机械原理:气动知识点大全(空气概述、系统组成、气源装置)

首页 > 教育新闻 > 教育杂谈/2018-06-11 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

气压传动:能量传递过程中以空气为传动介质,通过空气的压力能来传递动力。

该过程,有2次能量转化,第一次是空气压缩机将机械能转变为气体的压力能,第二次是气缸或气马达将压力能转换为机械能。

一、学会气动,就必须了解空气的特性。

1,气体状态方程

1)理想气体状态方程

气体温度、压力、体积三个参数表征气体所处的状态

PV/T=常数

Pν=RT

P=ρRT

P-气体绝对压力(Pa)、V--气体体积(m3) 、T--气体绝对温度(K)、ρ-气体密度(kg/m3)

ν--气体的比体积(单位质量气体的体积m3/kg)=1/ρ

R--气体常数[N·m/(kg·K)]

干空气R=287.1 湿空气R=462.05

2)气体状态变化过程

①等容过程

P/T=常数 或 P1/T1=P2/T2

②等压过程

V/T=常数 或 V1/T1=V2/T2

③等温过程

PV=常数 或 P1V1=P2V2

④绝热过程

PVk =常数 或 P1V1k=P2V2k

2.气体的流动规律(方程)

1)连续性方程(质量守恒)

Qm= ρν A = 常数

ρ1ν1 A1 =ρ2ν2 A 2

2)伯努利方程(能量守恒)

P/ρg+ν2/2g+z=常数

P1/ρg+ν12/2g+z1=P2/ρg+ν22/2g+z2

3.声速与马赫数

1)声速

声波在空气中的传播速度

a=(kRT)0.5≈20T0.5

a--声速(m/s)

R--气体常数[N·m/(kg·K)]

干空气R=287.1 湿空气R=462.05

T--空气绝对温度(K)

k--绝热指数(对于空气k=1.4)

介质温度越高,声速越快。15℃时,声速约为340(m/s)

(2)马赫数

气流在某处的速度ν与当地声速a之比称为马赫数,用符号Ma表示。

Ma=ν/a

Ma<1,气流为亚声速流动

Ma =1,气流为声速流动

Ma>1,气流超声速流动

4,空气的基本特性参数

干空气密度

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5,气体在管道中的流动特性

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二、气压传动系统组成

1)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。

2)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,如气缸、气马达、真空吸盘等。

3)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。

4)气动辅件:气动系统中的辅助元件,如消声器、管道、接头等。

气源装置(压缩机、冷却器、脱水、干燥器、过滤器、气动三大件)

气动控制元件(方向阀、压力阀、流量阀、逻辑阀)

气动执行元件(气缸、气马达、真空吸盘)

气动辅助元件(消声器、管路元件、密封件、仪表类等)

三、气源装置及气动辅件

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