1、第九章 氣壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí),本章重點(diǎn)：,1、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)及發(fā)展概況； 2、空氣的組成、物理性質(zhì)及狀態(tài)方程； 3、氣體流動(dòng)的基本規(guī)律。,本章難點(diǎn)：,理想氣體狀態(tài)方程、氣體流動(dòng)的基本規(guī)律,第一節(jié) 氣動(dòng)系統(tǒng)組成及特點(diǎn),一、氣動(dòng)系統(tǒng)組成,氣源裝置 執(zhí)行元件 控制元件 輔助元件,1、氣源裝置,組成：由空氣壓縮機(jī)、貯氣罐、空氣凈化裝置和輸氣管道等組成。其核心為空壓機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成壓力能。 作用：為氣動(dòng)設(shè)備提供潔凈、干燥的具有穩(wěn)定壓力和足夠流量的壓縮空氣。,2、執(zhí)行元件,以壓縮空氣為工作介質(zhì)，并將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。包括氣缸、氣動(dòng)馬達(dá)和擺動(dòng)馬達(dá)等。,3、控制元件,是用來(lái)控

2、制壓縮空氣流的壓力、流量和流動(dòng)方向等，以便使執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的元件。包括各種壓力閥、方向閥、流量閥、邏輯元件、射流元件、行程閥、轉(zhuǎn)換器和傳感器等。,4、輔助元件,保證氣動(dòng)系統(tǒng)正常工作不可缺少的元件，為壓縮空氣凈化、元件潤(rùn)滑、元件間連接及消聲所必須。包括分水濾氣器、油霧器、消聲器以及各種管路附件等。,二、氣動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn),1、氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)性好。,2、成本低、壽命長(zhǎng)、維修方便。,3、便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。,4、自動(dòng)化程度高。,5、傳動(dòng)效率低、產(chǎn)生的推力小。,6、氣動(dòng)反應(yīng)快，動(dòng)作迅速，管路不易堵塞。,7、排氣有噪聲，工作時(shí)需裝消聲器。,8、由于氣體的可壓縮性，工作時(shí)速度穩(wěn)定性差。,

3、三、氣動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展,1、位置控制的高精度化,如：鎖緊氣缸：0.5mm，配以控制系統(tǒng)達(dá)0.2mm； 定位氣缸： 0.01mm ；,2、小型化： 如低功耗電磁閥尺寸：15 38 39mm，重量:50克；,3、節(jié)能化： 如低功耗電磁閥：0.5w；,4、無(wú)油化： 第1階段：預(yù)加潤(rùn)滑劑成功；第2階段：全無(wú)油潤(rùn)滑元件開(kāi)發(fā)；,5、機(jī)電一體化： PC 接口（interface） 小型閥（small valve） 氣缸（pneumatic cylinder）。 氣動(dòng)技術(shù)由開(kāi)關(guān)控制反饋控制,第二節(jié) 空氣的物理性質(zhì)及狀態(tài)方程,一、空氣的組成,1、組成：,由多種氣體所組成的混合體。,2、類型：,干空氣：N2 、 O2

4、、Ar、CO2 、其它氣體。,濕空氣：N2 、 O2、Ar、CO2 、H2O（氣）、其它氣體。,濕空氣,不飽和濕空氣：由干空氣和過(guò)熱水蒸汽組成的濕空氣。,飽和濕空氣：由干空氣和飽和水蒸汽組成的濕空氣。,二、空氣的物理性質(zhì),1、密度和重度,2、粘度,空氣粘性受壓力變化的影響極小，通?？珊雎??？諝庹承噪S溫度變化而變化，溫度升高，粘性增加；反之亦然。,3、濕度和含濕量,（1）濕度：表征濕空氣中含有水蒸汽量多少的物理量。,絕對(duì)濕度：?jiǎn)挝惑w積的濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量。用 表示，單位：kg/m3。,相對(duì)濕度：?jiǎn)挝惑w積的濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量與同溫度下飽和濕空氣中所含水蒸汽質(zhì)量之比。用 表示，無(wú)量綱。,

5、即：相對(duì)濕度是表征濕空氣中水蒸汽含量接近飽和的程度。,=0，空氣絕對(duì)干燥，其吸收水蒸汽能力最強(qiáng)；,=100，空氣中水蒸汽達(dá)到飽和，其吸收水蒸汽能力為0 ；,=6070，人體感覺(jué)最舒適 ；, 90，氣動(dòng)元件要求的相對(duì)濕度 ；,（2）含濕量：1 kg 干空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量（g）。 用 d 表示，單位：g/kg干空氣。,結(jié)論： 1） 值大小保證濕空氣吸收水蒸汽的能力； 2）在壓力一定情況下， 溫度 （干燥）,溫度 （冷凝）,4、粘度,粘性：空氣質(zhì)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的性質(zhì)。用粘度來(lái)度量。,溫度 分子運(yùn)動(dòng)加劇 碰撞機(jī)會(huì) ,粘度,三、理想氣體狀態(tài)方程,1、理想氣體狀態(tài)方程,氣體處于某一平衡狀態(tài)時(shí)，其

6、壓力、溫度和比容間的關(guān)系。,2、狀態(tài)變化方程,(1)等容變化（查理定律）,一定質(zhì)量的氣體，在狀態(tài)變化過(guò)程中體積保持不變。,為比容，單位m3/kg,體積不變時(shí)，壓力與溫度成正比。,如：車胎、液化氣罐等。,(2)等壓變化（蓋呂薩克定律）,一定質(zhì)量的氣體，在狀態(tài)變化過(guò)程中壓力保持不變。,壓力不變時(shí)，溫度上升，氣體比容增大（膨脹）； 壓力不變時(shí)，溫度下降，氣體比容減?。ū粔嚎s）。,(3)等溫變化（波意耳定律）,一定質(zhì)量的氣體，在狀態(tài)變化過(guò)程中溫度保持不變。,如：氣缸工作、管道輸送空氣等。,(4)絕熱變化,一定質(zhì)量的氣體，在狀態(tài)變化過(guò)程中系統(tǒng)與外界無(wú)熱交換。,式中：k為絕熱指數(shù)。對(duì)干空氣取1.4；對(duì)飽和蒸汽取1.3。,如：空壓機(jī)壓縮空氣(上升至250 )；高速氣流流經(jīng)閥口(下降至-100 )。,(5)多變過(guò)程,不加任何限制的過(guò)程稱為多變過(guò)程。,式中：n為多變指數(shù)。,n=0，等壓變化過(guò)程 n=1，等溫變化過(guò)程 n=k，絕熱變化過(guò)程 n= , 等容變化。,1：n=0，等壓變化 2：n= ,等容變化 3：n= 1,等溫變化 4：n= 1.4，絕熱變化 5：n=n，多變過(guò)程。,第三節(jié) 氣體流動(dòng)基本規(guī)律,一、連續(xù)性方程,根據(jù)質(zhì)量守恒定律，通過(guò)管道任一截面的氣體質(zhì)量流量相等。,二、伯努利方程,