项目三(任务5~任务7)《液压与气压传动项目教程》课件.pptx
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1、了解各类气动辅助元件的作用;掌握气动辅助元件在气动系统中的应用;掌握气动辅助元件的图形符号;了解气动辅助元件的选用。气动辅助元件是指保证气动系统正常工作中必不可少的辅助元件,主要有油雾器、自动排水器、消声器、真空发生器、管道系统等。一、油雾器的选用油雾器的实物图如图所示。油雾气实物图油雾器是气动系统中使用的一种特殊的注油装置,其作用是使润滑油雾化,并随气流进入到需要润滑的部件,以达到润滑气动元件的目的。它具有润滑均匀、稳定、耗油量少和不需要大的贮油设备等特点。作 用如图所示,压缩空气从气流入口输入,大部分气体从主气道流出,一小部分气体由小孔A进入储油杯 5 的上腔 C,使杯中油面受压,迫使储油
2、杯 5 中的油液经吸油管6、单向阀7和可调节流阀8滴入透明的视油器9内,而后再滴入喷嘴小孔B,被主管道通过的气流引射出来,雾化后随气流由出口输出。节流阀8用来调节滴油量,可使滴油量在0200滴/min内变化。(a)(b)(c)油雾器结构原理图及图形符号1立杆;2钢球;3弹簧;4阀座;5储油杯;6吸油管;7单向阀;8节流阀;9视油器;10油塞;11截止阀工 作 原 理油雾器的选用主要根据气压系统所需的流量特性及起雾流量来确定。流量特性。流量特性是指油雾器的进口压力在规定值时,其输出空气流量与出口侧的压力降之间的关系。对于一定的流量而言,油雾器出口侧压力降越小越好。普通型的油雾器的压降不大于0.0
3、15 MPa。起雾流量。通过油雾器的空气流量只有达到一定值后,油滴才能被雾化。起雾流量是指油雾器的压力在规定值,润滑油在正常工作油位,滴油量为5滴/min时流过的空气流量。对于一定的进口压力而言,起雾流量越低,说明其在小流量工作时润滑油的雾化性能越好。选 用 原 则气动系统中,分水滤气器、减压阀和油雾器组合在一起,称为气动三联件。其安装顺序是压缩空气先到分水滤气器,然后是减压阀及油雾器。一般减压阀的出口处安装一块压力表。二、自动排水器的选用自动排水器的实物图、结构原理图及图形符号如图所示。(a)实物图 (b)结构原理图 (c)图形符号自动排水器1盖板;2喷嘴;3浮子;4滤芯;5排水阀座;6操作
4、杆;7弹簧;8溢流孔;9活塞;10O型圈;11壳体自动排水器用于自动排除管道低处,油水分离器、气罐及各种过滤器底部等处的冷凝水。可安装于不便进行人工排污的地方,如高处、低处、狭窄处等。并可防止人工排水被遗忘所造成压缩空气被冷凝水重新污染。作 用自动排水器里面有一个空气瓶(相当于一个气球),在气压作用下,无水状态的空气瓶堵住出水口。水在排水器里累积,达到一定水位之后,浮力大于空气压力,空气瓶上浮,排水口打开,水在气压作用下排出,同时浮力减小,空气瓶下降堵住排水口。工 作 原 理三、消声器的选用消声器的实物图及图形符号如图所示。(a)实物图 (b)图形符号自动排水器气缸、气马达及气阀等排出的气体速
5、度很高,气体体积急剧膨胀,引起气体振动,产生强烈的排气噪声,有时可达100120 dB,使工作环境恶化,工作效率降低,危害人体健康。一般噪声高于85 dB时,就要设法降低。为此,通常在气动元件的排气口安装消声器。作 用 吸收型消声器。吸收型消声器是依靠吸声材料来消声的,其结构如图(a)所示。消声套由聚苯乙烯颗粒或钢珠烧结而成,气体通过消声套排出时,气流受到阻力,一部分声波被吸收转化为热能,从而降低了噪声。此类消声器用于消除中、高频噪声,可降噪约20 dB,在气动系统中应用最广。类 型(a)吸收型消声器消声器结构原理图 膨胀干涉吸收型消声器。膨胀干涉吸收型消声器的结构很简单,相当一段比排气孔口径
6、大的管件,如图(b)所示。当气流通过时,让气流在其内部扩散、膨胀、碰壁撞击、反射、相互干涉而消声。其特点是排气阻力小,消声效果好,但结构不紧凑,主要用于消除中、低频噪声,尤其是低频噪声。类 型(b)膨胀干涉型消声器消声器结构原理图通常选择消声器的主要依据是排气孔直径的大小和噪声范围,设计要求消声器的有效面积大于排气管道的有效面积。在消声器订购选择时,应该注意到只有产品与排放对象及参数相符合才能获得最大的消声效果。因此在选择消声器时,应查看下列参数。安全阀排气量(T/h)、压力、温度。排气管外径、壁厚。选 用 原 则文丘里原理是指流体在通过缩小的过流断面时会出现流速增大的现象,而流速的增大会使压
7、力降低,从而产生吸附作用,如图所示。工 作 原 理 真空发生器的工作原理真空系统一般由真空发生器(真空压力源)、吸盘(执行元件)、真空阀(控制元件)及辅助元件(管件接头、过滤器和消声器)组成。有些元件在正压系统和负压系统中是通用的,如管件接头、过滤器和消声器及部分控制元件。四、真空发生器的选用真空发生器的实物图如图所示。真空发生器实物图真空发生器是利用文丘里原理产生负压,形成真空吸附为动力来进行工作的气动元件。对任何具有较光滑表面的物体,特别对于非铁、非金属且不适合夹紧的物体,如薄的柔软的纸张、塑料膜、铝箔、易碎的玻璃及其制品、集成电路等微型精密零件,都可使用真空吸附,完成各种作业。作 用如图
8、所示为典型真空回路。真空发生器结构简单,无运动机械部件,使用寿命长,体积小,重量轻,安装使用方便,真空度可达88 kPa。典型真空回路1过滤器;2精密过滤器;3减压阀;4压力表;5电磁阀;6真空发生器;7消声器;8真空过滤器;9真空压力开关;10真空压力表;11吸盘;12工件五、管道系统的选用气动系统管道和液压系统管道不同,属于长管系统。因此,在布管时应充分考虑流量、压力降、空气质量以及安全性和经济性等要求。车间内部干线管道应沿墙顺气流流动方向向下倾斜35,在主干管道和支管终点(最低点)设置集水罐,定期排放积水、污物等,如图所示。管道系统布置车间内管道布置示意图1主管;2支管;3分气器;4阀门
9、;5过滤器;6减压阀 支管的引出必须在主管的上部采用大角度拐弯后再向下引出。在离地面1.2 m1.5 m处,接入一个分气器。在分气器两侧接分支管引入用气设备,分气器下面设置放水排污装置。为保证可靠供气,可采用多种管网供气系统:单树枝状、双树枝状、环状等,如图所示。管道系统布置车间内管道布置示意图(a)单树枝状管网 (b)单环状管网 (c)双树枝状管网为避免压缩空气在管道内流动时压力损失过大,主管道内空气推荐流速应在610 m/s(相应压力损失小于0.03 MPa),用气车间主管道内空气流速应不大于1015 m/s,并限定所有管道内空气流速不大于25 m/s。管径设计原则油雾器的选用主要根据气压
10、系统所需的 和 来确定。自动排水器用于自动排除 、等处的冷凝水。为保证可靠供气,可采用 、等管网供气系统。油雾器有什么作用?其特点是什么?什么是气动三联件?每个元件起什么作用?其安装顺序如何?简述真空发生器的工作原理。沃纳海森堡(Anders Celsius,19011976年)沃纳海森堡是德国物理学家,量子力学的主要创始人,哥本哈根学派的代表人物,1932年诺贝尔物理学奖获得者。量子力学是整个科学史上最重要的成就之一,而他的量子论的物理学基础是量子力学领域的一部经典著作。鉴于他的重要影响,在美国学者麦克哈特所著的影响人类历史进程的100名人排行榜中,他名列第46位。掌握气动基本回路的分类、组
11、成及作用;掌握气动基本回路的工作原理及特点;掌握气动基本回路中气动元件的工作原理及作用;掌握简单气动回路的连接方法。气动系统与液压系统一样,无论简单还是复杂,均由一些具有不同功能的气动基本回路所组成。但由于工作介质空气和液压油不同,因此气动回路与液压回路相比较,有其自己的特点,如气动回路由空气压缩机站集中供气;不设排气管道;空气没有润滑性;气动元件安装位置对其性能影响大等。一、方向控制回路的设计与选用常用的方向控制回路有单作用气缸换向回路和双作用气缸换向回路等。单作用气缸换向回路在图(a)所示回路中,当电磁铁通电时,气压使活塞杆伸出;当电磁铁断电时,活塞杆在弹簧作用下缩回。在图(b)所示回路中
12、,电磁铁断电后能使活塞停留在行程中任意位置,但定位精度不高,定位时间不长。(a)(b)单作用气缸换向回路双作用气缸换向回路图(a)为二位五通阀单气控制的换向回路;图(b)、(c)为由两个二位三通阀控制的换向回路,当无杆腔有压缩空气时,气缸活塞伸出反之,气缸活塞退回;图(d)、(e)、(f)控制回路相当于具有记忆功能的回路,故该阀两端电磁铁线圈或按钮不能同时操作,否则将会出现误动作。(a)(b)(c)(d)(e)(f)双作用气缸换向回路二、压力控制回路的设计与选用压力控制回路的功能是使系统保持在某一规定的压力内,常用的有调压回路和增压回路等。调压回路调压回路可分为一次压力控制回路和二次压力控制回
13、路等。(1)一次压力控制回路一次压力控制回路用于控制气源系统中气罐的压力,使之不超过调定的最高压力值和不低于调定的最低压力值。常用外控溢流阀或电接点压力表来控制空气压缩机的转、停,使储气罐内压力保持在规定的范围内。采用溢流阀结构简单,工作可靠,但气量浪费大;采用电接点压力表对电机及控制要求较高,常用于对小型空压机的控制。一次压力控制回路1溢流阀;2电接点压力表(2)二次压力控制回路二次压力控制回路用于控制系统气源压力。图(a)是由减压阀和换向阀构成的,实现对同一系统输出高、低压力 p1 与 p2 的控制;图(b)是用减压阀来实现对不同系统输出高、低压力 p1 与 p2 的控制。二次压力控制回路
14、(a)由换向阀控制高、低压力 (b)由减压阀控制高、低压力增压回路如图所示为气液联动的增压回路,利用气液增压器 1 把较低的气压变为较高的液压力,提高了气液缸 2 的输出力。气液联动的增压回路1气液增压器;2气液缸三、速度控制回路的设计与选用速度控制回路主要有节流调速回路、缓冲回路、气-液转换速度回路 3 种。节流调速回路节流调速回路按气缸的不同可分为单作用气缸的速度控制回路和双作用气缸的速度控制回路。(1)单作用气缸的速度控制回路如图(a)所示的单作用气缸速度控制回路,其升、降均通过节流阀调速。两个相反安装的单向节流阀,可分别控制活塞杆的伸出及缩回速度。如图(b)所示,气缸活塞上升时节流调速
15、,下降时则可通过快速排气阀排气,使活塞杆快速返回。(a)(b)单作用气缸的速度控制回路(2)双作用气缸速度控制回路如图(a)所示,取消图中任意一只单向节流阀,便得到单向调速回路;如图(b)所示是采用排气节流阀的双向调速回路。它们都是采用排气节流调速方式。当负载变化不大时,采用排气节流调速回路,进气阻力小,负载变化对速度影响小,比进气节流调速效果要好。(a)采用单向节流阀 (b)采用排气节流阀双作用气缸的速度控制回路缓冲回路要让气缸的末端形成缓冲,除采用带缓冲的气缸外,特别在行程长、速度快、惯性大的情况下,往往需要采用缓冲回路来消除冲击,以满足气缸运动速度的要求。缓冲回路如图所示,当活塞向右运动
16、时,缸右腔的气体经行程阀及二位五通换向阀排出,当活塞运动到末端碰到行程阀时,气体经节流阀通过二位五通换向阀排出,活塞运动速度得到缓冲。气-液转换速度回路由于气体与液体相比具有明显的压缩性和膨胀性,故采用节流调速方法的气缸在速度平稳性和控制精度上较液压传动要差,特别是在较大交变负载和较高运动速度的情况下,不宜采用单独的气动节流调速方法,应利用气液转换器或气液阻尼气缸控制执行元件的速度,从而得到良好的调速效果。气-液转换速度回路在采用气液转换器的双向调速回路中,原来的气缸换成气液转换器,但原动力还是压缩空气,如图所示。由换向阀 1 输出的气压通过气液转换器2转换成油压,推动液压缸 4 做前进与后退
17、运动。两个单向节流阀 3 串联在油路中,可控制液压缸活塞进退运动的速度。由于油是不可压缩的介质,因此其调节的速度容易控制,调速精度高,活塞运动平稳。采用气液转换器的速度控制回路1二位五通换向阀;2气液转换器;3单向节流阀;4液压缸四、其他控制回路的设计与选用除了上述 3 种基本回路之外,还有同步回路、安全保护回路、双手操作回路和延时回路等。同步回路气压传动中的同步回路与液压传动中的同步回路基本相同。如图所示,由单向节流阀 4,6 控制缸 1,2 同步上升,由单向节流阀 3,5 控制缸1,2 同步下降。如果气缸缸径相对于负载来说足够大,工作压力足够高的话,用这种同步控制方法则可以取得一定程度的同
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