氣通道的形狀而變化 排氣的速度和功率越大 噪聲也越大 一般可達(dá)100 120dB 為了降低噪聲在排氣口要裝設(shè)消聲器 消聲器是通過(guò)阻尼或增加排氣面積來(lái)降低排氣的速度和功率 從而降低噪聲的 消聲器的類型 吸收型 膨脹干涉型 膨脹干涉吸收性 管道連接件包括管子和各種管接頭 管子可分為硬管和軟管 一些固定不動(dòng)的 不需要經(jīng)常裝拆的地方使用硬管 連接運(yùn)動(dòng)部件 希望裝拆方便的管路用軟管 常用的是紫銅管和尼龍管 管接頭分為卡套式 擴(kuò)口螺紋式 卡箍式 插入快換式等 氣動(dòng)執(zhí)行元件 普通氣缸 膜片氣缸是一種用壓縮空氣推動(dòng)非金屬膜片作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣缸 可以是單作用式 也可以是雙作用式 適用于氣動(dòng)夾具 自動(dòng)調(diào)節(jié)閥及短行程工作場(chǎng)合 氣動(dòng)執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置 包括氣缸和氣馬達(dá) 實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)和做功的是氣缸 實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和做功的是氣馬達(dá) 氣缸的分類及典型結(jié)構(gòu) 無(wú)桿氣缸 原理鋁制缸筒2沿軸向方向開槽 為防止內(nèi)部壓縮空氣泄漏和外部雜物侵入 槽被內(nèi)部抗壓密封件4和外部防塵密封件7密封 塑料的內(nèi)外密封件互相夾持固定著 無(wú)桿活塞3兩端帶有唇型密封圈 活塞兩端分別進(jìn) 排氣 活塞將在缸筒內(nèi)往復(fù)移動(dòng) 通過(guò)缸筒槽的傳動(dòng)舌片5 該運(yùn)動(dòng)被傳遞到承受負(fù)載的導(dǎo)架6上 此時(shí) 傳動(dòng)舌片將密封件4 7擠開 但它們?cè)诟淄驳膬啥巳匀皇腔ハ鄪A持的 因此傳動(dòng)舌片與導(dǎo)架組件在氣缸上移動(dòng)時(shí)無(wú)壓縮空氣泄漏 特點(diǎn)由于獨(dú)特的設(shè)計(jì) 該氣缸只需要較小的安裝空間 組成由缸筒2 防塵和抗壓密封件7 4 無(wú)桿活塞3 左右端蓋1 傳動(dòng)舌片5 導(dǎo)架6等組成 沖擊氣缸由缸筒 活塞和固定在缸筒上的中蓋組成 中蓋上有一噴嘴 它能產(chǎn)生相當(dāng)大的沖力 可以充當(dāng)沖床使用 整個(gè)工作過(guò)程分為三個(gè)階段 復(fù)位段氣源由孔A供氣 孔B排氣 活塞上升至密封墊封住噴嘴 氣缸上腔成為密封的儲(chǔ)氣腔 儲(chǔ)能段氣源改由孔B進(jìn)氣 孔A排氣 由于上腔氣壓作用在噴嘴上面積較小 而下腔氣壓作用面積大 故使上腔貯存很高的能量 沖擊段上腔壓力繼續(xù)升高 下腔壓力繼續(xù)降低 當(dāng)上下腔壓力比大于活塞與噴嘴面積比時(shí) 活塞離開噴嘴 上腔氣體迅速充入活塞與中蓋間的空間 活塞將以極大的加速度向下運(yùn)動(dòng) 氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞的動(dòng)能 產(chǎn)生很大的沖擊力 氣缸的工作特性 氣缸的速度在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中氣缸活塞的速度是變化的 通常說(shuō)氣缸速度是指活塞平均速度 氣缸的理論輸出力其計(jì)算公式與液壓缸相同 氣缸的效率和負(fù)載率氣缸實(shí)際所能輸出的力受摩擦力的影響 其影響程度用氣缸效率 表示 與缸徑D和工作壓力p有關(guān) D增大 p提高 增大 一般在0 7 0 95之間 在研究氣缸性能和確定缸徑時(shí) 常用到負(fù)載率 的概念 定義 氣缸實(shí)際負(fù)載F 氣缸理論輸出力F0 的選取與氣缸的負(fù)載性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)氣缸的耗氣量指氣缸在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)所消耗的壓縮空氣量 其大小與氣缸性能無(wú)關(guān) 是選擇空壓機(jī)排量的重要依據(jù) 氣馬達(dá) 氣動(dòng)馬達(dá)的特點(diǎn)和應(yīng)用可無(wú)級(jí)調(diào)速 可雙向旋轉(zhuǎn) 有過(guò)載保護(hù)作用 過(guò)載時(shí)轉(zhuǎn)速降低或停轉(zhuǎn) 具有較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 可直接帶負(fù)載啟動(dòng) 輸出功率相對(duì)較小 轉(zhuǎn)速范圍較寬 耗氣量大 效率低 噪聲大 工作可靠 操作方便 氣動(dòng)馬達(dá)在使用中必須得到良好的潤(rùn)滑 葉片式氣馬達(dá)的工作原理及特性葉片式氣馬達(dá)的工作原理與葉片式液壓馬達(dá)相似 特性曲線最大特點(diǎn)是具有軟特性 當(dāng)氣壓不變時(shí) 它的轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 功率均隨著外負(fù)載的變化而變化 氣動(dòng)控制閥 壓力控制閥減壓閥 氣動(dòng)三大件之一 用于穩(wěn)定用氣壓力 溢流閥 只作安全閥用 順序閥