气缸的工作原理

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气缸的工作原理

气缸的工作原理

气缸的工作原理
气缸是一种用来产生线性运动的装置,它常常被应用在各种机械设备中,如汽
车发动机、液压系统、气动系统等。

气缸的工作原理主要是通过压力的变化来实现推动活塞的运动,从而产生所需的力和动力。

首先,气缸内部通常包含一个活塞,活塞可以在气缸内做直线往复运动。

当压
缩空气或液压油进入气缸时,活塞会受到压力的作用而向外推动。

而当压力释放时,活塞则会向内收缩。

这种推动活塞的方式可以实现气缸的工作。

其次,气缸的工作原理还涉及到气缸的密封性能。

在活塞与气缸壁之间需要有
良好的密封,以防止压缩空气或液压油泄漏,从而保证气缸的正常工作。

因此,气缸通常会采用密封圈或密封垫来实现密封,以确保气缸内部的工作压力和力量不会损失。

此外,气缸的工作原理还与气源的供给和控制有关。

在气动系统中,气源通常
是压缩空气,而在液压系统中,气源则是液压油。

通过控制气源的供给和释放,可以实现对气缸运动的控制,如推动速度、力量大小等。

这需要通过气缸上的阀门或控制装置来实现。

最后,气缸的工作原理还需要考虑到气缸的结构设计和材料选择。

气缸通常会
根据具体的工作环境和要求来选择合适的材料,以确保气缸在工作时能够承受所需的压力和力量,并具有足够的耐磨性和耐腐蚀性。

总的来说,气缸的工作原理是通过压力的变化来推动活塞的运动,实现线性运
动的目的。

而实现这一原理需要考虑到气缸的密封性能、气源的供给和控制,以及气缸的结构设计和材料选择等因素。

只有这些因素都得到合理的考虑和设计,气缸才能正常工作并发挥出最佳的效果。

气缸的工作原理

气缸的工作原理

气缸的工作原理气缸是一种常见的机械装置,广泛应用于各种工业领域。

它的工作原理是基于气体力学和热力学原理,通过气体的压力和容积变化来实现机械运动。

气缸通常由气缸筒、活塞、活塞杆、密封件和进气/排气口等组成。

下面将详细介绍气缸的工作原理。

1. 压缩冲程:在气缸的压缩冲程中,气缸筒内的气体被压缩。

当活塞向上移动时,气缸筒内的容积减小,导致气体的压力增加。

这是由于活塞在上升过程中将气体挤压在一起,使气体分子之间的碰撞频率增加,从而增加了气体的压力。

2. 燃烧冲程:在气缸的燃烧冲程中,混合气体被点火燃烧。

当活塞接近上止点时,点火系统将点火火花发送到气缸中的混合气体中,引发燃烧。

燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下运动,同时释放出能量。

3. 排气冲程:在气缸的排气冲程中,燃烧产生的废气被排出。

当活塞向上移动时,废气通过排气口排出气缸。

这是通过打开排气门或排气阀来实现的,使废气从气缸中流出。

4. 进气冲程:在气缸的进气冲程中,新鲜空气被吸入。

当活塞接近下止点时,进气门或进气阀打开,允许新鲜空气进入气缸。

这样,气缸内的压力降低,形成负压,使空气被吸入。

以上是气缸的基本工作原理。

在实际应用中,气缸通常与其他机械装置配合使用,如活塞发动机、液压系统等。

不同类型的气缸有不同的结构和工作方式,但其基本原理都是利用气体的压力和容积变化来实现机械运动。

需要注意的是,气缸的工作原理中涉及到的压力、温度、容积等参数会受到多种因素的影响,如气缸的设计、材料、工作环境等。

因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行合理设计和调整,以确保气缸的正常工作和性能。

希望以上内容能够详细解答您关于气缸工作原理的疑问。

如有其他问题,请随时提问。

气缸的工作原理

气缸的工作原理

气缸的工作原理气缸是一种常见的机械装置,广泛应用于各种工业和机械设备中。

它的工作原理基于气体的压力变化,通过控制气体的进出来实现机械运动。

1. 气缸的基本结构气缸由气缸筒、活塞、活塞杆、密封件和进气口、排气口等组成。

- 气缸筒:通常采用金属材料制成的圆筒形结构,内部光滑且耐磨。

气缸筒的尺寸和形状根据具体应用需求而定。

- 活塞:位于气缸筒内部,是气缸的运动部件。

活塞通常由金属材料制成,具有密封性能,能够在气缸筒内部与气体形成密闭空间。

- 活塞杆:连接活塞和外部机械装置,传递运动力和力矩。

活塞杆通常由强度较高的金属材料制成。

- 密封件:用于保持气缸内外的气体不互相泄漏。

常见的密封件有活塞环、密封圈等。

- 进气口和排气口:用于控制气体的进出,通常通过阀门或控制系统来实现。

2. 气缸的工作原理气缸的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:- 进气阶段:当气缸内部的活塞向外移动时,气缸内部形成一个负压区域,进气阀门打开,外部气体通过进气口进入气缸内部。

进气阀门关闭后,气缸内部形成一个密闭空间。

- 压缩阶段:当进气阶段结束后,活塞开始向内移动,气缸内部的空间被压缩,气体的压力随之增加。

这个阶段是气缸储存能量的过程。

- 点火阶段:当气缸内部的气体达到一定压力时,点火系统会引燃混合气体,产生爆炸。

爆炸产生的高温高压气体推动活塞向外运动,完成一次工作循环。

- 排气阶段:当活塞向外移动时,气缸内部的压力增大,排气阀门打开,高压气体通过排气口排出气缸,完成一次工作循环。

3. 气缸的应用领域气缸广泛应用于各个行业和领域,包括工业自动化、机械制造、汽车工程等。

以下是一些常见的应用领域:- 工业自动化:气缸常用于控制工业机械设备的运动,如自动化生产线上的输送带、机械臂等。

- 机械制造:气缸在机床、冲压机、注塑机等机械设备中起到控制和驱动的作用。

- 汽车工程:气缸是内燃机的核心部件,用于控制气门的开闭和活塞的运动,实现发动机的工作循环。

气缸工作原理

气缸工作原理

气缸工作原理气缸是一种常见的机械装置,广泛应用于各种工业和交通领域。

它主要用于将气体能量转化为机械能,实现各种工作任务。

本文将详细介绍气缸的工作原理及其相关知识。

一、气缸的定义和分类气缸是一种能够将气体能量转化为机械能的装置,它通常由气缸筒、活塞、活塞杆、气缸盖和气缸座等组成。

根据气缸的工作方式和结构特点,可以将气缸分为以下几类:1. 单作用气缸:只有一个工作腔,气体只能在一个方向上推动活塞运动。

2. 双作用气缸:有两个工作腔,气体可以在两个方向上推动活塞运动。

3. 气动弹簧复位气缸:在气缸内设置了弹簧,气缸工作时气体推动活塞运动,当气源消失时,弹簧可以将活塞复位。

4. 气动减振气缸:在气缸内设置了减振装置,可以减少气缸运动时的冲击和振动。

二、气缸的工作原理气缸的工作原理基于气体的压力差和活塞的运动。

当气缸内的气体受到压力时,会推动活塞运动,从而实现工作任务。

下面将详细介绍气缸的工作原理。

1. 单作用气缸的工作原理:单作用气缸只有一个工作腔,气体只能在一个方向上推动活塞运动。

当气体进入气缸时,气体压力会使活塞向前运动,完成工作任务。

当气源消失时,气缸内的弹簧会将活塞复位。

2. 双作用气缸的工作原理:双作用气缸有两个工作腔,气体可以在两个方向上推动活塞运动。

当气体进入一个工作腔时,该工作腔的气压会使活塞向前运动,完成工作任务。

当气体进入另一个工作腔时,活塞会向后运动,完成另一个工作任务。

3. 气动弹簧复位气缸的工作原理:气动弹簧复位气缸在气缸内设置了弹簧,当气源供给气缸时,气体推动活塞向前运动,完成工作任务。

当气源消失时,弹簧会将活塞复位,使气缸回到初始位置。

4. 气动减振气缸的工作原理:气动减振气缸在气缸内设置了减振装置,可以减少气缸运动时的冲击和振动。

当气源供给气缸时,气体推动活塞运动,减振装置会吸收冲击力和振动,使气缸运动更加平稳。

三、气缸的应用领域气缸作为一种常见的机械装置,在各个领域都有广泛的应用。

气缸工作原理

气缸工作原理

气缸工作原理气缸是一种常见的机械装置,广泛应用于各种机械设备中,如发动机、压缩机、液压系统等。

它的作用是将气体或者液体的压力转化为直线运动或者旋转运动。

下面将详细介绍气缸的工作原理。

一、气缸的结构和组成气缸由缸筒、活塞、活塞环、活塞销、活塞杆、气缸盖、气缸座等部件组成。

1. 缸筒:气缸的外壳,通常由钢铁材料制成,具有一定的强度和刚度,能够承受内部压力的作用。

2. 活塞:位于缸筒内部,是气缸中的活动部件,用于将气体或者液体的压力转化为机械能。

活塞通常由铸铁或者铝合金制成,具有一定的密封性能。

3. 活塞环:安装在活塞上,用于密封活塞与缸筒之间的空隙,防止气体或者液体泄漏。

4. 活塞销:连接活塞和活塞杆的零件,使其能够相对运动。

5. 活塞杆:连接活塞温和缸盖的零件,使活塞能够与气缸盖一起运动。

6. 气缸盖:位于缸筒的顶部,用于封闭气缸的上部空间,通常具有进气口和排气口。

7. 气缸座:固定气缸的底部,通常由铸铁或者铝合金制成,具有一定的强度和刚度。

二、气缸的工作原理气缸的工作原理主要涉及气体或者液体的压力变化和活塞的运动。

1. 气体压力变化:当气缸内充满气体时,气体味受到压缩,从而增加气体的压力。

当气缸内的气体被加热或者压缩时,气体份子的平均动能增加,气体压力也随之增加。

相反,当气缸内的气体被冷却或者膨胀时,气体份子的平均动能减小,气体压力也随之减小。

2. 活塞运动:当气缸内的气体压力增加时,活塞会受到压力的作用向外运动;当气缸内的气体压力减小时,活塞会受到外部力的作用向内运动。

通过控制气缸内气体的压力变化,可以实现活塞的往复运动。

三、气缸的工作过程气缸的工作过程通常包括吸气、压缩、燃烧和排气四个阶段。

1. 吸气阶段:气缸活塞向下运动,气缸内形成负压,进气阀门打开,外部空气通过进气口进入气缸,充满气缸。

2. 压缩阶段:气缸活塞向上运动,气缸内的气体被压缩,压缩空气的温度和压力增加。

3. 燃烧阶段:当气缸活塞达到顶点时,喷油器向气缸内喷入燃油,燃油与压缩空气混合并点燃,产生爆炸燃烧,释放出巨大的能量。

气缸的工作原理

气缸的工作原理

气缸的工作原理气缸是内燃机中的重要部件,它通过气缸内的活塞来转化燃气的热能为机械能,推动发动机的运转。

下面将从气缸的结构、工作原理、气缸的种类、气缸的材质温和缸的维护等方面进行详细介绍。

一、气缸的结构1.1 气缸体:气缸体是气缸的主体部份,用于容纳活塞温和缸盖。

1.2 活塞:活塞是气缸内上下运动的零件,它通过连杆与曲轴相连,将燃气的压力转化为机械能。

1.3 气缸盖:气缸盖是气缸的封闭部份,与气缸体密切结合,起到密封气缸的作用。

二、气缸的工作原理2.1 进气冲程:活塞下行,气缸内形成负压,进气门打开,混合气进入气缸。

2.2 压缩冲程:活塞上行,气缸内混合气被压缩,形成高压。

2.3 爆发冲程:点火系统点燃混合气,燃烧产生高温高压气体,推动活塞下行。

三、气缸的种类3.1 单缸气缸:惟独一个气缸的内燃机。

3.2 多缸气缸:有多个气缸的内燃机,如四缸、六缸等。

3.3 涡轮增压气缸:通过涡轮增压器增加气缸的进气量,提高发动机的功率。

四、气缸的材质4.1 铸铁气缸:传统的气缸材质,价格便宜,但分量较大。

4.2 铝合金气缸:轻量化的气缸材质,散热性能好,但成本较高。

4.3 钛合金气缸:高性能的气缸材质,分量轻、强度高,但价格昂贵。

五、气缸的维护5.1 定期更换气缸垫片:避免气缸盖温和缸体之间的漏气。

5.2 注意发动机冷却系统:保持发动机正常工作温度,避免气缸过热。

5.3 定期更换活塞环:避免活塞与气缸壁磨损过快,影响密封性能。

总结:气缸作为内燃机的重要组成部份,其工作原理及结构对发动机的性能有着重要影响。

正确选择气缸的种类和材质,并定期进行维护保养,可以延长发动机的使用寿命,保证车辆的正常运行。

气缸工作原理

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气缸工作原理(带图)气缸工作原理一、单作用气缸只有一腔可输入压缩空气,实现一个方向运动。

其活塞杆只能借助外力将其推回;通常借助于弹簧力,膜片张力,重力等。

单作用气缸的特点是:1)仅一端进(排)气,结构简单,耗气量小一、单作用气缸只有一腔可输入压缩空气,实现一个方向运动。

其活塞杆只能借助外力将其推回;通常借助于弹簧力,膜片张力,重力等。

单作用气缸的特点是:1)仅一端进(排)气,结构简单,耗气量小。

2)用弹簧力或膜片力等复位,压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力,因而减小了活塞杆的输力。

3)缸内安装弹簧、膜片等,一般行程较短;与相同体积的双作用气缸相比,有效行程小一些。

4)气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化,因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。

由于以上特点,单作用活塞气缸多用于短行程。

其推力及运动速度均要求不高场合,如气吊、定位和夹紧等装置上。

单作用柱塞缸则不然,可用在长行程、高载荷的场合。

二、双作用气缸工作原理图双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气,实现双向运动的气缸。

其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。

此类气缸使用最为广泛。

1)双活塞杆双作用气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。

缸体固定时,其所带载荷(如工作台)与气缸两活塞杆连成一体,压缩空气依次进入气缸两腔(一腔进气另一腔排气),活塞杆带动工作台左右运动,工作台运动范围等于其有效行程s的3倍。

安装所占空间大,一般用于小型设备上。

活塞杆固定时,为管路连接方便,活塞杆制成空心,缸体与载荷(工作台)连成一体,压缩空气从空心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔,使缸体带动工作台向左或向左运动,工作台的运动范围为其有效行程s的2倍。

适用于中、大型设备。

三、缓冲气缸图缓冲气缸1—活塞杆;2—活塞;3—缓冲柱塞;4—柱塞孔;5—单向密封圈;6—节流阀;7—端盖;8—气孔缓冲气缸对于接近行程末端时速度较高的气缸,不采取必要措施,活塞就会以很大的力(能量)撞击端盖,引起振动和损坏机件。

气缸工作原理

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气缸工作原理
气缸工作是指通过气体的压缩和膨胀来产生动力的一种装置。

气缸通常由一个活塞和一个固定在气缸内的缸体组成。

工作原理如下:
1. 进气阶段:当气缸内的活塞向下移动时,气缸顶部的进气阀门打开,允许空气或混合气体进入气缸。

这个过程的目的是将可燃物质引入到气缸,为后续的燃烧提供燃料。

2. 压缩阶段:当活塞到达最低点后,开始上升。

上升过程中,进气阀门关闭,此时气缸内的容积减小,空气被压缩。

由于理想气体状态方程的作用,气体的压力会随着体积的减小而增加。

在这个过程中,压缩气体的温度也会增加。

3. 燃烧阶段:当活塞到达最高点时,进气和排气阀门同时关闭。

此时,一个火花塞产生的火花引燃压缩气体,引起爆炸。

爆炸产生的高温和高压气体推动活塞向下移动,并通过连杆传递动力。

4. 排气阶段:随着活塞向下移动,活塞下方的排气阀门打开,将燃烧产生的废气排出气缸。

排气完成后,活塞再次向上移动,进入下一个工作循环。

通过不断重复上述的工作循环,气缸能够不断地产生动力。

气缸广泛应用于内燃机、压缩机和液压系统等领域,是许多机械设备中不可或缺的重要部件。

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气缸的工作原理图42.2-9 是又一种浮动联接气-液阻尼缸。

与前者的区别在于:T形顶块和拉钩装设位置不同,前者设置在缸外部。

后者设置在气缸活塞杆,结构紧凑但不易调整空行程s1(前者调节顶丝即可方便调节s1的大小)。

1 .2.4 特殊气缸(1)冲击气缸图42.2-9 浮动联接气-液阻尼缸冲击气缸是把压缩空气的能量转化为活塞、活塞杆高速运动的能量,利用此动能去做功。

冲击气缸分普通型和快排型两种。

1)普通型冲击气缸普通型冲击气缸的结构见图42.2-10。

与普通气缸相比,此种冲击气缸增设了蓄气缸1和带流线型喷气口4及具有排气孔3的中盖2。

其工作原理及工作过程可简述为如下五个阶段(见图42.2-11):第一阶段:复位段。

见图42.2-10和图42.2-11a,接通气源,换向阀处复位状态,孔A进气,孔B排气,活塞5在压差的作用下,克服密封阻力及运动部件重量而上移,借助活塞上的密封胶垫封住中盖上的喷气口4。

中盖和活塞之间的环形空间C经过排气小孔3与大气相通。

最后,活塞有杆腔压力升高至气源压力,蓄气缸压力降至大气压力。

第二阶段:储能段。

见图42.2-10和图42.2-11b,换向阀换向,B孔进气充入蓄气缸腔,A孔排气。

由于蓄气缸腔压力作用在活塞上的面积只是喷气口4的面积,它比有杆腔压力作用在活塞上的面积要小得多,故只有待蓄气缸压力上升,有杆腔压力下降,直到下列力平衡方程成立时,活塞才开始移动。

式中 d——中盖喷气口直径(m);p30——活塞开始移动瞬时蓄气缸腔压力(绝对压力)(Pa);p20——活塞开始移动瞬时有杆腔压力(绝对压力)(Pa);G——运动部件(活塞、活塞杆及锤头号模具等)所受的重力(N);D——活塞直径(m);d1——活塞杆直径(m);F?0——活塞开始移动瞬时的密封摩擦力(N)。

若不计式(42.2-1)中G和F?0项,且令d=d1,,则当时,活塞才开始移动。

这里的p20、p30均为绝对压力。

可见活塞开始移动瞬时,蓄气缸腔与有杆腔的压力差很大。

这一点很明显地与普通气缸不同。

图42.2-10 普通型冲击气缸第三阶段:冲击段。

活塞开始移动瞬时,蓄气缸腔压力p30可认为已达气源压力ps,同时,容积很小的无杆腔(包括环形空间C)通过排气孔3与大气相通,故无杆腔压力p10等于大气压力pa。

由于pa/ps 大于临界压力比0.528,所以活塞开始移动后,在最小流通截面处(喷气口与活塞之间的环形面)为声速流动,使无杆腔压力急剧增加,直至与蓄气缸腔压力平衡。

该平衡压力略低于气源压力。

以上可以称为冲击段的第I区段。

第I区段的作用时间极短(只有几毫秒)。

在第I区段,有杆腔压力变化很小,故第I 区段末,无杆腔压力p1(作用在活塞全面积上)比有杆腔压力p2(作用在活塞杆侧的环状面积上)大得多,活塞在这样大的压差力作用下,获得很高的运动加速度,使活塞高速运动,即进行冲击。

在此过程B口仍在进气,蓄气缸腔至无杆腔已连通且压力相等,可认为蓄气-无杆腔为略带充气的绝热膨胀过程。

同时有杆腔排气孔A通流面积有限,活塞高速冲击势必造成有杆腔气体迅速压缩(排气不畅),有杆腔压力会迅速升高(可能高于气源压力)这必将引起活塞减速,直至下降到速度为0。

以上可称为冲击段的第Ⅱ区段。

可认为第Ⅱ区段的有杆腔为边排气的绝热压缩过程。

整个冲击段时间很短,约几十毫秒。

见图42.2-11c。

图42.2-11 普通型冲击气缸的工作原理1—蓄气缸;2—中盖;3—排气孔;4—喷气口;5—活塞第四阶段:弹跳段。

在冲击段之后,从能量观点来说,蓄气缸腔压力能转化成活塞动能,而活塞的部分动能又转化成有杆腔的压力能,结果造成有杆腔压力比蓄气-无杆腔压力还高,即形成“气垫”,使活塞产生反向运动,结果又会使蓄气-无杆腔压力增加,且又大于有杆腔压力。

如此便出现活塞在缸体来回往复运动—即弹跳。

直至活塞两侧压力差克服不了活塞阻力不能再发生弹跳为止。

待有杆腔气体由A排空后,活塞便下行至终点。

第五阶段:耗能段。

活塞下行至终点后,如换向阀不及时复位,则蓄气-无杆腔会继续充气直至达到气源压力。

再复位时,充入的这部分气体又需全部排掉。

可见这种充气不能作用有功,故称之为耗能段。

实际使用时应避免此段(令换向阀及时换向返回复位段)。

对径D=90mm的气缸,在气源压力0.65MPa下进行实验,所得冲击气缸特性曲线见图42.2-12。

上述分析基本与特性曲线相符。

对冲击段的分析可以看出,很大的运动加速使活塞产生很大的运动速度,但由于必须克服有杆腔不断增加的背压力及摩擦力,则活塞速度又要减慢,因此,在某个冲程处,运动速度必达最大值,此时的冲击能也达最大值。

各种冲击作业应在这个冲程附近进行(参见图42.2-11c)。

冲击气缸在实际工作时,锤头模具撞击工件作完功,一般就借助行程开关发出信号使换向阀复位换向,缸即从冲击段直接转为复位段。

这种状态可认为不存在弹跳段和耗能段。

2)快排型冲击气缸由上述普通型冲击气缸原理可见,其一部分能量(有时是较大部分能量)被消耗于克服背压(即p2)做功,因而冲击能没有充分利用。

假如冲击一开始,就让有杆腔气体全排空,即使有杆腔压力降至大气压力,则冲击过程中,可节省大量的能量,而使冲击气缸发挥更大的作用,输出更大的冲击能。

这种在冲击过程中,有杆腔压力接近于大气压力的冲击气缸,称为快排型冲击气缸。

其结构见图42.2-13a。

快排型冲击气缸是在普通型冲击气缸的下部增加了“快排机构”构成。

快排机构是由快排导向盖1、快排缸体4、快排活塞3、密封胶垫2等零件组成。

快排型冲击气缸的气控回路见图42.2-13b。

接通气源,通过阀F1同时向K1、K3充气,K2通大气。

阀F1输出口A用直管与K1孔连通,而用弯管与K3孔连通,弯管气阻大于直管气阻。

这样,压缩空气先经K1使快排活塞3推到上边,由快排活塞3与密封胶垫2一起切断有杆腔与排气口T的通道。

然后经K3孔向有杆腔进气,蓄气一无杆腔气体经K4孔通过阀F2排气,则活塞上移。

当活塞封住中盖喷气口时,装在锤头上的压块触动推杆6,切换阀F3,发出信号控制阀F2使之切换,这样气源便经阀F2和K4孔向蓄气腔充气,一直充至气源压力。

图42.2-12 冲击气缸特性曲线图42.2-13 快排型冲击气缸结构及控制回路a)结构图;b)控制回路1—快排导向盖;2—密封胶垫;3—快排活塞;4—快排缸体;5—中盖T—方孔;C—环形空间; 6—推杆;7—气阻;8—气容冲击工作开始时,使阀F1切换,则K2进气,K1和K3排气,快排活塞下移,有杆腔的压缩空气便通过快排导向盖1上的多个圆孔(8个),再经过快排缸体4上的多个方孔T(10余个)及K3直接排至大气中。

因为上述多个圆孔和方孔的通流面积远远大于K3的通流面积,所以有杆腔的压力可以在极短的时间降低到接近于大气压力。

当降到一定压力时,活塞便开始下移。

锤头上压块便离开行程阀F3的推杆6,阀3在弹簧的作用下复位。

由于接有气阻7和气容8,阀3虽然复位,但F2却延时复位,这就保证了蓄气缸腔的压缩空气用来完成使活塞迅速向下冲击的工作。

否则,若F3复位,F2同时复位的话,蓄气缸腔压缩空气就会在锤头没有运动到行程终点之前已经通过K4孔和阀F2排气了,所以当锤头开始冲击后,F2的复位动作需延时几十毫秒。

因所需延时时间不长,冲击缸冲击时间又很短,往往不用气阻、气容也可以,只要阀F2的换向时间比冲击时间长就可以了。

在活塞向下冲击的过程中,由于有杆腔气体能充分地被排空,故不存在普通型冲击气缸有杆腔出现的较大背压,因而快排型冲击气缸的冲击能是同尺寸的普通型冲击气缸冲击能的3~4倍。

(2)数字气缸如图42.2-14所示,它由活塞1、缸体2、活塞杆3等件组成。

活塞的右端有T字头,活塞的左端有凹形孔,后面活塞的T字头装入前面活塞的凹形孔,由于缸体的限制,T字头只能在凹形孔沿缸轴向运动,而两者不能脱开,若干活塞如此顺序串联置于缸体,T字头在凹形孔中左右可移动的围就是此活塞的行程量。

不同的进气孔A1~Ai(可能是A1,或是A1和A2,或A1、A2和A3,还可能是A1和A3,或A2和A3等等)输入压缩空气(0.4~0.8MPa)时,相应的活塞就会向右移动,每个活塞的向右移动都可推动活塞杆3向右移动,因此,活塞杆3每次向右移动的总距离等于各个活塞行程量的总和。

这里B孔始终与低压气源相通(0.05~0.1MPa),当A1~Ai孔排气时,在低压气的作用下,活塞会自动退回原位。

各活塞的行程大小,可根据需要的总行程s按几何级数由小到大排列选取。

设s=35mm,采用3个活塞,则各活塞的行程分别取α1=5mm;α2=10mm;α3=20mm。

如s=31.5mm,可用6个活塞,则α1、α2、α3……α6分别设计为0.5、1、2、4、8、16mm,由这些数值组合起来,就可在0.5~31.5mm围得到0.5mm 整数倍的任意输出位移量。

而这里的α1、α2、α3……αi可以根据需要设计成各种不同数列,就可以得到各种所需数值的行程量。

(3)回转气缸如图42.2-15a所示,主要由导气头、缸体、活塞、活塞杆组成。

这种气缸的缸体3连同缸盖6及导气头芯10被其他动力(如车床主轴)携带回转,活塞4及活塞杆1只能作往复直线运动,导气头体9外接管路,固定不动。

固转气缸的结构如图42.2-15b所示。

为增大其输出力采用两个活塞串联在一根活塞杆上,这样其输出力比单活塞也增大约一倍,且可减小气缸尺寸,导气头体与导气头芯因需相对转动,装有滚动轴承,并以研配间隙密封,应设油杯润滑以减少摩擦,避免烧损或卡死。

回转气缸主要用于机床夹具和线材卷曲等装置上。

(4)挠性气缸挠性气缸是以挠性软管作为缸筒的气缸。

常用挠性气缸有两种。

一种是普通挠性气缸见图42.2-16,由活塞、活塞杆及挠性软管缸筒组成。

一般都是单作用活塞气缸,活塞的回程靠其他外力。

其特点是安装空间小,行程可较长。

图42.2-14 数字气缸1—活塞;2—缸体;3—活塞杆图42.2-15 回转气缸a)原理图;b)结构图1—活塞杆;2、5—密封圈;3—缸体;4—活塞;6—缸盖;7、8—轴承9—导气头体;10—导气头芯;11—中盖;12—螺栓图42.2-16 普通挠性气缸第二种挠性气缸是滚子挠性气缸见图42.2-17。

由夹持滚子代替活塞及活塞杆,夹持滚子设在挠性缸筒外表面,A端进气时,左端挠性筒膨胀,B端排气,缸左端收缩,夹持在缸筒外部的滚子在膨胀端的作用下,向右移动,滚子夹带动载荷运动。

可称为挠性筒滚子气缸。

这种气缸的特点是所占空间小,输出力较小,载荷率较低,可实现双作用。

图42.2-17 滚子挠性气缸(5)钢索式气缸钢索式气缸见图42.2-18,是以柔软的、弯曲性大的钢丝绳代替刚性活塞杆的一种气缸。

活塞与钢丝绳连在一起,活塞在压缩空气推动下往复运动,钢丝绳带动载荷运动,安装两个滑轮,可使活塞与载荷的运动方向相反。

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