气动系统

x 100% ps 100%
xb
pb
➢空气的含湿量：每千克质量的干空气 中所混合的水蒸气的质量
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
2.气体状态方程
理想气体状态方程 ➢ 理想气体 不计粘性的气体，空气可近似视为理想气体 ➢ 一定质量的理想气体在状态变化的瞬间， 有如下气体状态方
干空气的组成
成分
氮
氧
氩
体积分数% 78.03 质量分数% 75.50
20.93 23.10
0.932 1.28
二氧化碳 其它气体
0.03 0.045
0.078 0.075
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
空气的物理性质
密度 单位体积内空气的质量
m
V
对于干空气
粘度
ρ
ρ0
273 T
ε为空气膨胀修正系数；c 为流量系数；A 为 节流孔面积
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
9.2 气源装置及气动辅件元件
1.气源装置 ➢气源装置 压缩空气的发生装置以及压缩空气的存贮、净化的
辅助装置。它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。 ➢执行元件 将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件，
气动系统的基本组成示例
气源
分压
水力 滤控 气制 器阀
方
向
油
控 制
雾 器
阀
气压的消耗 气缸
消声器
流量控制阀
气压的传递、分配和控制即输送系统
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
气源装置（压缩空气站）
➢ 气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是 气动系统的重要组成部分。
➢ 气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并 具有一定的净化程度。
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
教学要求
➢ 掌握各种气压元件的工作原理 ➢ 了解气源及气源净化装置工作原理 ➢ 掌握气动回路基本工作原理 ➢ 掌握气压系统分析设计能力 ➢ 掌握气压系统故障诊断排除方法
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
重点难点
➢气动回路基本工作原理 ➢气压系统分析设计能力 ➢气压系统故障诊断排除方法
v 2
2
gh
k k 1
p
ghw
常数
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
气动元件的流通能力
气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、管路等的气体 质量。 有效截面积 由于实际流体存在粘性，流速的收缩比节流孔实际 面积小，此最小截面积称为有效截面积，它代表了节流孔的通 流能力。有效截面积的简化计算
p p0
气体在流动过程中，空气质点之间相对运动产生阻 力的性质。主要受温度变化的影响，较液体的粘度 小很多，且随温度的升高而升高。
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
空气的压缩性和膨胀性
➢ 压缩性 气体的体积随压力增大而减小的性质。 ➢ 膨胀性 气体的体积随温度升高而增大的性质。 ➢ 空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性
程成立
pV 常数 T pV m RT p 气体绝对压力 V 气体体积 T 气体的热力学温度 m 气体的质量 R 气 体 常 数,干 空 气R 287.1J/(kg K),水 蒸 气R 462.05J/(kg K)
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
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
气动系统中快速充、排气过程可视为绝热过程
多变过程
p1V1n p2V2n 常 数 n为 多 变 指 数
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
3.气体的流动规律
连续性方程
qm 1V1 A1 2V2 A2 1 2
伯努利方程
因气体可以压缩（ ρ ≠常数） ，又因气体流动很快，来
不及与周围环境进行热交换，按绝热状态计算，则有
和膨胀性 。
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
湿空气
用所含水份的程度用湿度和含湿量来表示。
➢ 绝对湿度：每立方米湿空气中所含水蒸气的 质量
x ms V
➢饱和绝对湿度：湿空气中水蒸气得分压力 达到该湿度下蒸气的饱和压力时的绝对湿度 成为饱和绝对湿度
xb
pb RsT
➢相对湿度：在某温度和总压力下 其绝对湿度和绝对饱和湿度之比
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
目录
9.1气压传动基础知识
9.2 气源装置及气动辅助元件
9.3 气动执行元件
9.4 气动控制元件 9.5 气动基本回路
9.6 气压传动系统
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
9.1气压传动基础知识
1.空气的性质
➢ 干空气 不含水蒸气的空气 ➢ 湿空气 含有水蒸气的空气
如气缸、气马达。 ➢控制元件 控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀
类；能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元件；感测、 转换、处理气动信号的元器件，如气动传感器及信号处理装 置。 ➢气动辅件 气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
ຫໍສະໝຸດ Baidu
济南铁道职业技术学院
➢ 气源装置由以下四部分组成 • 气压发生装置——空气压缩机； • 净化、贮存压缩空气的装置和设备； • 管道系统； • 气动三大件。
变化过程
p1 p2 常数 T1 T2
等压变化过程
V1 V2 常数 T1 T 2
等温变化过程 p1V1 p2V2 常数
气缸工作、管道输送空气等过程可视为等温过程
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
绝热过程
p1 p2
1 2
k
或p1V1k
p2V2k
k为绝热系数，空气k 1.4,饱和蒸汽k 1.3
济南铁道职业技术学院
项目九 气动元件的认识 与基本回路的组建
2008 年 4 月 机 械 工 程 系
济南铁道职业技术学院
气动元件的认识与基本回路的组建
教学要求 重点难点
目录
气压传动是指以压缩空气作为工作介 质来传递动力和实现控制的一门技术， 它包含传动技术和控制技术两个方面 的内容。气压传动具有防火、防爆、 节能、高效、无污染等优点，在国工 业生产中的得到了广泛应用。
➢对于阀口或管路 S =αA α为收缩系数，A 为孔口实际面积。
➢多个元件组合后有效截面积的计算
➢并联元件 SR＝∑Si 串联元件 1/SR2 ＝∑1/Si2
返回本章
返回本节
下一页
上一页
结束
济南铁道职业技术学院
当气体以较低的速度通过节流小孔时，可以不计 其压缩性，将其密度视为常数 ，则有
qm cA 2 p1 p2