气动控制基础原理教程教学提纲
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2020/6/18 Page 6
气动技术的历史
— 至50年代初，大多数元件由液压元件改造或演变而 来，体积很大。
— 60年代，开始构成工业控制系统，气动技术脱离风 动技术而自成体系。
— 70年代，与电子技术结合，在自动化领域 广泛推广 — 80年代，向集成化，微型化发展 — 90年代后，向集成化，微型化，模块化，智能化方
相关技术资料
以下非标单位也经常使用 Kv : 是指温度+5°C ~ +30°C的水朝指定方向流经一
元件,压力损失为1bar时的流量,单位m3/h. Kv = Qn/1100 Qn标准额定流量 , 单位l/min Cv是流量系数(美国所采用的流量特性) Cv = Qn/984
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真空发生器原理
“VAD-” “VAK0.5-1.5mm
“VN-” 0.45-3mm
2020/6/18 Page 18
相关技术资料 气压 - 单位面积上的作用力 常用单位为:Pa, Psi, bar, kgf/cm3 , atm
2020/6/18 Page 19
相关技术资料 Pa =N/m2 是国际标准压力单位 Psi (磅/平方英寸)是非标压力计量单位 1 Psi = 6897.8 Pa
2020/6/18 Page 20
相关技术资料
bar 是非标压力计量单位 1 bar = 105 Pa 工业用标准压力：6 bar
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相关技术资料
kgf/cm2 是非标压力单位 1 kgf/cm2 = 0.9807 * 105 Pa
2020/6/18 Page 22
A
X
Y
2
2
42 12
53 1
13
13
2 13
2020/6/18 Page 4
2020/6/18 Page 5
气动技术的历史
— 2000年前，希腊人KSTESIBIOS制造了一门空气弩 炮，成为使用气动技术第一人
— 公元一世纪出现了有关压缩空气作为能源应用的 第一本书
— 20世纪中叶，气动技术开始在工业生产上实际应 用并迅速推广
相关技术资料 流量是指体积流量,即单位时间流过管道的体积 常用单位有: m3/s, l/min, m3/h
2020/6/18 Page 25
相关技术资料
m3/s 是国际标准流量的计量单位 1 l/min = 1.67 * 10-5 m3/s 1 l/h = 2.78 * 10-7 m3/s
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相关技术资料 以下缩写常用来表示测试条件 S.T.P = 标准温度及压力(0 °C及1.013*105Pa 绝对压力) N.T.P = 正常温度及压力(20 °C 及1.013*105Pa绝对压力) M.S.C = 公制标准情况(15 °C 及1.013*105Pa绝对压力) ANR = 温度:20 °C 及相对湿度:65%
向发展
2020/6/18 Page 7
气压传动的优点
1 能源便宜 2 防火防爆 3 能源损失小 4 适合于高速间歇运动 5 自保持能力强 6 可靠性高,寿命长 7 安全方便
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气动传动的缺点
1 稳定性差 2 输出功率小 3 噪音大 4 润滑性差 5难以实现精确定位
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welcome
2020/6/18 Page 1
气动控制基础原理教程
Part 1
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概要 *背景知识 *阀（阀瓣） *气动符号 *气动回路图
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气压控制系统
一个系统：气压控制系统 两种符号：字符、图形 三个部分：信号部分
控制部分 作动部分
14
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相关技术资料
露点：
在一定空气压力下，逐渐降 低空气的温度，当空气中所 含水蒸气达到饱和状态，开 始凝结成水滴时的温度叫做 该空气在该空气压力下的露 点温度。
2020/6/18 Page 29
阀（阀瓣）
单气控两位三通阀
2020/6/18 Page 30
2/2 两位两通阀 3/2 两位三通阀 3/2 两位三通阀
2020/6/18 Page 16
可压缩气体绝热流动伯努里方程
理想液体定常流动时，液体的任一通流截面上 的总比能（单位重量液体的总能量）保持为定 值。 / -1 * P1/1 + V12/2 = / -1 * P2/ 2 + V22/2 :绝热指数
2020/6/18 Page 17
真空发生器原理及实物图片
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/6/18 Page 14
理想气体(不计粘性)状态方程 PV / T = R 常数 P:绝对压力 Pa T:绝对温度 K V:气体体积 m3
波义尔定律 查理 定律 盖吕萨克定律
2020/6/18 Page 15
气体流动的连续性方程
1 *A1 * V1 = 2 * A2 * V2 1 , 2 : 截面1,2 上流体密度 A: 截面积 V: 通过截面的速度
气动技术的应用领域
— 汽车制造业 — 生产自动化 — 机械设备 — 电子半导体 — 家电制造行业 — 包装自动化
— ……
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空气的基本性质 自然界中的空气是一种混合物,主要是由氧气,氮气,水蒸气, 其它微量气体和一些杂质(如尘埃,其它固体粒子等)等组成. 空气中水分、油份和固体杂质粒子等的含量是决定系统能 否正常工作的重要因素.
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空气的基本性质 杂质的影响
—锈蚀金属元件 —凝结成冰而损坏管道及附件 —形成水击现象，破坏管路
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空气的基本性质 杂质的影响
—聚集成爆炸混合物 —氧化形成有机酸，腐蚀设备 —加速密封件老化
2020/6/18 Page 13
空气的基本性质 杂质的影响 —增大摩擦，加速气动元件磨损 —与油气混合，阻塞管路
相关技术资料 atm 是非标压力单位(表示标准大气压) 1 atm = 1.013 * 105 Pa
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标准大气压 (相对压力零点)
真空
零(绝对压力)
1 atm 1.013*105Pa
0.0703Psi -1 bar
1kgf/cm2 1bar
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气动技术的历史
— 至50年代初，大多数元件由液压元件改造或演变而 来，体积很大。
— 60年代，开始构成工业控制系统，气动技术脱离风 动技术而自成体系。
— 70年代，与电子技术结合，在自动化领域 广泛推广 — 80年代，向集成化，微型化发展 — 90年代后，向集成化，微型化，模块化，智能化方
相关技术资料
以下非标单位也经常使用 Kv : 是指温度+5°C ~ +30°C的水朝指定方向流经一
元件,压力损失为1bar时的流量,单位m3/h. Kv = Qn/1100 Qn标准额定流量 , 单位l/min Cv是流量系数(美国所采用的流量特性) Cv = Qn/984
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真空发生器原理
“VAD-” “VAK0.5-1.5mm
“VN-” 0.45-3mm
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相关技术资料 气压 - 单位面积上的作用力 常用单位为:Pa, Psi, bar, kgf/cm3 , atm
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相关技术资料 Pa =N/m2 是国际标准压力单位 Psi (磅/平方英寸)是非标压力计量单位 1 Psi = 6897.8 Pa
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相关技术资料
bar 是非标压力计量单位 1 bar = 105 Pa 工业用标准压力：6 bar
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相关技术资料
kgf/cm2 是非标压力单位 1 kgf/cm2 = 0.9807 * 105 Pa
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A
X
Y
2
2
42 12
53 1
13
13
2 13
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气动技术的历史
— 2000年前，希腊人KSTESIBIOS制造了一门空气弩 炮，成为使用气动技术第一人
— 公元一世纪出现了有关压缩空气作为能源应用的 第一本书
— 20世纪中叶，气动技术开始在工业生产上实际应 用并迅速推广
相关技术资料 流量是指体积流量,即单位时间流过管道的体积 常用单位有: m3/s, l/min, m3/h
2020/6/18 Page 25
相关技术资料
m3/s 是国际标准流量的计量单位 1 l/min = 1.67 * 10-5 m3/s 1 l/h = 2.78 * 10-7 m3/s
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相关技术资料 以下缩写常用来表示测试条件 S.T.P = 标准温度及压力(0 °C及1.013*105Pa 绝对压力) N.T.P = 正常温度及压力(20 °C 及1.013*105Pa绝对压力) M.S.C = 公制标准情况(15 °C 及1.013*105Pa绝对压力) ANR = 温度:20 °C 及相对湿度:65%
向发展
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气压传动的优点
1 能源便宜 2 防火防爆 3 能源损失小 4 适合于高速间歇运动 5 自保持能力强 6 可靠性高,寿命长 7 安全方便
2020/6/18 Page 8
气动传动的缺点
1 稳定性差 2 输出功率小 3 噪音大 4 润滑性差 5难以实现精确定位
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气动控制基础原理教程
Part 1
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概要 *背景知识 *阀（阀瓣） *气动符号 *气动回路图
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气压控制系统
一个系统：气压控制系统 两种符号：字符、图形 三个部分：信号部分
控制部分 作动部分
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相关技术资料
露点：
在一定空气压力下，逐渐降 低空气的温度，当空气中所 含水蒸气达到饱和状态，开 始凝结成水滴时的温度叫做 该空气在该空气压力下的露 点温度。
2020/6/18 Page 29
阀（阀瓣）
单气控两位三通阀
2020/6/18 Page 30
2/2 两位两通阀 3/2 两位三通阀 3/2 两位三通阀
2020/6/18 Page 16
可压缩气体绝热流动伯努里方程
理想液体定常流动时，液体的任一通流截面上 的总比能（单位重量液体的总能量）保持为定 值。 / -1 * P1/1 + V12/2 = / -1 * P2/ 2 + V22/2 :绝热指数
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真空发生器原理及实物图片
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/6/18 Page 14
理想气体(不计粘性)状态方程 PV / T = R 常数 P:绝对压力 Pa T:绝对温度 K V:气体体积 m3
波义尔定律 查理 定律 盖吕萨克定律
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气体流动的连续性方程
1 *A1 * V1 = 2 * A2 * V2 1 , 2 : 截面1,2 上流体密度 A: 截面积 V: 通过截面的速度
气动技术的应用领域
— 汽车制造业 — 生产自动化 — 机械设备 — 电子半导体 — 家电制造行业 — 包装自动化
— ……
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空气的基本性质 自然界中的空气是一种混合物,主要是由氧气,氮气,水蒸气, 其它微量气体和一些杂质(如尘埃,其它固体粒子等)等组成. 空气中水分、油份和固体杂质粒子等的含量是决定系统能 否正常工作的重要因素.
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空气的基本性质 杂质的影响
—锈蚀金属元件 —凝结成冰而损坏管道及附件 —形成水击现象，破坏管路
2020/6/18 Page 12
空气的基本性质 杂质的影响
—聚集成爆炸混合物 —氧化形成有机酸，腐蚀设备 —加速密封件老化
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空气的基本性质 杂质的影响 —增大摩擦，加速气动元件磨损 —与油气混合，阻塞管路
相关技术资料 atm 是非标压力单位(表示标准大气压) 1 atm = 1.013 * 105 Pa
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标准大气压 (相对压力零点)
真空
零(绝对压力)
1 atm 1.013*105Pa
0.0703Psi -1 bar
1kgf/cm2 1bar
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