《液压与气动》第八章 气压传动基础知识.ppt

* * 《液压与气动》电子教案 丛书主编 李乃夫 主 编 孙名楷 副 主 编 王永润 中等职业教育机电技术专业规划教材 第三单元  气压传动基础知识和基本元器件 第8章 气压传动基础知识 8.1 气压传动概述 *8.3 理想气体的状态方程 8.2 空气的物理性质 8.1.1 气压传动基本原理 8.1.2 气压传动系统组成 8.2.1 空气的组成 8.2.3 空气的黏性 8.3.1 基本概念和气体状态方程 8.3.2 理想气体状态方程的几种特殊形式 8.1.2 气压传动的优缺点 8.2.2 空气的压力 8.2.4 空气的其他性质 8.1 气压传动概述 8.1.1 气压传动基本原理 气压传动是以压缩空气为工作介质进行能量和信号传递的一种传动形式。 a图是结构原理图，阅读方便、直观，但绘制比较麻烦。 b图是参照（GB768.1-1993）标准绘制的图形符号图例。 工程上一般都采用后者来绘制气压传动系统图。 8.1 气压传动概述 典型的气压传动系统由以下四部分组成： 1．气源装置——气源装置的主体部分是空气压缩机 2．执行元件——包括各种气缸和气马达 3．控制元件——包括压力控制阀、方向控制阀以及各种逻辑元件等在内的元器件 4．辅助元件——包括管道、压力表、过滤器、消声器、油雾器等 功能：将原动机的机械能转化为气体的压力能，以供给系统工作，是系统的能量来源。 功能：将气体的压力能转化为机械能，是最终为我们服务的部分。 功能：控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以及各元件的工作顺序等等，是系统能够正常运作的保证。 它们是系统组成中必不可少的环节。 8.1.2 气压传动系统组成 8.1 气压传动概述 8.1.3 气压传动优缺点 表8-1是各种常用的传动方式的性能比较。 8.2 空气的物理性质 8.2.1 空气的组成 自然界中的空气是由若干种气体混合而成的。理论上，我们将不含水蒸气的空气称为干空气，在基准状态下（1个标准大气压，20℃），各种气体的组成可参考表8-2。而事实上，空气总是含有一定量的水蒸气，混合了水蒸气的空气称为湿空气。 8.2.2 空气的压力 实验证明，一个标准大气压的数值为：1.01325×105pa（约等于0.1Mpa或1bar），也可以用760mm汞柱来表示。值得注意的是，所谓的一个标准大气压，是指湿空气的压力，干空气的压力要比这个数值低。 8.2 空气的物理性质 8.2.3 空气的黏性 8.2.4 空气的其他性质 和液体一样，气体在流动过程中，也存在着内摩擦力，也就是说，气体也有黏度，只是其值远低于液体。在基准状态下，空气的运动黏度为：0.157×10-4m2/s，并且随着温度的变化而变化。 1．密度 2．湿度 3．杂质 由于空气的可压缩性大，故其密度也是在一个比较大的范围内变动的。 空气中含有水蒸气，一般可以用湿度（包括绝对湿度和相对湿度）来衡量气体中水蒸气的含量。 空气中还含有大量的各种各样的杂质，这些杂质如果进入到系统循环中，将会污染润滑油，加重元件之间的摩擦磨损，堵塞阀口等等，所以应进行净化。 *8.3 理想气体的状态方程 8.3.1 基本概念和气体状态方程 没有黏性，并且气体分子直径无穷小（视为质点）的气体称为理想气体。 根据气体热力学方程，理想气体应该满足： 式（8-1）为理想气体状态方程。除了高压（压力大于20MPa）、低温（热力学温度小于253K）外，对于各种气体，该方程均适用。 8.3.2 理想气体状态方程的几种特殊形式 1．等温过程 对于一定质量的气体，当其在状态变化过程中温度保持恒定，则此过程称为等温过程。 工程上真正意义上的等温过程基本不存在，但我们可以把气体状态变化非常缓慢的过程当作是等温过程。如：气缸中气体状态的变化过程。 *8.3 理想气体的状态方程 8.3.2 理想气体状态方程的几种特殊形式 2．等容过程 对于一定质量的气体，当其在状态变化过程中容积保持恒定，则此过程称为等容过程。 在密闭气罐中的气体，对其加热或冷却时，气体状态的变化可视为等容过程。 3．等压过程 对于一定质量的气体，当其在状态变化过程中压力保持恒定，则此过程称为等压过程。 工程上等压过程基本上不存在，只是在我们考虑问题时，可以假想的认为存在此变化过程，方便考虑问题和解决问题。 4．绝热过程 气体在状态变化过程中，与外界无热量的交换，此过程称为绝热过程。