第10章 气动基础及元件10-1 简述气压传动的优缺点,并举出1~2个工业实例。优点:(1)用空气做介质[1],取之不尽,来源方便,用后直接排放,不污染环境,不需要回气管路因此管路不复杂。(2)空气粘度小,管路流动能量损耗小,适合集中供气远距离输送。(3)安全可靠,不需要防火防爆问题,能在高温,辐射,潮湿,灰尘等环境中工作。(4)气压传动反应迅速。(5)气压元件结构简单,易加工,使用寿命长,维护方便,管路不容易堵塞,介质不存在变质更换等问题。缺点:(1)空气可压缩性大,因此气动系统[2]动作稳定性差,负载变化时对工作速度的影响大。(2)气动系统压力低,不易做大输出力度和力矩。(3)气控信号传递速度慢于电子及光速,不适应高速复杂传递系统。(4)排气噪音大。实例略。10-2 气压传动与液压传动相比较有何异同?主要由哪几部分组成?气压传动是利用压缩空气作为传递动力的工作介质,利用气动元件,构成控制回路,使气动执行元件按照预先设定的动作顺序或条件运动的一种自动化控制技术。(1)液压比[3]气动压力高,动力大,负载重的必须用液压。(2)液压比气动精度高,气缸[4]一般就伸出、缩回两个动作,液压的动作可多样话,加了比例阀或伺服阀后,可以实现动作的加速度和减速度动作。油缸加了位移传感器后还可进行位移反馈,和输出的数据做比较,完成闭环控制系统。(3)动作过程中有停顿的。 要求油缸在中间位置有停顿的必须用油缸。气缸也能停顿但位置偏差过大。根据元件的不同的功能,气动系统可以分成以下几部分:(1)气源装置 由空气压缩机[5]及其附件(后冷却器[6]、油水分离器[7]和气罐等)所组成。它将原动机供给的机械能转换成气体的压力能,作为传动与控制的动力源。(2)气源处理元件 清除压缩空气中的水分、灰尘和油污,以输出干燥洁净的空气供后续元件使用。如各种过滤器[8]和干燥器[9]等。(3)执行元件 它把空气的压力能转化为机械能,以驱动执行机构[10]作往复运动(如气缸)或旋转运动(如气马达)。(4)控制元件 控制和调节压缩空气的压力、流量和流动方向,以保证气动执行元件按预定的程序正常地进行工作。如压力阀、流量阀、方向阀和比例阀等。(5)辅助元件 是解决元件内部润滑、排气噪声、元件间的连接以及信号转换、显示、放大、检测等所需要的各种气动元件。如油雾器、消声器[11]、管接头及连接管、转换器、显示器、传感器、放大器[12]和程序器等。10-3 气动系统对工作介质有何要求?主要污染源是哪些?气压传动的工作介质主要是压缩空气。(1)要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量。(2)要求压缩空气有一定的清洁度和干燥度。清洁度是指气源中含油量,含灰尘杂质的质量及颗粒大小都要控制在很低范围内。干燥度是指压缩空气中含水量的多少,气动装置要求压缩空气的含水量越低越好。气源装置必须设置一些除油、除水、除尘,并使压缩空气干燥,提高压缩空气质量,进行气源净化处理的辅助设备。主要污染源来自水分、油液和粉尘三个方面。10-4 何谓湿空气的绝对湿度、饱和绝对湿度、相对湿度?绝对湿度:每立方米的湿空气中所含水蒸气[13]的质量称为湿空气的绝对湿度。饱和绝对湿度:若湿空气中水蒸气的分压力[14]达到该湿度下蒸气[15]的饱和压力饱和绝对湿度 若湿空气中水蒸气的分压力达到该湿度下蒸气的饱和压力。相对湿度:在某一确定温度和压力下,其绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。10-5已知湿空气的温度为30℃,全压力[16]为,,相对湿度是75%,此湿空气的绝对湿度及含湿量各为多少?

第10章 气动基础及元件

10-1 简述气压传动的优缺点,并举出1~2个工业实例。

优点:

(1)用空气做介质^[1],取之不尽,来源方便,用后直接排放,不污染环境,不需要回气管路因此管路不复杂。

(2)空气粘度小,管路流动能量损耗小,适合集中供气远距离输送。

(3)安全可靠,不需要防火防爆问题,能在高温,辐射,潮湿,灰尘等环境中工作。

(4)气压传动反应迅速。

(5)气压元件结构简单,易加工,使用寿命长,维护方便,管路不容易堵塞,介质不存在变质更换等问题。

缺点:

(1)空气可压缩性大,因此气动系统^[2]动作稳定性差,负载变化时对工作速度的影响大。

(2)气动系统压力低,不易做大输出力度和力矩。

(3)气控信号传递速度慢于电子及光速,不适应高速复杂传递系统。

(4)排气噪音大。

实例略。

10-2 气压传动与液压传动相比较有何异同?主要由哪几部分组成?

气压传动是利用压缩空气作为传递动力的工作介质,利用气动元件,构成控制回路,使气动执行元件按照预先设定的动作顺序或条件运动的一种自动化控制技术。

(1)液压比^[3]气动压力高,动力大,负载重的必须用液压。

(2)液压比气动精度高,气缸^[4]一般就伸出、缩回两个动作,液压的动作可多样话,加了比例阀或伺服阀后,可以实现动作的加速度和减速度动作。油缸加了位移传感器后还可进行位移反馈,和输出的数据做比较,完成闭环控制系统。

(3)动作过程中有停顿的。 要求油缸在中间位置有停顿的必须用油缸。气缸也能停顿但位置偏差过大。

根据元件的不同的功能,气动系统可以分成以下几部分:

(1)气源装置 由空气压缩机^[5]及其附件(后冷却器^[6]、油水分离器^[7]和气罐等)所组成。它将原动机供给的机械能转换成气体的压力能,作为传动与控制的动力源。

(2)气源处理元件 清除压缩空气中的水分、灰尘和油污,以输出干燥洁净的空气供后续元件使用。如各种过滤器^[8]和干燥器^[9]等。

(3)执行元件 它把空气的压力能转化为机械能,以驱动执行机构^[10]作往复运动(如气缸)或旋转运动(如气马达)。

(4)控制元件 控制和调节压缩空气的压力、流量和流动方向,以保证气动执行元件按预定的程序正常地进行工作。如压力阀、流量阀、方向阀和比例阀等。

(5)辅助元件 是解决元件内部润滑、排气噪声、元件间的连接以及信号转换、显示、放大、检测等所需要的各种气动元件。如油雾器、消声器^[11]、管接头及连接管、转换器、显示器、传感器、放大器^[12]和程序器等。

10-3 气动系统对工作介质有何要求?主要污染源是哪些?

气压传动的工作介质主要是压缩空气。

(1)要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量。

(2)要求压缩空气有一定的清洁度和干燥度。清洁度是指气源中含油量,含灰尘杂质的质量及颗粒大小都要控制在很低范围内。干燥度是指压缩空气中含水量的多少,气动装置要求压缩空气的含水量越低越好。

气源装置必须设置一些除油、除水、除尘,并使压缩空气干燥,提高压缩空气质量,进行气源净化处理的辅助设备。

主要污染源来自水分、油液和粉尘三个方面。

10-4 何谓湿空气的绝对湿度、饱和绝对湿度、相对湿度?

绝对湿度:每立方米的湿空气中所含水蒸气^[13]的质量称为湿空气的绝对湿度。

饱和绝对湿度:若湿空气中水蒸气的分压力^[14]达到该湿度下蒸气^[15]的饱和压力饱和绝对湿度 若湿空气中水蒸气的分压力达到该湿度下蒸气的饱和压力。

相对湿度:在某一确定温度和压力下,其绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。

10-5已知湿空气的温度为30℃,全压力^[16]为,,相对湿度是75%,此湿空气的绝对湿度及含湿量各为多少?