第十气压传动.pptVIP

第1页，共39页，星期日，2025年，2月5日一、气压传动的优缺点气动技术能够得到迅速发展和广泛应用原是由于它具有如下优点:?1.气压传动使用空气作为介质，空气可以从大气中取之不尽，故无介质供应的困难和介质费用的支出。2.气压传动反应快，动作迅速。3.压缩空气的工作压力较低。4.空气的粘度很小，在管道中流动时的压力损失较小。5.空气的性质受温度的影响小。6.便于实现系统的过载自动保护。7.气动元件维护使用方便。第一节概述第2页，共39页，星期日，2025年，2月5日二、气压传动系统的组成:1．动力元件2．执行元件3．控制元件4．辅助元件气压传动存在的缺点是：1．由于空气的可压缩性，气动装置的动作稳定性差。2．由于工作压力低，气动装置的出力受到一定限制。3．气动装置中的信号传递速度比光、电控制速度慢。4．气动装置的噪音大第3页，共39页，星期日，2025年，2月5日空气的物理性质气压传动是以压缩空气作为工作介质进行能量的传递和控制的一种传动形式。空气的组成主要成分有氮气、氧气和一定量的水蒸气。含水蒸气的空气称为湿空气，不含水蒸气的空气称为干空气。空气的密度单位体积内空气的质量。空气的粘度气体在流动过程中，空气质点之间相对运动产生阻力的性质。较液体的粘度小很多，随温度的升高而升高。第二节气压传动基础知识第4页，共39页，星期日，2025年，2月5日空气的物理性质空气的压缩性和膨胀性体积随压力和温度而变化的性质分别表征为压缩性和膨胀性。空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨胀性。湿空气所含水份的程度用湿度和含湿量来表示。湿度的表示方法有绝对湿度和相对湿度之分。压缩空气的析水量压缩空气一旦冷却下来，相对湿度将大大增加，到温度降到露点以后，水蒸气就要凝析出来。第5页，共39页，星期日，2025年，2月5日理想气体的状态方程理想气体的状态方程不计粘性的气体称为理想气体。空气可视为理想气体。一定质量的理想气体在状态变化的瞬间，有如下气体状态方程成立pV/T=常量或p=ρRT气体状态变化过程等温过程p1V1=p2V2=常量绝热过程一定质量的气体和外界没有热量交换时的状态变化过程叫做绝热过程。p1V1k=p2V2k=常量气动系统中快速充、排气过程可视为绝热过程。第6页，共39页，星期日，2025年，2月5日气体的流动规律气体流动基本方程连续性方程ρ1v1A1=ρ2v2A2（注意ρ1≠ρ2）伯努利方程因气体可以压缩（ρ≠常数），又因气体流动很快，来不及与周围环境进行热交换，按绝热状态计算，则有v2/2+gz+kp/（k-1）ρ＋ghw=常数因气体粘度小，不考虑摩擦阻力，则有v2/2+gz+kp/（k-1）ρ=常数在低速流动时，气体可认为是不可压缩的（ρ＝常数），则有v2/2+gz+p/ρ=常数第7页，共39页，星期日，2025年，2月5日气动元件的通流能力定义:气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、管路等的气体质量。有效截面积由于实际流体存在粘性，流速的收缩比节流孔实际面积小，此最小截面积称为有效截面积，它代表了节流孔的通流能力。第8页，共39页，星期日，2025年，2月5日充气、放气温度与时间的计算定积容器充气问题充气时引起的温度变化向容器充气的过程视为绝热过程，容器内压力由p1升高到p2，，容器内温度也由室温T1升高到T2，充气后的温度为T2=kTs/［1+p1(k-1)/p2］式中:Ts为热力学温度，设定Ts=Ti；k为绝热指数。但容器内温度下降至室温，其内的气体压力也要下降，下降后的稳定值为p=p2T1/T2第9页，共39页，星期日，2025年，2月5日充气过程充气时，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。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。

第10页，共39页，星期日，2025年，2月5日第三节气压传动能源元件及辅助元件气压传动能源元件是各种空气压缩机，是气压传动与控制系统的核心元件第11页，共39页，星期日，2025年，2月5日气源装置气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气