Pneumatic training气动系统培训

不同的气体具有不同的气体常数：在标准状态 下，R＝ 28.7 N· m／Kg ·K
一.气动技术基本原理
气动技术教程基础部分TP101-P124-128
气体的状态变化(方程)
气体的状态方程不仅适用于密封的容器中的气体，而且在气体处于 流动时也适用，此时的P、T应该是同一个流体微体积的参数。 当气体受到外力的作用，或和外界有热交换时，它的状态参数就 要发生变化。在变化之后，这些参数都应服从状态方程。若用ρ1 、 P1 、 T1表示变化前的参数，用ρ2 、 P2 、 T2表示变化后的参数，则有：
5、干燥器 6、过滤器 7、储气罐 8、 净化调理装 置(气动三大件)
气源装臵一般由气压发 生装臵、净化 及贮存 压缩空气的装臵和设备、 传输压缩空气的管道系 统和气动三大件四部分 组成。
二.压缩空气的产生与分配 压缩空气的产生
气动技术教程基础部分TP101-P130-153
# 气源系统的组成
1、空气压缩机 薄膜式
一.气动技术基本原理
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气体的状态变化(方程)
大量的实践证明，在压力不太高，温度不太低的情况下，这三个 量近似有如下的关系（称为气体状态方程）： P=ρRT 式中： P－气体的绝对压力（Kg/m2) ρ－气体的密度（ Kg/m3 ） T－气体的绝对温度（K） R－气体常数（ Nm/KgK）
我们把 1N/m2叫作1Pa（帕斯卡）。 力=质量.加速度，即F=m.a 重力加速度g=9.81m/s2
一.气动技术基本原理
气体的压力
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由于Pa的单位较小，所以工程上常用Mpa、KPa或 bar来表示。有时用公斤：kg.m/s2 1 KPa= 103Pa 1MPa= 103 KPa= 106Pa 1bar= 105Pa(=101300Pa) 1牛顿(N)=1kg.m/s2≈ 1bar=0.1MPa
二.压缩空气的产生与分配
压缩空气的分配及净化
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#
气动三联件（空气调理装臵）
固态微粒影响 阀活塞 问题: 泄漏/ 故障 原因: 固态微粒污染破 坏了密封
湿气水份影响 阀: CPE-24-M1H-3GL3/8 问题: 使用4周后产生故障 原因: 湿度过高
该变化过程的变化规律又称为：波-玛定律， 由此说明气体温度不变时体积与压力成反比，压
力增大，体积就减小。
一.气动技术基本原理
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气体的状态变化(方程)
等容变化过程 一定质量的气体，在体积不变的条件下，所 进行的状态变化过程。即：
P1 P2 T1 T2
气动培训 Pneumatic training
主要内容
首先示范气动系统工作示例！
周末预习机械制造工程基础P470-483气动控制
一.气动技术基本原理 二.压缩空气的产生与分配 三.执行元件与输出设备 四.换向阀 五.单向阀，流量和压力控制阀，阀的组合 六.气动系统 七.气动系统的故障排除 八.气动系统的设计与练习 九.电气动系统的设计与练习
一.气动技术基本原理
气体的密度
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我们把单位体积内气体的质量，称作气体 的密度。一般的密度用符号ρ来表示。并有：
ρ =m/v 式中： ρ—气体的密度（kg/m3) m—气体的质量(kg) v—该质量下气体所占的体积(m3)
一.气动技术基本原理
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该变化过程的变化规律说明：气体体积不变 时，压力与温度成正比。
一.气动技术基本原理
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气体的状态变化(方程)
等压变化过程 一定质量的气体，在压力不变的条件下，所 进行的状态变化过程。即：
V1 V2 T1 T2
该变化过程的变化规律说明：气体压力不变
时，体积与温度成正比。
一.气动技术基本原理
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气体压力的表示与测量
例如：当一气体的绝对压力为0.7bar时，其真空度为多少？
解：Pv=Pat-Pabs
=1-0.7
=0.3bar
一.气动技术基本原理
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气体压力的表示与测量
气体 绝对压力、 相对压力 和真空度 三者之间 的关系可 用此图表 示：
过载安全性
气动工具和元件具有很好地过载安全性
一.气动技术基本原理
气体的压力
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盛有气体的容器，其壁面上受到气体的作用，壁面单位 上所受到的气体的作用力，称为气体的压力(实际是压 强)。常用符号P来表示： 空气中：78%氮气， P=F/A 式中 A—与气体相接触的面积（m2）； 21%氧气，其余： co2,氦，氖，氩， F—作用在面积A上的力（N） 氪，氙，氡，氢 P—压力（N/m2）
压缩空气安全操作规程 压缩空气是很危险的，为 安全起见，请大家务必遵 守以下规程： 禁止将压缩空气喷嘴 对准自己或在你周围 的任何人； 禁止将压缩空气喷嘴 直接接触皮肤； 在运行气动系统及通 气之前，一定要检查 连接是否正确； 当操作使用压缩空气 的工具之前，一定要 带防护眼镜（例如用 压缩空气清洁机床铁 屑）
一.气动技术基本原理
气体的密度
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在适当的压力作用下，气体可以被压进一个很小的空间，空间里的 气体，随着压进量的[增加]，压力逐渐[升高]，于是说气体被[压缩]了； 相反的，如果把一定的气体通过一个比在普通情况下它所占的体积 更大的空间内，气体总是能均匀的充满整个空间，但那里的压力将比充入的 原气体压力[低]，于是说气体[膨胀]了。 因此在讨论与气体有关的问题是，只提气体的重量，而不提及它所 占的体积是不够的。
轴流式
螺杆式
活塞式
二.压缩空气的产生与分配 压缩空气的产生
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# 气源系统的组成
1、空气压缩机
工作原理：容积型（如 活塞 式、薄膜式、螺杆式等）是通 过缩小气体的体积来提高压力。 而速度型（如轴流式等）是 通过提高气体分子的动能，达 到某一位臵时使之立即停止， 发生能量的转变，由动能转变 为压力能.
#
气源系统的组成 5、干燥器 符号：
4、储气罐 作用：储存、 冷却、 消除压力波动。 符号：
二.压缩空气的产生与分配
压缩空气的分配及净化
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气动三联件（空气调理装臵）
气动系统对压缩空 气的主要要求有： 具有一定的压力和 流量，并具有一定 的的净化程度。 组成：空气过 滤器、调压阀、 油雾器。
气体压力的表示与测量
人们把一个气体固有的压力称为绝对压力。用Pabs表示，而它与大气 压Pat之差称为相对压力，用Pg表示。地球上的每一个物体都承受一个绝对 压力，因此一般觉察不到它的存在。这样，这个无所不在的大气压被当作 一个基础，而讨论的只是与大气压之间的差值——相对压力，即有： Pg= Pabs -Pat 通常取Pat≈1bar (通常在标准状态下空气的绝对压力值是1. 013×105帕斯 卡) 。所以，当一个气体具有7bar 的绝对压力时，其相对压力为6bar 。事 实上，这就是我们在压力表上所读到的该气体的压力。因此，我们也把相 对压力称为表压力。 当Pat > Pabs 时，人们称其差值为真空度。用Pv表示。即有： Pv= Pat - Pabs
P1 P2 R 1T1 2T2
由ρ=m/V上式可简化为:
P1 V 1 P 2 V 2 R T1 T2
一.气动技术基本原理
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气体的状态变化(方程)
等温变化过程 一定质量的气体，在膨胀或压缩中，其温度 始终保持不变的过程。即：
P1V1 P2 V2
压缩机的符号：
二.压缩空气的产生与分配 压缩空气的产生
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气源系统的组成
2、冷却器 由状态方程可知， 当压力升高时，温度 会发生什么变化？ 作用：将经过压缩 的气体进行冷却， 并将气体中混入的 水、油、灰分进行 冷却析出。
冷却器的符号：
二.压缩空气的产生与分配 压缩空气的产生
K 1
P2 V
K 2
V2 T1Байду номын сангаас V T2 1
式中K为绝热常数： 对于干空气K=1.4 湿空气K=1.3

K 1
二.压缩空气的产生与分配 压缩空气的产生
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# 气源系统的组成
1、空气压缩机(包括进气过滤) 2、冷却器 3、油水分离器 4、(储气罐)
一.气动技术基本原理
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气动控制的优缺点 气体的压力 气体的密度 气体压力的表示与测量
气体的状态变化(方程)
一.气动技术基本原理
气动控制的优缺点
压缩空气控制的优点和特性
实用性
传输 存储 温度 安全性 清洁度 安装 速度
压缩空气控制的缺点
工作条件 压力 压缩空气中不能含有灰尘和冷凝水 通过压缩空气，无法实现活塞以恒定的速度 工作 在正常工作压力600到700kpa(6到7bar)之间， 根据行程和速度，输出的极限在40000或 50000牛 排气声音较大。但通过安装消音器，已大大 改善这种问题
气体的标准状态分三种：1、1954年第十届国际计量大会(CGPM)协议的标准状态是：温度273.15K（0℃）， 压力101.325KPa。世界各国科技领域广泛采用这一标态。2、国际标准化组织和美国国家标准规定以温度2 88.15K（15℃），压力101.325KPa作为计量气体体积流量的标态。3、我国《天然气流量的标准孔板计算 方法》规定以温度293.15K（20℃），压力101.325KPa作为计量气体体积流量的标准状态。
一.气动技术基本原理
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气体的状态变化(方程)
前面三个过程都是在与外界进行能量交换的情况下产生的，同样也 存在着与外界无能量交换的情况，即：绝热过程。 绝热过程中气体的三个基本参数遵循：
P1 V
或者
将绝对压力为P＝ 0.1013MPa，t=20℃，体积 为V的干空气压缩到体积为 0.1V，求压缩后的压力和 温度。
一.气动技术基本原理
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气体的状态变化(方程)
当气体处于平衡状态的时候，它具有一定的压力P，温度T和密度ρ。 这 三个量叫气体的基本参数。这三个量相互之间有一定的联系，一般来説，当其中的 一个发生变化时，其余两个量也发生变化。
平衡状态：无外界影响的情况，气体三个基本参数不再发生变化的状态。 理想气体：没有粘性的气体。(粘性—气体在流动过程中，空气分子之间的相对运动 产生阻力的性质。) 标准状态：气体处于压力为0.1013MPa，温度为20℃，密度为1.185Kg/m3时的状态。 (当温度为0℃时，叫做基准状态。) 通常在没有特别指明的情况下，我 们研究的气体为理想气体。
可在任何地方使用且用量无限
可很方便的通过管道远距离传输 可以存储在储气罐中且可以运输 受温度影响小，即使在极端温度下依然操作 可靠 没有火灾和爆炸的危险（化学反应式） 无润滑的气体很清洁，即使泄漏也不会造成 污染 元件安装方便，且成本低 气动元件的速度很快，可以得到高速运动和 很短切换时间
输出力
排气
一.气动技术基本原理
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气体压力的表示与测量
请写出1，2，3，4分别表 示什么压力值？ 1、大气压
2、绝对压力
3、相对压力 4、真空度
一.气动技术基本原理
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气体压力的表示与测量
无论是在液 压系统还是在气动系 统中，都是通过工作 介质的压力能来传递 能量的。 对于压力，人 们可以通过压力计或 者压力表来测量并指 示其大小。
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气源系统的组成
3、油水分离器 作用：将空气中 的水份、油份、 灰尘等进行分离。 原理：利用固体、 液体、气体的密度 不同，受旋转时离 心力不同而将油水 分离出来。
符号：
二.压缩空气的产生与分配 压缩空气的产生
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