《液压与气压传动》课件 9~10 气压传动基础知识与气动装置.ppt

气体的状态变化一、理想气体的状态方程没有粘性的气体称为理想气体，其参数之间存在一个状态方程：实际气体在压力0~10MPa、温度0~200℃之间变化时，可看作为理想气体。*气体的状态变化二、气体状态变化过程及其规律当气体质量不变时，气体状态方程可变为1、等容过程2、等压过程*气体的状态变化二、气体状态变化过程及其规律3、等温过程4、绝热过程5、多变过程*气体的状态变化三、气压传动系统中的快速充、放气过程由于快速充、放气过程中的气体来不及与外界进行能量交换，可视为绝热过程。1、定容积器充气过程充气前定容积器状态充气后定容积器状态*气体的状态变化三、气压传动系统中的快速充、放气过程1、定容积器充气过程⑴充气引起的温度和质量变化*气体的状态变化三、气压传动系统中的快速充、放气过程1、定容积器充气过程⑵充气时间p≤0.528p0，声速充气阶段，时间t1p≥0.528p0，亚声速充气阶段，时间t2*气体的状态变化三、气压传动系统中的快速充、放气过程2、容器放气过程放气前容器状态放气后容器状态*气体的状态变化三、气压传动系统中的快速充、放气过程2、容器放气过程⑴放气引起的温度和质量变化*气体的状态变化三、气压传动系统中的快速充、放气过程2、容器放气过程⑵放气时间p≥1.893pa，声速放气阶段，时间t1p≤1.893pa，亚声速放气阶段，时间t2*气体的流动规律气体流动和油液流动一样，遵循能量守恒与转换、质量守恒和其它运动规律。气压传动系统中，气体在管道中的流动可视为一维定常流动（稳定流动）*气体的流动规律一、气体流动的基本方程1、连续性方程2、动量方程*气体的流动规律一、气体流动的基本方程3、能量方程（伯努利方程）绝热过程，可压缩忽略摩擦、高度影响低速、不可压缩*气体的流动规律二、声速和马赫数1、声速在理想气体中，声音传播的速度只与气体温度相关，表达式为：*气体的流动规律二、声速和马赫数2、马赫数气流速度v与当地声速c之比称为马赫数：Ma1，气体流动为亚声速流动；Ma1，气体流动为超声速流动；Ma=1，气体流动为临界流动；马赫数反映了气流的压缩性，马赫数越大，气流密度变化越大；在气压传动系统中，可认为是不可压缩的。*气体的流动规律二、声速和马赫数3、气体在管道中的流动特性变截面的管道中，气体在马赫数大于1和小于1两种情况下，气体的状态参数随管道截面积变化的规律绝然不同。*气体的流动规律三、气体通过收缩喷嘴的流动p0pe0.528p0pe0.528p0*气体的流动规律四、气动元件和管道的有效面积1、圆形节流孔的有效截面积*气体的流动规律四、气动元件和管道的有效面积2、管道的有效截面积*气体的流动规律四、气动元件和管道的有效面积3、多个元件组合后的有效截面积*气动元件概述和液压系统类似，气动系统的元件及装置可分为以下几种：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。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。控制元件控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各阀类；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。*气源装置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；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。*气源装置*气源装置一、气压发生器1、空气压缩机的分类空气压缩机是将机械能转换成气体压力能的装置。容积型压缩机速度型压缩机转换方式***********************液压与气压传动*气压传动前言气压传动是以压缩空气作为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。气压传动与液压传动工作原理和系统组成相同，但因工作介质不同，其间又有显著的差异。除了具有与液压传动一样，操作控制方便，易于实现自动控制、中远程控制、过载保