SMC气动基础8--真空元件与系统

气动控制元件和真空元件PPT学习教案

通口输入口输出口排气口输出口
数字表示字母表示
通口
数字表示
1
P
排气口
5
2
B 控制口（1、2口接通） 12
3
S 控制口（1、4口接通） 14
4
Y Z (Z)
第3页/共53页
② 液压方向控制阀基本上都是钢铁件，可承受高压，非常笨重；气动方向控制阀基本上都是合金铝制成的，轻而小巧。
液压系统的工作压力很高，如果换向阀没有定位器，失去控制后，阀芯很难维持在某一确定位置。
第4页/共53页
⑤ 液压传动中的“电液换向阀”与气压传动中的“先导式电磁换向阀”虽然在控制形式上有些相似（都是先导控制），但因二者之间的工作压力差异很大，所以具体的控制方法完全不同。
液压传动中的“电液换向阀是利用先导电磁换向阀引导有压液体，去驱动液动换向阀；而气压传动中的“先导式电磁换向阀” 是靠电磁阀芯直接开启和关断控制气路，非常简单方便，而且稳定可靠。
42 12
53 1
(c)
在图13-5中，当控制口12有控制气压时，滑柱右移，输入口 1与输出口2相通，输出口4与排气口5相通，排气口3被关断，如图13-5（a）所示。当控制口14有控制气压时，滑柱左移，输入口1与输出口4相通，输出口2与排气口3相通，排气口5被关断，如图13-3 （b）所示。
第2页/共53页
气动与液压方向控制阀的不同之处主要表现在。
① 液压换向阀有回油口R或T，气动换向阀没有回气口，只有排气口R和S。液压换向阀的接口都用字母表示，而气动换向阀除了用字母表示外，通常习惯于用数字表示。
表13-1为气动换向阀用数字和字母表示接口的方法比较。
表13-1 气动换向阀用数字和字母表示接口的方法比较

SMC气动基础知识

4
各种传动与控制方式的比较2
主要方式
维护
危险性信号转换远程操作动力源出现故障时安装自由度承受过载能力无级变速速度调整价格备注
机械方式
简单
没有特别问题难难不动作小较难稍困难稍困难普通
由凸轮、螺钉、杠杆、连杆、齿轮、棘轮、棘爪、和传动轴等机件组成的驱动系统。主要动力源为电动机。
一个大气压P0 ≈ 105 Pa ≈ 0.1 MPa ≈ 1 bar ≈ 1 kgf/cm²
3
各种传动与控制方式的比较
主要方式驱动力驱动速度响应速度特性受负载的影响构造配线、配管温度影响防潮性机械方式
不太大小中
电气方式
不太大大大
电子方式
小大大
液压方式
大（可达数百 KN以上）
6

气动系统的缺点

由于空气有压缩性，气缸的动作速度易受负载的变化而变化。采用气液联动方式可克服这一缺陷。
气缸在低速运动时，由于摩擦力占推力的比例较大，气缸的低速稳定性不如液压缸。虽然在许多应用场合，气缸的输出力能满足工作要求，但其输出力比液压缸小。
7
电气方式
有技术要求
注意漏电易很好不动作有不行稍困难容易稍高
驱动系统作为动力源和其他的电磁离合器、制动器等机械方式并用。控制系统由限位开关、继电器、延时器等组成
电子方式
技术要求高
没有特别问题易很好不动作有不行稍困难容易高
由半导体元件等组成的控制方式
液压方式
气压的再生使用在气缸等执行元件上使用空气压缩机吸入空气

(完整版)SMC气动基础--基本回路

路中位排气式
中位时两个出气口与排气口相通
气缸活塞杆可以任意推动
14
换向回路练习题
15
压力（力）控制回路
16
压力（力）控制回路 ——气源压力控制回路
• 气源压力控制主要是指使空压
机的输出压力保持在储气罐所允
P≤Ps
许的额定压力以下
Ps
溢流阀控制气罐
的最大允许压力
17
压力（力）控制回路 ——工作压力控制回路
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节为低速
SD1 SD2 气缸速度
--
0
+-
低速
SD1
++
高速
SD2
S1
S2
低速
高速
37
速度控制回路 ——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现高低速切换
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节为低速
SD1 SD2 --
+++
气缸速度 0
低速高速
--
0
+-
A
SD1
++
B
SD2
27
位置控制回路 ——带锁气缸
•利用带锁气缸,可以实现中间定位控制
• 二位三通电磁阀SD3失电，带锁气缸锁紧制动；得电，制动解除
SD1
SD2
SD3
28
產品&环境
焊接生产线上使用的夹紧气缸
问题
由于设计的要求,采用中央封闭3/5通阀,实现夹紧气缸中央停留位置,以等待下一工件的到位. 如果等待的时间略长,气缸会在夹紧臂自重的影响下,自动伸出,影响生产.
Z
2

SMC气动基础知识培训课件.

SMC气动基础知识培训课件.一、教学内容本节课我们将学习《SMC气动基础知识》教材的第一章节，详细内容涉及气动元件的基本原理、气动系统的构成、气动执行元件的工作原理及其在自动化设备中的应用等。

二、教学目标1. 理解并掌握气动元件的基本原理及其在气动系统中的作用。

2. 学会分析气动系统的构成，了解各部分的功能和相互关系。

3. 掌握气动执行元件的工作原理，能够进行简单的气动设备故障排查。

三、教学难点与重点1. 教学难点：气动执行元件的工作原理及气动系统的设计。

2. 教学重点：气动元件的基本原理、气动系统的构成及各部分功能。

四、教具与学具准备1. 教具：SMC气动元件实物、气动系统演示装置、PPT课件。

2. 学具：笔记本、教材、计算器。

五、教学过程1. 导入：通过展示气动设备在工业生产中的应用，引发学生对气动知识的兴趣。

2. 新课内容：详细讲解气动元件的基本原理、气动系统的构成、气动执行元件的工作原理。

a. 气动元件基本原理：利用PPT展示气动元件的图片，讲解其工作原理。

b. 气动系统构成：分析气动系统各部分的功能和相互关系。

c. 气动执行元件：结合实物，讲解气动执行元件的工作原理。

3. 实践情景引入：展示气动设备故障排查实例，让学生了解气动知识在实际中的应用。

4. 例题讲解：针对气动系统的设计，进行例题讲解，巩固所学知识。

5. 随堂练习：布置相关练习题，让学生及时巩固所学内容。

六、板书设计1. 气动元件基本原理2. 气动系统构成气源部分控制部分执行部分3. 气动执行元件工作原理4. 气动设备故障排查实例七、作业设计1. 作业题目：a. 列举气动元件的基本原理。

b. 简述气动系统的构成及其各部分功能。

c. 解释气动执行元件的工作原理。

2. 答案：a. 气动元件基本原理：利用压缩空气作为动力源，实现机械部件的运动或控制。

b. 气动系统构成：气源部分（空气压缩机、气罐等）、控制部分（气动控制阀、电磁阀等）、执行部分（气缸、气马达等）。

smc气动培训教程-气动理论基础

100
行程
精选2021版课件
23
CJ系列品番介绍
C D J 2 K B 16
无“D”：不带磁石有“D”：带磁石
标准型
形式：无记号基本型
Ｗ双杆型Ｋ防回转型ＲＡ直接安装型 RKA 直接安装杆不回转型
双杆型
缸径： 6.10.16.
安装形式 B 标准型 D 摆动型 L 角座型 F 法兰型
防回转型
材质：高碳钢、表面经镀硬铬处理，不锈钢，以防腐蚀，并提高密封圈的耐磨性。
精选2021版课件
33
第四节缸筒与端盖的连接方法
整体型：采用锻造工艺把缸筒与一侧端盖作成一体，另一侧端盖与缸筒使用铆接或用卡圈固定。用于微型缸和中小型缸。
精选2021版课件
34
铆接型：在端盖上开有沟槽，将缸筒两端压铆入端盖沟槽内，形成一体，用于中小型缸。CJ2、CM2
精选2021版课件
8
第一节气动元件与系统的基本构成
气源设备：空气压缩机、后冷却器、气罐气源处理元件：过滤器、干燥器气动控制元件：压力、方向、速度控制阀气动执行元件：气缸、气马达、气爪气动辅助元件：油雾器、消音器、管接头
精选2021版课件
9
精选2021版课件
10
1-增压阀
2-五通电磁阀
自动化方式:
机械方式：凸轮、杠杆、连杆、齿轮和转动轴
电气方式：限位开关、继电器、延时器、电磁离合器
电子方式：半导体元件
液压方式：液压阀、缸气动方式：气动阀、缸
从驱动、环境、
操作、价格等方
面考虑，
扬长避短
结合使用
精选2021版课件
4
气动方式优点：

SMC气动第三册(真空元件)

表② 连接口径
型号 ZH05B ZH07B ZH10B ZH13B ZH05D ZH07D ZH10D ZH13D ZH15D ZH18D ZH20D 连接(快换接头／螺纹拧入) SUP VAC EXH ø6/Rc 1 8 ø8/Rc 1 8 ø6/Rc 1 8 ø6/Rc 1 8 ø8/Rc 1 8 ø10/Rc 1 4 ø12/Rc 3 8 ø12/Rc 3 8
记号 06 08 10 12 01 02 03
尺寸 ø6 ø8 ø10 ø12 Rc 1 8 Rc 1 4 Rc 3 8
形式快换接头快换接头快换接头快换接头螺纹拧入螺纹拧入螺纹拧入
表① 连接形式的组合
主体形式盒型 (内置消声器) 直接配管型 (无消声器) ① ② ③ ① ② ③ SUP 快换接头快换接头螺纹拧入快换接头快换接头螺纹拧入 VAC 快换接头螺纹拧入螺纹拧入快换接头螺纹拧入螺纹拧入 EXH — — — 快换接头快换接头螺纹拧入
注意
1 方向控制阀，速度控制阀等相关元件应参见各自样本的注意事项。
维护
警告
1 要定期对真空过滤器和消声器进行清洗。
过滤器及消声器的孔眼被堵，真空发生器的性能便降低。在粉尘多的场合，应使用处理流量大的真空过滤器。
前附5-1
!"
!
ZH
型号 · 规格 · 最大吸入流量/空气消耗量
型号 ZH05B□ ZH07B□ ZH10B□ ZH13B□ ZH05D□ ZH07D□ ZH10D□ ZH13D□ ZH15D□ ZH18D□ ZH20D□ 喷嘴直径 ømm 0.5 0.7 1.0 1.3 0.5 0.7 1.0 1.3 1.5 1.8 2.0 主体形式 *最高真空度 kPa S型 L型最大吸入流量 /min(ANR) S型 L型 5 8 12 20 24 34 40 70 5 8 12 20 24 34 40 70 55 75 65 110 85 135 空气消耗量 /min(ANR) S型 · L型 13 23 46 78 13 23 46 78 95 150 185

SMC气动第三册(真空元件)

注意
1 方向控制阀，速度控制阀等相关元件应参见各自样本的注意事项。
维护
警告
1 要定期对真空过滤器和消声器进行清洗。
过滤器及消声器的孔眼被堵，真空发生器的性能便降低。在粉尘多的场合，应使用处理流量大的真空过滤器。
前附5-1
!"
!
ZH
型号 · 规格 · 最大吸入流量/空气消耗量
型号 ZH05B□ ZH07B□ ZH10B□ ZH13B□ ZH05D□ ZH07D□ ZH10D□ ZH13D□ ZH15D□ ZH18D□ ZH20D□ 喷嘴直径 ømm 0.5 0.7 1.0 1.3 0.5 0.7 1.0 1.3 1.5 1.8 2.0 主体形式 *最高真空度 kPa S型 L型最大吸入流量 /min(ANR) S型 L型 5 8 12 20 24 34 40 70 5 8 12 20 24 34 40 70 55 75 65 110 85 135 空气消耗量 /min(ANR) S型 · L型 13 23 46 78 13 23 46 78 95 150 185
catc0505acatc0506acatc0610acatc0609ccatcep2acate804abestpneumatics2004vol13cate813bcate813b01e492cate801acate806bcate815acate831acate832abestpneumatics2004vol13bestpneumatics2004vol13bestpneumatics2004vol13bestpneumatics2004vol13bestpneumatics2004vol13bestpneumatics2004vol13bestpneumatics2004vol13bestpneumatics2004vol13bestpneumatics2004vol13bestpneumatics2004vol13bestpneumatics2004vol13cate817acate802bbestpneumatics2004vol16cate808acates6016acates6015dcate827acate810acate803bcate809acatc0607ccatc0703bcates10042ccates10043acats10042ccats10043acatsp2ccats1405a501503504506507509511515522523534536537538539542544546547548551553554557559560561563564565568570572573574真空发生器直管型真空发生器多级真空发生器多级真空发生器带电子式延时器的真空发生器薄型真空发生器真空发生器组件真空发生器组件小型真空发生器组件大型真空发生器组件真空发生器与电磁阀的组合真空过滤器小型真空过滤器真空吸盘250垂直真空口接管吸盘不带缓冲带缓冲水平真空口接管吸盘不带缓冲带缓冲水平真空口倒钩式接管吸盘不带缓冲带缓冲特殊真空吸盘大型真空吸盘40125大型垂直真空口接管吸盘不带缓冲带缓冲大型水平真空口接管吸盘不带缓冲带缓冲大型风琴形真空吸盘40125大型垂直真空口接管风琴形吸盘不带缓冲带缓冲大型水平真空口接管风琴形吸盘不带缓冲带缓冲带单向阀的真空吸盘微型电子式真空压力开关真空压力开关高精度数字式真空压力开关吸着确认开关真空用气缸真空调压阀电气比例阀真空用真空用分水过滤器高真空阀cats1006cc

SMC气动基础真空元件

计算法 W=P*S*0.1*(1/t) (W’=P’/760*1.033*S*1/t)
W:吸吊力(N)
W’:吸吊力(kgf)
W
P:真空度（kpa)
水平吊
P’:真空度(mmHg)
S:吸盘面积（cm2)
T:安全系数水平吊：4以上
垂直吊：8以上
W
垂直吊
（应当避免作为基本方法使用）
31
真空元件的选定
1-b求吸盘直径的方法计算法
30
真空元件的选定
选定步骤1 吸盘的选定
根据算出的吸盘的吸吊力求吸盘的直径。有时，计算值作为参考值，还要进行必要的吸着试验来确认。吸吊力的计算要根据工件的重量及移动时（上升、停滞、回转等）的加速度产生的惯性力，给予充分的裕量。还要考虑到吸盘个数及配置情况给予裕量。
1-a求理论吸吊力的方法
吸盘
2-d真空发生器、真空切换阀的尺寸（无漏气的场合）
(Φ D=√(4/3.14)*(720/P’*1.033)*(W’/n)*t*100 )
Φ D=√(4/3.14)*(1/P)*(W/n)*t*1000
W:吸吊力(N) Φ D:吸盘直径(mm) W’:吸吊力(kgf) n:吸盘数量 P:真空度（kpa) P’:真空度(mmHg) t:安全系数水平吊：4以上
17
真空吸盘ZPT系列
ZPT 02 U N
A5
ZPT 16 U GS K 20 0 6 A10
吸盘垫直径真空吸盘吸盘材质式样
真空取出口吸盘形状的螺纹直径
吸盘材质缓冲方冲式程真空取出口真的空取取付出接口线
不带缓冲
带缓冲
18
ZPT大型高荷重
不带缓冲

SMC 气动基础理论篇

声速流动即（P1 + 0.1）/ ( P2 + 0.1) ≥ 2 时 q = 124S ( P1 + 0.1)
结论：可见声速流动下，流量只与阀的进口压力P1和有效截面积S有关，若阀的进口压力P1不变，则流量仅与S有关
.
10
气体流过阀口的流动状态
.
11
谢谢大家
.
12
温度
1psi = 6.89kPa
热力学温度 T 单位为K 摄氏温度 t 单位为℃
可压缩性
t = T - T0 T0 = 273.15K
气体的分子间距大，故气体的体积容易随压力发生变化
P1
P2
标准状态和基准状态
标准状态(ANR)：温度20℃，相对湿度65%，压力0.1MPa 基准状态：温度0℃，压力101.3KPa的干空气的状态
总流量不变
p1 A1 u1
u2 A2 p2
伯努利方程 p11 2u12p212u22
能量守恒，单位体积的气体压力能和动能之和保持不变
可压缩流动
气流达到声速时，p1≈2p2
P1 bar 绝对压力 9
8
7
6
p1 u=0
p2 u2
从气罐中向外排气，在p1下降到2p2之前，流量保持不变
5
4 3 2
1
0
.
.
4
空气中的水分
几个概念
水蒸汽分压力：湿空气中水蒸汽独占空气总容积时所具有的压力。当空气中的水蒸汽达到饱和时，这时水蒸汽所具有的压力叫做饱和水蒸汽分压力。
绝对湿度（kg/m3）：每一立方米的湿空气中所含有的水蒸汽的质量。
ms
V
S
PS RST
ρs=水蒸汽的密度，kg/m3 Ps =水蒸汽分压力，Pa Rs =水蒸汽的气体常数，462.05 J/(kg·K)