新書推薦：
《
见字如面：奏折里的雍正
》
售價：HK$
352
《
经纬度丛书·亚历山大帝国
》
售價：HK$
347
《
金钱的艺术 金钱心理学 重磅续作 摩根·豪泽尔 著 关于财富人性和幸福的20个智慧 心理学视角解构财
》
售價：HK$
296
《
部落：文化本能如何塑造我们的世界
》
售價：HK$
403
《
匹配
》
售價：HK$
403
《
ETF投资 低利率时代财富进阶必修课（普通人躺赢的投资方法，领先一步学会ETF投资，早日赢得财富自由
》
售價：HK$
352
《
肩部康复训练 损伤预防 评估与恢复（修订版）
》
售價：HK$
500
《
速写随手画 临摹训练素材集
》
售價：HK$
285
|
| 編輯推薦： |
|
《气动技术（第二版）》在使用过程中，可以根据实际需要灵活选择教学内容。为了方便教师教学，本书数字化资源丰富，配有学习导读和全套的多媒体课件、题库、元器件彩色实物图、关键知识点和技能点的视频等，方便实现学生线上学习与线下实训相互配合的教学模式。
|
| 內容簡介： |
《气动技术（第二版）》是结合编者长期的职业教育和培训经验，提炼高职高专示范院校重点专业建设项目教学成果，以学生为教学主体，以“提高课堂教学效率，促进个性化和创新化教学，激发学生主动学习”为目标，为满足液压技术课程改革的需求，为培养学生理论联系实际的能力，突出职业能力培养而编写的。
在《气动技术（第二版）》中编者将气动技术课程的教学分为3个阶段，第一个阶段为纯气动控制系统设计教学，主要内容为绪论、气动教学软件的熟悉使用、动力元件、控制元件，执行元件和辅助元件的等；第二个阶段为电气动控制系统设计教学，主要内容为电气动基础知识，行程控制回路、时间控制回路、速度控制回路和压力控制回路等；第三个阶段为PLC综合控制系统案例教学，主要包括主要元件的选型，PLC的选型，PLC控制基础知识，典型PLC控制多缸动作、典型气压传动系统分析等。
|
| 關於作者： |
|
吴卫荣，男，1968年12月生，江苏吴江人，中共党员，教授，高级工程师。曾入选江苏省“333工程”第三层次人才培养对象，荣获第三届江苏省高等学校教学名师奖、江苏省教育系统先进工作者、国家级教学成果二等奖（4/9）和江苏省高等教育教学成果一等奖（1/5）等荣誉称号。
|
| 目錄：
|
目 录
绪 论
0.1气动系统的概念
0.2气动系统的工作原理及组成
0.3气动系统的特点
0.4气动技术的应用和发展
思考与练习
第一模块 纯气动控制系统设计
项目1 气动教学软件的熟悉使用
1.1 实训设备和元器件
1.2 项目目标
1.3 基础知识
1.3.1空气的基本性质
1.3.2空气压力的表示方法
1.3.3气动教学软件
1.4 实训操作
实训操作1（气动教学软件的熟悉使用）
实训操作2（气动回路的压力分析）
1.5拓展知识
1.5.1气体流动的规律
1.5.2气体充、放的特性
思考与练习
项目2 气动平口钳的安装与运行
2.1 实训设备和元器件
2.2 项目目标
2.3 基础知识
2.3.1过滤器
2.3.2减压阀
2.3.3油雾器
2.3.4气源净化装置
2.3.5辅助元件
2.4 实训操作
实训操作1（气动平口钳的安装与运行）
实训操作2（送料装置的安装与运行）
2.5 拓展知识
2.5.1活塞式压缩机
2.5.2螺杆式压缩机
2.5.3叶片式压缩机
2.5.4压缩空气的管道系统
2.5.5储气罐
思考与练习
项目3 折边装置的安装与运行
3.1 实训设备和元器件
3.2 项目目标
3.3 基础知识
3.3.1气缸的种类
3.3.2气缸的工作特性
3.3.3气缸的选型
3.3.4节流阀
3.3.5排气阀
3.3.6单气控换向阀
3.4 实训操作
实训操作1（气动回路设计与仿真）
实训操作2（折边装置气动回路的安装与运行）
3.5 拓展知识
3.5.1电缸
3.5.2无杆气缸
3.5.3气爪
3.5.4吸盘
思考与练习
项目4 标杆上色机的安装与运行
4.1 实训设备和元器件
4.2项目目标
4.3 基础知识
4.3.1双压阀
4.3.2梭阀
4.3.3双气控换向阀
4.4 实训操作
实训操作1（气动回路设计与仿真）
实训操作2（标杆上色机安装与运行）
4.5 拓展知识
4.5.1单向阀
4.5.2快速排气阀
思考与练习
项目5 工件分送装置的安装与运行
5.1 实训设备和元器件
5.2 项目目标
5.3 基础知识
5.3.1延时阀
5.3.2二位五通双气控换向阀
5.3.3机控换向阀
5.4 实训操作
实训操作1（气动仿真软件练习）
实训操作2（工件分送装置的安装与运行）
5.5 拓展知识
5.5.1 元件的符号表示
5.5.2 气动回路图的规范绘制
5.5.3气动位移—步骤图
思考与练习
项目6 垃圾集装压实机的安装与运行
6.1 实训设备和元器件
6.2 项目目标
6.3 基础知识
6.3.1压力顺序阀
6.3.2滚轮杆行程阀
6.4 实训操作
实训操作1（气动仿真软件练习）
实训操作2（垃圾集装压实机的安装与运行）
6.5 拓展知识
6.5.1节流阀
6.5.2可调单向节流阀
6.5.3进气节流控制
6.5.4排气节流控制
思考与练习
项目7 矿石筛选机的安装与运行
7.1 实训设备和元器件
7.2 项目目标
7.3 基础知识
7.3.1 动系统设计过程
7.3.2设计考虑的安全问题
7.3.3气动回路图设计
7.3.4多缸控制回路设计
7.4 实训操作
实训操作1（气动仿真软件练习）
实训操作2（矿石筛选机的安装与运行）
7.5 拓展知识
7.5.1溢流阀
7.5.2顺序阀
思考与练习
第二模块 电气动控制系 设计
项目8 分拣装置的安装与运行
8.1 实训设备和元器件
8.2 项目目标
8.3 基础知识
8.3.1电气动系统的组成
8.3.2电气控制回路设计要求
8.3.3单电控电磁换向阀
8.3.4按钮及指示灯
8.4 实训操作
实训操作1（分拣装置的安装与运行）
实训操作2（安装端盖的安装与运行）
8.5拓展知识
8.5.1常用电气元件符号及说明
思考与练习
项目9 切割装置的安装与运行
9.1 实训设备和元器件
9.2 项目目标
9.3 基础知识
9.3.1继电器的结构及应用
9.3.2延时继电器
9.3.3双电控电磁换向阀
9.4 实训操作
实训操作1（切削装置的安装与运行）
实训操作2（挡料板的安装与运行）
9.5拓展知识
9.5.1时间继电器
思考与练习
项目10 重力自流进料的安装与运行
10.1 实训设备和元器件
10.2 项目目标
10.3 基础知识
10.3.1电气限位开关
10.3.2直接/间接控制回路
10.4 实训操作
实训操作1（重力自流进料的安装与运行）
实训操作2（多通道重力自流进料安装与运行）
思考与练习
项目11 旋转转盘的安装运行
11.1 实训设备和元器件
11.2 项目目标
11.3 基础知识
11.3.1按键开关
11.3.2按键转换开关
11.3.3计数器
11.4 实训操作
实训操作1气动教学软件仿真
实训操作2旋转转盘回路搭建
思考与练习
项目12 滑动台的安装与运行
12.1 实训设备和元器件
12.2 项目目标
12.3 基础知识
12.3.1自锁回路
12.3.2启动优先回路
12.3.3停止优先回路
12.4 实训操作
实训操作1滑动台的安装与运行
实训操作2夹紧装置的安装与运行
思考与练习
项目13 转向装置的安装与运行
13.1 实训设备和元器件
13.2 项目目标
13.3 基础知识
13.3.1接近开关的分类
13.3.2接近开关的应用
13.3.3压力继电器的应用
13.4 实训操作
实训操作1转向装置的安装与运行
实训操作2冲压装置的安装与运行
思考与练习
第三模块 PLC综合控制系统案例
项目14 吸盘搬运机构的安装与运行
14.1 实训设备和元器件
14.2 项目目标
14.3 基础知识
14.3.1元件的选型
14.3.2电气动控制回路设计
实训操作（吸盘搬运机构的安装与运行）
项目15双向送料装置的安装与运行
15.1 实训设备和元器件
15.2 项目目标
15.3 基础知识
15.3.1元件的选型
15.3.2电气动控制回路设计
实训操作（双向送料装置的安装与运行）
项目16 多气缸的PLC控制设计
16.1 实训设备和元器件
16.2 项目目标
16.3 项目说明
16.4项目设计
16.4.1系统工作流程设计
16.4.2气动回路设计
16.4.3输入输出地址
16.4.4编程
参考文献
附录1实训报告
附录2阶段测试
附录3常用气动电气动元件图形符号
附录4气动系统的故障诊断、对策与维修
|
| 內容試閱：
|
实施人才强国是加速中国经济社会发展的重要动力。在实施人才强国的过程中，需要落实“创新驱动发展”的战略，鼓励创新和创业精神，促进人才与产业的深度融合，加快推进高技能人才队伍培养与建设。本教材就是为了适应这种需要而编写的。
本书是高职高专机电一体化、机电设备、模具、数控、自动化等专业的教学用书，是作者结合长期的职业教育和培训经验，提炼江苏省高校品牌专业建设项目、江苏省高等职业教育高水平专业群建设项目教学成果，以学生为教学主体，以“提高课堂教学效率，促进个性化和创新化教学，激发学生主动学习”为目标，为满足气动技术课程改革的需求，为培养学生理论联系实际的能力，突出职业能力培养而编写的。本书第一版经过多年实际教学及市场检验，在高等职业院校相关专业的教学中发挥了重要作用，并评选为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。在第一版教材中突出了理论教学，在第二版的修订中将理论教学和实践教学相结合，以项目导入的方式贯穿于理论知识，符合现代职业教育的教学模式。
本书着重将16个实训项目贯穿于教学的始终，用项目和任务进行知识的引入，每个项目包含1～2个任务，所有的实训任务都来自于企业生产实际的典型工作任务，要使学生学以致用，提高学生动脑与动手能力。学生在课堂上学习了基本理论知识后，马上进实验室用计算机软件进行模拟仿真设计，再到实训现场用真实的元件对自己设计的系统进行组装。我们强调学生必须有很强的动手能力，我们希望学生进入企业后，能够快速适应企业，并快速成为具有实干能力的工程技术人员。因此我们建议这门课程理论与实践的课时比至少为1：1，当然也可以根据实际情况作调整。
本书在使用过程中，可以根据实际需要灵活选择教学内容。为了方便教师教学，本书数字化资源丰富，配有学习导读和全套的多媒体课件、题库、元器件彩色实物图、关键知识点和技能点的视频等，方便实现学生线上学习与线下实训相互配合的教学模式。
本书的绪论、项目1～项目4由苏州工业园区职业技术学院吴卫荣编写，项目5～项目12由苏州工业园区职业技术学院沈侃编写，项目13～项目16、附录1～3由苏州工业园区职业技术学院王佳庆编写。本书在编写过程中，参阅了过往的同类教材和文献资料，并得到了许多朋友和师长的关心和帮助，在此谨表感谢。
由于编者水平所限，书中难免存在不足和疏漏之处，恳请同仁和读者批评指正。
项目1 气动教学软件的熟悉使用
1.1实训设备和元器件
实训所需设备和元器件见表1-1。
表1-1 元件清单
电脑（安装教学软件 1台
1.2任务目标
（1）学习了解气动系统的能源——空气的一些基本性质
（2）学习了解空气变化的基本原理
（3）学习了解气体流动的基本特点
（4）学习掌握气动液压教学软件中各个气动元件的相关参数，分析气动回路的运行状态和回路中各元件的作用
1.3基础知识
1.3.1空气的基本性质
气压传动中所用的工作介质是自然界的空气，因此要正确设计、使用气压传动系统，首先必须了解空气的性质及其基本的规律。
1.空气的组成
自然界的空气是由若干种气体混合而成的。理论上讲完全不含有蒸汽的空气称为干空气。而大气中的空气常含有一定量的水蒸汽，这种由干空气和水蒸汽组成的气体就是湿空气。在基准状态下（即温度为273.15K、压力为0.1013MPa）干空气的组成见表1-2。
表1-2 干空气的组成
成分 氮N2 氧O2 氩Ar 二氧化碳CO2 其它气体
体积百分比 78.03 20.93 0.932 0.03 0.078
重量百分比 75.5 23.1 1.23 0.015 0.075
2.空气的粘性
气体在流动过程中产生内摩擦力的性质为粘性，表示粘性大小的量称为粘度。空气粘度随温度而变化，温度越高粘度越大。
3.空气的湿度
（1）湿空气对气压传动系统的影响前面已述，凡含有水蒸汽的空气都为湿空气。
在一定温度下，含水蒸汽越多，空气就越潮湿，水蒸汽的分压力也越大。当空气中水蒸汽的含量超过某一限量时，空气中就有水滴析出。这就表明湿空气中能容纳水蒸汽的数量是有一定限度的。我们把这种极限状态（或称水蒸汽处于饱和状态）的湿空气称为饱和湿空气；把饱和湿空气中水蒸汽的分压力称饱和水蒸汽分压力，用pb表示。下表1-3为绝对压力在0.1013MPa下，饱和空气中水蒸汽的分压力、饱和绝对湿度和温度的关系。
表1-3 饱和空气中水蒸汽的分压力、饱和绝对湿度和温度的关系
温度
t/℃ 饱和水蒸
汽分压力
pb/MPa 饱和绝对
湿度
xb/（g·m-3） 温度
t/℃ 饱和水蒸
汽分压力
pb/MPa 饱和绝对
湿度
xb/（g·m-3） 温度
t/℃ 饱和水蒸
汽分压力
pb/MPa 饱和绝对
湿度
xb/（g·m-3）
100 0.1013 -- 29 0.004 28.7 13 0.0015 11.3
80 0.0473 290.8 28 0.0038 27.2 12 0.0014 10.6
70 0.0312 197.0 27 0.0036 25.7 11 0.0013 10.0
60 0.0199 129.8 26 0.0034 24.3 10 0.0012 9.4
50 0.0123 82.9 25 0.0032 23.0 8 0.0011 8.27
40 0.0074 51.0 24 0.0030 21.8 6 0.0009 7.26
39 0.0070 48.5 23 0.0028 20.6 4 0.0008 6.14
38 0.0066 46.1 22 0.0026 19.4 2 0.0007 5.56
37 0.0063 43.8 21 0.0025 18.3 0 0.0006 4.85
36 0.0059 41.6 20 0.0023 17.3 -2 0.0005 4.22
35 0.0056 39.5 19 0.0022 16.3 -4 0.0004 3.66
34 0.0053 37.5 18 0.0021 15.4 -6 0.00037 3.16
33 0.0050 25.6 17 0.0019 14.5 -8 0.0003 2.73
32 0.0048 33.8 16 0.0018 13.6 -10 0.00026 2.25
31 0.0045 32.0 15 0.0017 12.8 -16 0.00015 1.48
30 0.0042 30.3 14 0.0016 12.1 -20 0.0001 1.07
由上述分析可知，气压传动系统中应用的工作介质，它的干湿程度对整个系统的工作稳定性和使用寿命都将产生一定的影响。若空气的湿度较大，即空气中含有的水蒸汽较多，则此湿空气在一定温度和压力条件下，能在系统中的局部管道和气动元件中凝结水滴，使气动管道和气动元件锈蚀，严重时还可导致整个系统工作失灵。因此必须采取有效措施，减少压缩空气中所含的水分。
（2）绝对湿度与相对湿度 如式1-1所示，湿空气的绝对湿度是指单位湿空气中所含的水蒸汽质量，用x表示，即
x = mS/V……………………………………………（式1 - 1）
式中 x—绝对湿度，[x]为㎏/m3；
mS—水蒸汽质量，[mS] 为㎏；
V—湿空气体积，[V] 为m3。
若在一定温度下，湿空气中所含水蒸汽的量达到最大限度时，则称此条件下的绝对湿度为饱和绝对湿度，用xb 表示，其值见上表1—3 。
绝对湿度表明了湿空气中所含水蒸汽的多少，但它还不能说明湿空气所具有的吸收水蒸汽的能力大小。因此要了解湿空气的吸湿能力以及它离开饱和状态的程度，就需引入相对湿度的概念。
相对湿度是指在温度和总压力不变的条件下，其绝对温度与饱和绝对湿度的比值，如式1-2所示，用φ表示，即
φ=x/xb×100%=ps/pb×100%……………………………（式1 - 2）
式中 x —绝对湿度，单位为㎏/m3；
xb—饱和绝对湿度，单位为㎏/m3；
ps—水蒸汽的分压力，单位为Pa；
pb—饱和水蒸汽的分压力，单位为Pa。
相对湿度反映了湿空气达?饱和的程度，即反映了湿空气的潮湿度。当空气绝对干燥时：ps=0则φ=0，当湿空气达到饱和时：
ps= pb 则 φ=100%
通常情况下，空气的相对湿度在60%～70% 范围内时人体感觉舒适。气动技术条件中规定各种阀工作介质的相对湿度不得大于90%。
必须指出，当温度下降时，空气中水蒸汽的含量是降低的，因此减少空气中所含水分来说，降低进入气动设备的空气温度是十分有利的。当大气冷却时，大气将达到某一点，即水份达到饱和，这一点称为露点。如果空气继续冷却，那么它不能保留所有的水份，过量的水份以小液滴的形式凝结出来形成冷凝水。
（3） 水份的实际数量完全取决于温度，1m3压缩空气只能包含1m3 大气所能含有的相同量的水蒸汽。实际水份含量和露点时水份含量的比值叫做相对湿度，以百分数表示。
例1：温度为25℃， r.h.65%， 1 m3大气中含有多少水份？
解： 露点25℃ = 24g/m3 * 0.65 = 15.6 g/ m3
当空气被压缩时，它能含有水份的容量只是体积减少后的容量。因此，除了温度升高之外，水份将大量地凝结出来。
例2：10 m3的大气，温度为15℃时，相对湿度（r.h.）为65%，被压缩为6巴表压力，温度允许升高到25℃，问将有多少水凝结出来？
解：
15℃， 10 m3空气最多含有 13.04 g/ m3 × 10m3 = 130.4g水，
在65% r.h.空气的含水量为：130.4g × 0.65 = 84.9g（a）
压缩到6巴时减少后的体积为：
P1V1= P2V2
P1/P2 * V1= V2
1.013bar/(6 1.013)×10 m3=1.44 m3
1.44 m3空气在25℃时最大含水量为：23.76g * 1.44=34.2g（b）
从空气中水份的总量减去压缩空气所吸收的。即
（a）-（b）=84.9-34.2=50.6g
所以，将有50.6g水被凝结出来。
1.3.2空气压力的表示方法
根据道尔顿定律，如式1-3所示，湿空气的压力应为干空气的分压力与水蒸汽的分压力之和，即：
p=pg ps ………………………………………….. （式1 - 3）
式中 p—湿空气的压力，单位为pa；
pg—湿空气中所含干空气的分压力，单位为pa；
ps—湿空气中所含水蒸汽的分压力，单位为pa；
压力的表示方法有两种，一种是以绝对真空作为基准所表示的压力，称为绝对压力；另一种是以大气压力作为基准所表示的压力，称为相对压力，也称为表压力（仪表所测得的压力）。两者的关系为：绝对压力=相对压力 大气压力，当绝对压力低于大气压力时，比大气压力小的那部分数值叫做真空度，即真空度=大气压力-绝对压力。
压力的单位为N/m2，即Pa，除此之外还有kPa、MPa，以及以前沿用的一些单位，如bar、工程大气压at（即kgf/cm2）、标准大气压atm等。
换算关系为
1Mpa=103kPa=106Pa
1bar=105N/m2=0.1MPa=1.02kgf/cm2
1.3.3气动教学软件
FluidSIM是一款由德国FESTO公司开发的专门用于气压与液压传动的教学软件，运行于Microsoft Windows操作系统，其中FluidSIM-P用于气压传动教学。该软件的绘图功能模块中还有100多种标准气压、电气元件，利用该模块实现气压、电气回路的设计及绘制。
如图1-3所示为软件界面，在新建文件后，首先用鼠标从左侧元件库中拖动所需的元件至右侧绘图区域中期望位置进行元件的布置。完成元件布置后，在元件之间绘制气管，从而完成气动回路的搭建。用同样的方法可搭建电气回路。当回路搭建完成后，利用系统模拟仿真功能模块可对组成气动回路的元件参数进行调节设置，从而对设计的系统进行准确的动作和工作参数的模拟及测试。
图1-3 气动教学软件FluidSIM-P界面
1.4实训操作
实训操作1（气动教学软件的熟悉使用）
1.任务说明
通过气动教学软件的使用，观察和了解教学软件中气动回路的工作过程。
2.操作步骤
（1）打开计算机，运行气动教学软件FluidSIM-P；
（2）点击工具栏的“新建”按钮；
（3）如图1-4所示，用鼠标从元件图库中选择所需元件，并拖动至右侧绘图区域中，在元件选定的气口之间绘制气管，完成气动回路的搭建；
图1-4 实训操作1气动回路图
（4）点选回路中的气动元件，通过鼠标右键菜单观看元件描述、元件图片和元件插图；
（5）仿真运行气动回路，观察回路的工作过程；
（6）完成实训报告
3.分组讨论
通过观察教学软件中气动回路的工作过程，分组讨论系统组成和各部分的作用。
实训操作2（气动回路的压力分析）
1.任务说明
在气动教学软件中搭建气动回路，设置气缸和气源的相应参数，根据压力表的读书，分析回路中压力的变化。
图1-5 实训操作2气动回路图
2.操作步骤
（1）搭建回路
如图1-5所示，运行气动教学软件， 在软件的绘图区域中搭建气动回路，点选每一个气动元件，通过鼠标右键菜单观看元件描述、元件图片和元件插图。
（2）设置参数
点选气源，在鼠标右键菜单上单击属性，在气源的属性窗口中设置工作压力为10bar。
（3）仿真运行
在回路进行仿真运行，观察并记录气缸在伸出和回缩时压力表的读数。
（4）修改参数并仿真进行回路
在气缸的属性窗口中设置输出力为0N，仿真运行回路中记录气缸伸出的压力表读数。
（5）再次修改参数并仿真运行回路
改变相应参数（气缸输出力为200N，活?面积为5cm，气源工作压力为10bar），仿真运行回路后记录气缸伸出压力表的读数。
表1-4 压力表读数记录
元件参数 设定值/压力表读数
气源工作压力（bar） 6 6 10
气缸活塞面积（qcm） 3 3 5
输出力（N） 0 100 100
伸出 进气路压力（MPa）
3.分组讨论
根据?缸伸出且输出力为0时，计算气缸伸出摩擦力的大小，分析两种情况下压力读书的变化。
1.5拓展知识
1.5.1气体流动的规律
1.气体流动的基本方程
（1）连续性方程
根据质量守恒定律，气体在管道内作定常流动时，通过流管任意截面的气体质量流量都相等，如式1-4所示，即
ρ1v1A1 =ρ2v2A2 ………………………………（式1 - 4）
式中 ρ---气体密度 (kg/m3)
v----气体运动速度 (m/s)
A----流管的截面积 (m2)
（2）伯努利方程：
“水平流动的流体流过管径不同的管道时，在点1和点2的总能量相同。”如式1-5所示。
P1 1/2ρV12= P2 1/2Ρv22……………………（式1 - 5）
若流速不超过330m/s左右时，则此方程对气体也适用。文氏管和压力控制阀中的流量补偿。
图1-6 流体伯努利方程工作原理图
2.声速与马赫数
声速 ………（式1 - 6）
马赫数 ……………（式1 -7）
3.气体在管道中的流动速度
表 1-4气体在管道中的流动速度
状态 管道示意 流动情况
亚声速
超声速
声速
1.5.2气体充、放的特性
充气、放气温度与时间
（1）绝热充气：充气过程进行较快，热量来不及通过气罐与外界交换，这种充气过程称为绝热充气。
气罐充气时，气罐内压力从p1 升高到p2 ，温度由原来的室温T1 升高到T2 。充气结束后，由于气罐壁散热，使罐内气体温度下降至室温，压力也随之下降，降低后的压力值为，如式1-8所示：
p = p2 ( T1 / T2 ) ……………………（式1 – 8）
气罐充气到气源压力时，所需时间为，如式1-9所示：
t = [ 1.285 – ( p1 / p2 ) ] ×τ……………………（式1 - 9）
τ：充气与放气时间常数 ( s ) ；（ 可查手册，计算 ）
（2）气罐内气体初始压力为p1 ， 温度为室温T1 ， 气罐中的气体通过小孔向外放气。
绝热过程快速放气后，气体压力降为p2，温度降到T2 ； 关闭气阀，停止放气，气罐内温度上升到室温，此时，气罐内压力会上升到 p。
思考与练习
1.空气的组成有哪些？
2.空气的特性有哪些？
3.绝对湿度、饱和绝对湿度分别表示湿空气中的水蒸气含量，它们有何不同？为何要引入相对湿度的概念？
4.常用的压力单位是什么？
5.什么叫绝对压力，相对压力？
6.请写出连续性方程和伯努利方程，并说明伯努利方程的物理意义。
实验报告：
实训项目
实训目的
所用元件 名 称
图形符号
型 号
数 量
写出本项目的动作过程
项目2 气动平口钳的安装与运行
2.1实训设备和元器件
项目所需实训设备和元器件见表2-1
表2-1 实训设备和元器件明细表
名称 数量 名称 数量
计算机（安装教学软件） 1 二位五通单气控换向阀 1
气动实训台（含空压机） 1 二位三通手动换向阀 1
双作用气缸 1 节流阀 2
单作用气缸 1 气管 若干
2.2任务目标
（1）认识气源及气源调节装置，知道它们的结构与型号，并学会识别、安装及其使用。
（2）认识二位五通单气控换向阀、二位三通手动换向阀、节流阀等气动控制元件，知道它们的结构和型号，并会识别、安装及其使用。
（3）认识双作用单出杆气缸等气动执行元件，知道它们的结构和型号，并会识别、安装及其使用。
（4）会识读气动平口钳气动回路图，并能说出其控制回路的动作过程。
（5）会根据气动平口钳气动回路图、设备布局图正确安装、调试其控制回路。
（6）拓展认识二位五通手动换向阀，并学会气动直接控制的平口钳气动回路。
2.3基础知识
通常在气动系统的前面安装气源调节装置，提高气源质量，以满足气动元件对气源质量的要求，而气动三联件就是其中的一种。
由空气过滤器、减压阀和油雾器一起组成的气源调节装置，称为气动三联件。压缩空气流过三联件的顺序依次为空气过滤器 → 减压阀→ 油雾器，且不能颠倒。
2.3.1过滤器
压缩机吸入口的空气过滤器对于压缩机工作可靠是十分重要的，必须提供合适有效的过滤器，以免气缸和活塞环过量损耗，这种损耗主要是由于空气中微粒的摩擦而引起的。过滤器不需太细密，因为压缩机的效率随空气阻力的增加而减少。因此，细小的颗粒（2～5μ）不能滤掉。吸气口应设置得尽可能远，干净的干燥空气向上流动，进气管的直径应足够大以避免过大的压力降。当使用消声器时，过滤器应放在它的上端以尽可能减少空气流的脉动。
1、主管道过滤器
在储气罐后应装一个大容量的主管道过滤器，除去从压缩机中带来的油雾和空气中的水分等杂质。过滤器必须保证最小的压降，并能除去压缩机中带来的油雾，以避免冷凝物在管道中的乳化作用，它有“标准过滤器”中的导流板。而装在外部的自动排水器能确保排出聚积的水。这种过滤器的滤芯一般是筒型快速更换滤芯。如果必要，可设初过滤和精过滤。压力容器须年检。它和减压阀、油雾器一起被称为气动三联件?是气动系统中不可缺少的辅助装置。
空气的过滤是气动系统中的重要环节。不同的场合，对压缩空气的过滤要求也不同。过滤器的作用是进一步滤除压缩空气中的杂质。有些过滤器常与干燥器、油水分离器等做成一体。因此，过滤器的形式很多，常用的过滤器有一次过?器和二次过滤器。在要求高的特殊场合，可以使用高效过滤器，其滤灰效率大于99％。
(1) 一次过滤器 一次过滤器，滤灰效率为50％~70％。
(2) 二次过滤器 二次过滤器的滤灰效率为70％~99％。分水滤气器即属于二次过滤器。它和减压阀、油雾器称之为气动三联件，是气动设备之前必不可少的辅助装置。
普通分水过滤器的结构如下图2-1所示。其工作原理如下：压缩空气从输入口进入后，被引入旋风叶子1，旋风叶子上有很多成一定角度的缺口，迫使空气沿切线方向运动产生强烈的旋转。夹杂在气体中较大的水滴、油滴等，在惯性作用下与存水杯3内壁碰撞，并分离出来沉到杯底；而微粒灰尘和雾状水气则在气体通过滤芯2时被拦截而滤去，洁净的空气便从输出口输出。
为防止气体旋涡将杯中积存的污水卷起而破坏过滤作用，在滤芯下部设有挡水板4。此外，为保证分水滤气器正常工作，必须将污水通过手动排水阀5及时放掉。某些人工排水不便的场合，可采用自动排水式分水滤气器。
存水杯由透明材料制成，便于观察内部情况。滤芯多为铜颗粒烧结成形，耐高温耐冲洗且过滤性能稳定，当污泥过多时，可拆下用酒精清洗。此种过滤器应尽可能安装在能使空气中的水分变成液态或能防止液体进入的部位。它除可安装在气源系统中，亦可安装在气动设备的压缩空气入口处。
图2-1 过滤器
1.旋风叶子 2.滤芯 3.存水杯
4.挡水板 5.手动排水阀
2.3.2减压阀
减压阀的溢流结构有溢流式、非溢流式和恒量排气式三种（图2-2 ）。
图2-2 减压阀的溢流结构
a）非溢流式 b）溢流式 c）恒量排气式
溢流式减压阀是当减压阀的输出压力超过调定压力时，气流能从溢流孔中排出，维持输出压力不变；非溢流式减压阀没有溢流孔，使用时回路中要安装一个放气阀，以排出输出侧的部分气体，它适用于调节有害气体的压力；恒量排气式始终有微量气体从逼流阀座上的小孔排出。
（一）减压阀的工作原理
图2-3 直动式减压阀的结构原理图
1.手柄 2.3.调压弹簧 4.膜片 5.阀杆 6.阻尼孔 7.阀心 8.复位弹簧
图2-3为直动式减压阀的结构原理图。如顺时针旋转手柄1，经过调压弹簧2、3，推动膜片4和阀杆5下移，使阀心7也下移，打开阀口便有气流输出。同时，输出气压经阻尼孔6在膜片4上产生向上的推力。这个作用力总是企图把阀口关小，使输出压力下降，这样的作用称为负反馈。当作用在膜片上的反馈力与弹簧力相平衡时，减压阀便有稳定的压力输出。
当减压阀输出负载发生变化，如压力增高，则输出端压力将膜片向上推，阀心7在复位弹簧8 的作用下向上移，减小阀口开度，使输出压力下降，直至达到调定的压力为止。反之，当输出压力下降时，阀的开度增大，流量加大，使输出压力上升直到调定值，从而保持输出压力稳定在调定值上。阻尼孔的主要作用是提高调压精度，并在负载变化时，对输出的压力波动起阻尼作用，避免产生振荡。
当减压阀进口压力发生波动时，输出压力也随之变化并直接通过阻尼孔作用在膜片下部，使原有的平衡状态破坏，改变阀口的开度，达到新的平衡，保持其输出压力不变。
逆时针旋转手柄；调压弹簧放松，膜片在输出压力作用下向上变形，阀口变小，输出压力降低。
（二）压力特性和流量特性
（1）压力特性 减压阀的压力特性是在一定的流量下，输出压力和输入压力之间的函数关系（可查手册）。对比减压阀的压力特性曲线可知，当输出压力较低、流量适当时，减压阀的稳压性能最好。当输出压力较高、流量太大或太小时，减压阀的稳定性能较差。
（2）流量特性 流量特性表示输入压力为定值时，输出流量和输出压力之间的函数关系（可查手册）。根据减压阀的流量特性曲线，输入压力一定时，输出压力越低，流量变化引起输出压力的波动越小。
减压阀的结构直接影响阀的调压精度。对于直动式减压阀来说，弹簧刚度越小，调压精度越高。但弹簧刚度不能太小，要与阀工作压力和公称流量相适应；膜片直径越大，调压精度越好，但又不能太大，以免影响弹簧刚度和阀结构的大小；在保证密封的前提下，应尽量减少阀心上密封圈产生的摩擦力以便提高调压精度。
（三）先导式减压阀
当减压阀的输出压力较高或配管内径很大时，用调压弹簧直接调压，同直动式液压减压阀一样，输出压力波动较大，阀的尺寸也会很大，为克服这些缺点可采用先导式减压阀。
先导式减压阀工作原理和主阀结构与直动式减压阀基本相同。先导式减压阀所采用的调压空气是由小型直动式减压阀供给的。若把小型直动式减压阀装在主阀的内部，则称为内部先导式液压阀。若将小型直动式减压阀装在主阀的外部，则称为外部先导式减压阀。先导式减压阀对阀心控制的灵敏度提高，使输出压力的波动减小，因而稳压精度比直动式减压阀高。
（四）减压阀的选择与?用
为使气动控制系统能正常工作，选用减压阀时应考虑下述一些问题：
(1)根据所要求的工作压力、调压范围、最大流量和稳压精度来选择减压阀。减压阀的公称流量是主要参数，一般与阀的接管口径相对应。稳压精度高时应选用先导式精密减压阀。
(2)在易燃、?爆等人不宜接近的场合，应选用外部先导式减压阀。但遥控距离不宜超过30m。
(3)减压阀一般都用管式连接，特殊需要也可用板式连接。减压阀常与过滤器、油雾器联用，若此则应考虑采用气动二联件或三联件，以节省空间。
(4)为了操作方便，减压阀一般都是垂直安装，且按阀体箭头指向接管，不能将方向装错。安装前要做好清洁工作。
(5)减压阀不用时应旋松手柄，以免阀内膜片因长期受力而变形。
2.3.3油雾器
图2-4 油雾器模型示意图
向压缩空气中加润滑油是通过油雾器来进行的。它可以减缓气动元件的磨损，改善运动性能。
油雾器是一种特殊的注油装置，其作用是以压缩空气为动力把润滑油雾化以后注入气流中，并随气流进入需要润滑的部件，达到润滑的目的。图2-5是普通油雾器的结构图。压缩空气从输入口进入后，一部分气体从小孔。经特殊单向阀进入贮油杯5的上腔c中，使油面受压，油经吸油管6将单向阀的钢球7顶起。钢球上部管口是一个小方形孔，不能被钢球完全封死，油能不断地经节流阀8流入视油器9，滴入喷嘴1中，再被主管道的气流从小孔中引射出来并雾化后从输出口输出。通过视油器9可以观察滴油量，滴油量可用节流阀8调节，调节范围为0~220滴／min。
图2-5 油雾器示意图
1—喷嘴 2、7钢球 3一弹簧 4—阀座 5—储油杯 6—吸油管 8—节流阀
9—视油器 10—密封垫 11一油塞 12—密封圈 13—螺母
油雾器的供油量应根据气动设备的情况确定。一般以10m3自由空气供给1cm3润滑油为宜。
油雾器的安装位置应尽量靠近换向阀，与阀的距离一般不应超过5m，必须注意管径的大小和管道的弯曲程度。应尽量避免将油雾器安装在换向阀与气缸之间，以免浪费润滑油。
2.3.4气源净化装置
气源的净化方法及设备有多种类型。下面介绍几种最常用的气源净化装置。一般包括：后冷却器、油水分离器、储气罐、干燥器。
（一）后冷却器
后冷却器安装在空压机排气口处的管道上。它的作用是将空压机排出的压缩空气温度由120~180℃降至40~50℃，使压缩空气中的油雾和水汽迅速达到饱和而大部分析出，凝结成水滴和油滴，以便经油水分离器排出。后冷却器上应装有自动排水器，以排除冷凝水和油滴等杂质。
后冷却器分为风冷式和水冷式两种，且都已形成系列产品。
图2-6 风冷式后冷却器工作原理
1．风冷式后冷却器 风冷式后冷却器的工作原理如图2-6所示。从空压机排出的压缩空气进入冷却器后，经过较长而且多变曲的管道进行冷却后从出口排出。为了增强散热效果，压缩空气从切向进入分离器。压缩空气的温度比室温高15℃。
|
|
購物車/收銀台(0) | 在線留言板
| 付款方式
| 聯絡我們
| 運費計算
| 幫助中心 |
加入書簽
HOME
新書上架
