機械原理:氣動知識點大全(空氣概述、系統組成、氣源裝置)

氣壓傳動:能量傳遞過程中以空氣為傳動介質,通過空氣的壓力能來傳遞動力。

該過程,有2次能量轉化,第一次是空氣壓縮機將機械能轉變為氣體的壓力能,第二次是氣缸或氣馬達將壓力能轉換為機械能。

一、學會氣動,就必須瞭解空氣的特性。

1,氣體狀態方程

1)理想氣體狀態方程

氣體溫度、壓力、體積三個參數表徵氣體所處的狀態

PV/T=常數

Pν=RT

P=ρRT

P-氣體絕對壓力(Pa)、V--氣體體積(m3) 、T--氣體絕對溫度(K)、ρ-氣體密度(kg/m3)

ν--氣體的比體積(單位質量氣體的體積m3/kg)=1/ρ

R--氣體常數[N·m/(kg·K)]

幹空氣R=287.1 溼空氣R=462.05

2)氣體狀態變化過程

①等容過程

P/T=常數 或 P1/T1=P2/T2

②等壓過程

V/T=常數 或 V1/T1=V2/T2

③等溫過程

PV=常數 或 P1V1=P2V2

④絕熱過程

PVk =常數 或 P1V1k=P2V2k

2.氣體的流動規律(方程)

1)連續性方程(質量守恆)

Qm= ρν A = 常數

ρ1ν1 A1 =ρ2ν2 A 2

2)伯努利方程(能量守恆)

P/ρg+ν2/2g+z=常數

P1/ρg+ν12/2g+z1=P2/ρg+ν22/2g+z2

3.聲速與馬赫數

1)聲速

聲波在空氣中的傳播速度

a=(kRT)0.5≈20T0.5

a--聲速(m/s)

R--氣體常數[N·m/(kg·K)]

幹空氣R=287.1 溼空氣R=462.05

T--空氣絕對溫度(K)

k--絕熱指數(對於空氣k=1.4)

介質溫度越高,聲速越快。15℃時,聲速約為340(m/s)

(2)馬赫數

氣流在某處的速度ν與當地聲速a之比稱為馬赫數,用符號Ma表示。

Ma=ν/a

Ma<1,氣流為亞聲速流動

Ma =1,氣流為聲速流動

Ma>1,氣流超聲速流動

4,空氣的基本特性參數

幹空氣密度

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5,氣體在管道中的流動特性

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二、氣壓傳動系統組成

1)氣源裝置:壓縮空氣的發生裝置以及壓縮空氣的存貯、淨化的輔助裝置。它為系統提供合乎質量要求的壓縮空氣。

2)執行元件:將氣體壓力能轉換成機械能並完成做功動作的元件,如氣缸、氣馬達、真空吸盤等。

3)控制元件:控制氣體壓力、流量及運動方向的元件,如各種閥類;能完成一定邏輯功能的元件,即氣動邏輯元件;感測、轉換、處理氣動信號的元器件,如氣動傳感器及信號處理裝置。

4)氣動輔件:氣動系統中的輔助元件,如消聲器、管道、接頭等。

氣源裝置(壓縮機、冷卻器、脫水、乾燥器、過濾器、氣動三大件)

氣動控制元件(方向閥、壓力閥、流量閥、邏輯閥)

氣動執行元件(氣缸、氣馬達、真空吸盤)

氣動輔助元件(消聲器、管路元件、密封件、儀表類等)

三、氣源裝置及氣動輔件

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