气动控制技术的原理及应用
气动技术概况
气动技术概况空气的物理性质空气压缩机原理第四章方向控制阀能改变气体流动方向或通断的控制阀称为方向控制阀。
一、分类方向控制阀的品种规格相当多，了解其分类的就比较容易掌握他们的特性，以利于选用。
1、按阀内气流的流通方向分类只允许气流沿一个方向流动的控制阀叫做单向型控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀和快速排气阀等。
快排阀按其功能也可归入流量控制阀，可以改变气流流动方向的控制阀叫做换向控制阀。
如二位三通阀、三位五通阀。
2、按控制方式分类1）电磁控制电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸引力，利用电磁力使阀芯切换，以改变气流方向的阀，称为电磁控制换向阀。
这种阀易于实现电－气联合控制和复杂控制，能实现远距离操作，故得到广泛的应用。
2）气压控制靠气压力使阀芯切换以改变气流方向的阀称为气压控制换向阀。
这种阀在易燃．易爆．潮湿．粉尘大．强磁场．高温等恶劣工作环境中。
以及不能使用电磁控制的环境中，工作安全可靠，寿命长。
但气压控制阀的切换速度比电磁阀慢些。
气压控制可分成加压控制．泄压控制．差压控制和延时控制等。
加压控制是指加在阀芯上的控制信号的压力值是渐升的。
当压力升至某压力值时，阀被切换。
这是常用的气压控制方式。
泄压控制是指加在阀芯上的控制信号的压力值是渐降的。
当压力降至某压力值时，阀被切换。
用于三位阀中，可省去复位弹簧，电磁先导阀要使用常通式。
但泄压控制阀的切换性能不如加压控制阀。
差压控制是利用阀芯两端受气压作用的有效面积不等，在气压作用力的差值下，使阀芯动作而换向。
差压控制的阀芯，靠气压复位，不需要复位弹簧。
延时控制是利用气流经过小孔或缝隙被节流后，再向气室内充气，经过一定的时间，当气室内压力升至一定值后，再推动换向阀芯动作而换向，从而达到信号延迟的目的。
常用于延时阀和脉冲阀上。
３）人力控制依靠人力使阀芯切换的换向阀称为人力控制换向阀。
它可分为手动阀和脚踏阀。
人力控制与其它控制方式相比，具有可按人的意志进行操作．使用频率低．动作速度较慢．操作力不宜大，故阀的通径小等特点。
气动基本知识
(中国) 有限公司中国))有限公司SMC (SMC (中国中国)营业技术一、气动基本概述空气压技术PNEUMATIC）是气动技术或气压传动气动（）是“气动技术”或“气压传动与控制”的简称。
气动技术是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段。
大气空气压压缩ENERGY常见的空气压打气筒喷涂装置公交车自动门牙科设备喷气枪气垫气动的应用领域气动系统构成메인라인필터主管路过滤器에프터쿨러后冷却器압축기에어탱크空气压缩机냉동식드라이어气罐冷冻式干燥机FRL 气缸控制阀三联件调速阀气动系统构成气动系统中最重要的三个控制因素：力的大小，运动方向，运动速度力的大小运动方向运动速度压力控制阀——控制气缸输出力的大小方向控制阀——控制气缸的运动方向——速度控制阀控制气缸的运动速度工业空气压应用工业空气压应用二、气动基本知识空气空气的压力气体分子的冲突会产生力，这个力就是“压力”。
•气体分子的冲突会产生力这个力就是“压力”•压力SI单位：Pa１Ｐａ＝１Ｎ/ｍ２；1MPa=106Pa大气压0.1013MPa•大气压01013MPa•常用压力单位•1psi=6.89KPag•1kgf/cm2=98.07KPa•1 bar=100KPa•1 mmHg=133.3Pa1mmHg=1333Pa空气的可压缩性G气体的压缩性空气的可压缩性压力表示方法表压力（G）：以大气压力为基准的压力绝对压力（abs）：以完全真空为基准的压力压力表压力０ＭＰａＧ大气压0.1013MPa abs真空状态绝对压力０ＭＰａａｂｓ空气压的基本定律波义耳定律-等温定律温度一定时，气压跟体积成反比FFv=1 ; p=1v=0.5 ; p=2v=0.2 ; p=5p1 ×V1 = p2 ×V2 = p3 ×V3空气压的基本定律查理定律等容定律查理定律-等容定律体积一定时，气压跟温度成正比p1/T1p2/T2p1/T1=p2/T2注意：T为开尔文温度。
气动技术应用于阀门控制
②工作介质是空气 ， 源方便 ， 它来 取之不尽 ， 用之不竭 ， 空气的本身 不花钱。排气处理简单 ， 不污染环境 ， 成本低 。 ③ 空气 的粘度很小 ， 以流动 时压力损 失较小 ， 能 ， 所 节 高效 。利用 空气 的可压缩性 ， 可以储存能量 ， 适用于集 中供气和远距离输送 。 ④动作迅速 ， 反应 快 ， 调节方便 ， 维护 简单 ， 系统有 故障时 ， 易排 容 除， 具有 过载保 护功能。 ⑤ 工作环境适应性好 ， 别适 合在易燃 ， 特 易爆 ， 潮湿 ， 多尘 ， 强磁 ， 震 动 ， 等恶劣条件下工作。 辐射 二、 动技术应用于阀门控制的基本结构 气 气动 执行 元 件能将 压 缩空 气 的压力 能转 变成 机械 能 ， 对外 做 并 功 。气缸 实 现直线运 动或 摆动 ， 动 马达用于 实现连续 的 回转运动 。 气 其基本 控制如图 ｌ ：
盖愚
第三 ， 深入 开展 民主管 理活动 ， 加强源头维护 。工会应充分发挥企 业 职代会 的作 用 ， 点放 在源头 参与 和维护上 ， 重 把企 业劳 动保护 的重 点、 劳动保护 中存在 的主要 问题 、 措施 、 制度等情况 向职代会 报告 ， 把企 业 的安全决策 、 安全投 入 、 劳动安全卫 生条件等关系到职 切身利 益的 重 大问题进 行审议和决 定。］ 会 与企业进 行平 等协商 时 ， ＝ ＝ 必须将 劳动 安 全保护内容纳入协商 的范畴 ， 签定劳动安全卫生专项集体合 同 ， 明确 各方 职责并监督落实 ， 确保职工享有 的安全卫生条件和劳动保护待遇 。 第四， 以安全月活动 为契机 ， 强宣传教育 ， 加 营造 安全氛围 。劳动 保护工作除 了建立 规章制度 、 制约员工的行为外 ， 还应该加强职工安全 意识宣传 ， 让员 １明白这些措施不仅 仅是 为了企业 ， ： 更是 为了 自己的生 命安 全。宣传工作应 以“ 安康杯 ” 赛为契机 ， 竞 不断 丰富竞赛 的内容和 形式 ， 通过妻儿寄语 、 安全警句 、 、 全签名 、 展板 安 安全演讲 、 谈体会 等营 造浓厚的安全生产氛 尉， 高员工 的 自 提 我保 护的意识与水平 ； 通过组织 和发动职１ 寻找身边安全事故 隐患 ， 堵安 全漏洞 ， 查 让全体 职１ 在生产 劳动 Ｔ作 中充分行使劳动保护 的权利 ， 觉抵制 “ 违 ” 象 ， 自 现 最大限度 地控制和减少各类伤害事故的发生 ， 促进 企业健康稳定 的发展 。
电、气动控制技术在消防车上的应用
液罐 、 泵浦、 消防炮 （ 枪） 等部 分组 成 。 建 国之初 ， 中国消 防车行业 发展 低 迷， 各 消防部 门受 限于生产商有 限的设 计生产条件 ， 配备消防 队的主 要是 代步功能 的消防 车。 上世纪 八十年代 ， 中国消防 车消防车 主要功能 是 人员运输 同时兼备简单的现 场消防急救的作用 随 着社会发展 ， 灾害事故 发生 的形态呈多样化 ， 消防车种 类增加且 伦 原华成 张留波 河南省濮 阳市 中原油田消防支队 河南濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １
若拆 卸气动执 行器进气管线 ， 则压缩空 气失 控喷射 【 摘 要】电气动控制技术一般 应用于消防车泵浦管道 闸、 闽的自 动 阀执行 器的进气源 。 控 制上， 其安装形式为电动控制与气动控制相结合并产生联动。 而出 ， 导 致汽 车本身贮 气筒 内部 气压迅 速下 降直 至气压泄尽 ， 消防车制 【 关键 词ｌ电 、 气动控制技术 ； 消防车； 应用与改良 动 器、 离合 器、 变速 器、 取 力器等一 系列依托 压 缩空气 为动力的底 盘操 作部 件全部 失灵、 消防车丧 失了机 动能力。 消防 车是担负灭火和 灾害事 故救援 的专勤车辆 ， 由底盘 、 驾驶室 、 消 防车 在设计上受车体 功能限 制， 液 罐较大 、 附带多个 器材箱 ， 因
作原理 是 ： 当消防车需 要出水时 操作人员在 驾驶 室打开 电控 开关 ， 电流 科 技 的运 用 ， 消防车 功 能从 单一 到多样化 、 从 最初简单 的 功能 逐渐 实 通过导 电线传导至电磁阀 ， 电磁阀线 圈通电产生磁 力并 吸起铁 芯打 开连 现 操控 自 动化 ， 这个过 程不是要 照搬 发达 国家的成熟 产品， 而是要走 出 接在 电磁 阀体上的气动 管线 通路Ｂ 进行排 气同时Ａ 管线 进行 进气 ， 汽 车 条密切结 合中国国情、 坚持 借鉴和 创新 并存 ， 不断探索 前进的发展 道 贮 气筒 内的０ ． ８ 兆 帕的压缩空气流 经气管线 和电磁阀进 入气动蝶 阀执行 路 。 器气缸 ， 推 动活塞使管 道蝶 阀产生９ Ｏ 度翻 转， 从而 使消防车液 罐内的水 流 进 入消 防泵进 行加压 后 经 由消 防水炮 喷射而 出。 当消 防车需 停止 出 水 时， 操 作人 员可关 闭电动 控 制的 电源按 钮 ， 电磁 阀失去 电能则线 圈失 去磁 力， 电磁 阀芯在 复位 弹簧的 回弹下复位同时也切断 了压 缩空气流 经 电磁阀 到达 气动执行 器的通路 ， 气动执 行器气缸 则 自 动 复位 同时排 出气
伺服控制器与气动系统的协同控制技术
伺服控制器与气动系统的协同控制技术随着工业自动化的发展，伺服控制器和气动系统的协同控制技术在生产过程中起着至关重要的作用。
本文将对该技术的原理、应用和优势进行详细探讨，以期帮助读者更好地理解和应用伺服控制器与气动系统的协同控制技术。
一、概述伺服控制器和气动系统都是工业生产过程中常用的控制技术，它们分别利用电力和气力来实现对机械设备的控制。
伺服控制器通过对机械系统的位置、速度和力度进行精确控制，可以实现高精度加工、定位和运动控制。
而气动系统则利用气体的压力和流量来驱动和控制机械设备，具有响应速度快、结构简单等优势。
然而，在某些应用场景中，单独使用伺服控制器或者气动系统并不能满足生产过程的需求，这时候需要伺服控制器和气动系统进行协同控制。
协同控制技术将伺服控制器和气动系统进行有机结合，实现更高效、更稳定的机械控制。
二、原理伺服控制器和气动系统的协同控制技术的原理是通过伺服控制器获取机械系统的反馈信号，并根据设定的控制算法计算出控制指令。
这些控制指令可以直接作用于伺服控制器中的电机，也可以通过气动系统转化为气动力来驱动机械设备。
在协同控制中，伺服控制器的主要作用是计算和输出控制指令，根据机械系统的反馈信号进行实时的控制。
而气动系统的主要作用是根据伺服控制器的控制指令，将其转化为相应的气动力，并通过气动元件（如气缸、电磁阀等）将气动力传递给机械设备。
这种协同控制技术可以将伺服控制器和气动系统的优势进行充分发挥，实现高速、高精度的机械运动控制。
三、应用伺服控制器和气动系统的协同控制技术在多个领域得到了广泛的应用。
下面将介绍其中几个典型的应用场景。
1. 自动化生产线在自动化生产线中，通常涉及多个工序的协同工作。
伺服控制器和气动系统可以配合使用，实现准确的定位和快速的动作响应。
例如，在汽车生产线上，伺服控制器可以控制机器臂的位置和力度，而气动系统则可以实现机械臂的高速移动。
2. 机械加工在机械加工过程中，伺服控制器和气动系统的协同控制技术可以实现高精度的切削和定制加工。
气动技术相关知识讲解(最全的气动知识讲解159页)
26
压缩空气中的灰尘和油雾
• 大气中的尘埃 压缩机自带的过滤器很难除去大气中2～5μm以下的尘
埃杂质。 随着空气的压缩，空气的体积减小，同一体积的空气
内，尘埃密度增加。
• 压缩机中的润滑油 随着压缩机的运转，其运动部分的润滑油进入到压缩空
气中，同时随着压缩温度的增高，油雾会碳化。
个/l以下
29
厂房配管
AF
带后冷却器的空压机
10bar AT
气罐
排水沟道
自动排水器
30
环状管道配置供气可靠 性高，压力损失小，且 压力较稳定但投资高；
每条支路及两支路间都 设置截至阀，支管末端 安装排水器
31
配管须知
• 管道须保持倾斜度，以便使凝聚的水分能被收集和有排水器 排出系统外。 • 分支管路必须由主管路顶部分分出，以免水分进入分支管路。 • 要适当的配置过滤器，以去除管内的铁锈和油雾。 • 管道须清洁后方可安装。 • 缠绕密封带至管螺纹时，要露出最后2个螺纹，以免密封带 碎片落入管道内。 • 采用环状配管的方式。
从空压机输出的压缩空气中，含有大量的水分、 油分和粉尘等杂质，必须适当清除这些杂质， 以避免他们对气动系统的正常工作造成危害。
•杂质的来源
由系统外部通过空压机等吸入的杂质 由系统内部产生的杂质 系统安装和维修时产生的杂质
20
压缩机
•作用
将电能转化成压缩空气的压力能，供气 动机械使用
•分类
活塞式
往复式
气源处理及辅件
FRL 组合元件
按钮式人力控制
FRL 简化符号 压力表 压力继电器 消声器 气压源
手柄式人力控制 踏板式人力控制 挺杆式机械控制 弹簧控制 滚轮式机械控制
气动执行器工作原理
气动执行器工作原理气动执行器是一种利用气体力量来驱动成某种可控运动的机械设备。
其主要作用是将压缩空气的动力转化为机械运动，实现控制、调节、开关、切断等功能。
在自动化控制领域，气动执行器是最常见的动力传动元件之一，被广泛应用于各种领域。
那么，气动执行器的工作原理是什么呢？一、气动执行器的组成结构通常情况下，一个气动执行器包括以下主要组成部分：1、气压控制阀组件：气体由气压控制阀组件驱动，实现正反向转动或线性运动。
2、驱动薄膜：驱动薄膜是气动执行器的核心部件，通常由高分子聚合物等材料制成。
其作用是将气压控制阀组件的气压信号转化为膜片的运动，引起输出轴的线性或者转动运动。
3、输出轴：输出轴是执行器的机械动力输出部分，提供与被控制器件间的机械连接。
二、气动执行器工作原理气动执行器的工作原理是利用气体的动力，通过极简单的维护和管理。
当气源将压缩空气通过气控阀组件输出时，气控阀组件可以控制气体的进入和排出，从而控制执行器的工作状态。
作用在驱动薄膜上的气体压力可以塑造和控制薄膜的挠度，实现输出轴的正反向运动。
因此，只需要在气源提供压缩空气的情况下，气压控制阀组件就可以根据管道中到来的信号量调整阀门的定位，最终产生合适的压力，挠度等。
驱动薄膜可以将这些信号转换成输出轴的运动状态。
在工程应用中，输出轴可以连接到阀门、传感器、钩爪、机械臂等控制器件上，实现自动控制等功能。
三、气动执行器技术特点1、智能化：气动执行器可以内装传感器、控制电路等，实现信号的采集、分析以及智能控制等功能。
这赋予了气动执行器更加严谨、稳定的控制精度和快速反应的能力。
2、低能耗：相较于液压与电动执行器，气动执行器不需要大量的电力或液压能，其驱动源是压缩空气，所需能量不同也是较少的，成本更低。
3、维护简单：气动执行器具有可靠的性能和较长的寿命，但其修理和保养也更为简单方便。
因为气动执行器本身没有运动部件，也没有液压油等流体，所以其故障率更少。
4、安全性高：由于气动执行器是纯气体驱动的，不像液压或者电动传动那样有液体和电流的存在，因此其在工业和机械里应用得到的保障是更加全面的。
液压与气动技术300页PPT超全图文详解
液体静力学基础
静压力及其特性
静压力是液体在静止状态下受到的重力、外力和惯性力等作用而 产生的压力，具有方向性、大小与受力面积成正比等特性。
帕斯卡原理
在密闭容器内，施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点， 这就是帕斯卡原理。它是液压传动的基本原理之一。
液体静力学的应用
利用液体静力学原理可以设计液压缸、液压马达等执行元件，以及 液压系统中的压力控制阀等。
• 沿程压力损失：液体在管道内流动时，由于液体的内摩擦力和管道内壁的粗糙 度等因素的影响，使得液体的压力沿管道长度方向逐渐降低的现象称为沿程压 力损失。它是液压系统能量损失的主要部分之一。
• 局部压力损失：当液体流经管道的弯头、接头、突变截面等局部障碍时，由于 液流的惯性和粘性力的作用，使得液体的流动状态发生急剧变化并产生旋涡等 现象，从而造成液体的能量损失称为局部压力损失。它也是液压系缸
直线往复运动执行元件，具有结构简单、动作可靠、易于维 护等特点。
气马达
旋转运动执行元件，具有高转速、大扭矩、低噪音等优点。
气动控制元件功能及分类
01
方向控制阀
控制气流方向，实现执行元件 的换向或停止。
02
压力控制阀
调节和控制系统的压力，保持 压力稳定或限制最高压力。
03
新材料、新工艺在液压气动中应用前景
01
02
03
高性能复合材料
利用高性能复合材料制造 液压与气动元件，提高元 件的强度和耐磨性。
增材制造技术
应用增材制造技术，实现 液压与气动元件的快速定 制和生产。
表面处理技术
采用先进的表面处理技术 ，提高液压与气动元件的 耐腐蚀性和疲劳寿命。
THANKS
航空航天
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
气动控制技术的原理及应用
1. 气动控制技术的概述
•定义：气动控制技术是指利用气体作为工作介质，通过控制气体的流动和压力来实现对工业系统中的执行器和工作过程的控制。
•特点：具有快速响应、灵活可靠、安全环保等优势，广泛应用于工业生产中的压力控制、运动控制及流体传动等领域。
2. 气动控制技术的基本原理
气动控制技术的基本原理包括压缩空气的产生与处理、气源的分配与控制、信
号的传送与转换以及执行器的控制与调节等方面。
2.1 压缩空气的产生与处理
•压缩空气是气动控制技术的动力来源，常见的方法包括压缩机的压缩、气瓶的蓄气等。
•处理包括滤波、干燥、减压等过程，以确保供给系统中的气体质量和稳定性。
2.2 气源的分配与控制
•气源分配是指将压缩空气从气源系统引出，并分配给不同的工作执行机构。
•气源控制是指通过阀门、控制元件等将压缩空气引导到相应的执行器中，以控制其动作和方向。
2.3 信号的传送与转换
•信号传送是指将控制信号从控制器传送到执行器的过程，可以通过电气、气动等方式实现。
•信号转换是指将不同形式的信号进行转换，如将电气信号转换为气动信号，以配合执行器的控制要求。
2.4 执行器的控制与调节
•执行器包括气缸、气动阀门等，通过气源的控制实现对工作过程的控制。
•控制与调节可通过控制阀、压力传感器等装置来实现，以达到精确的控制效果。
3. 气动控制技术的主要应用领域
气动控制技术在许多工业领域中得到了广泛的应用，主要包括以下几个方面：
3.1 压力控制
•气动系统能够通过控制压力来实现对工作环境中气体压力的调节和控制，从而保证系统的稳定运行。
•压力控制应用广泛，如在供水系统中控制水压、在制药工艺中控制压力等。
3.2 运动控制
•气动系统通过控制气缸的动作来实现对物体的运动控制，具有快速响应、灵活性好等特点。
•运动控制应用广泛，如在自动化生产线上对工件进行定位、装配等操作。
3.3 流体传动
•气动技术可用于控制流体介质的传动，在液压系统受限或不适用的场合具备优势。
•流体传动应用广泛，如在船舶上控制舵机、在油田采气系统中进行气体输送等。
3.4 自动化控制
•气动控制技术可与电气控制相结合，实现自动化生产过程的控制。
•自动化控制应用广泛，如在机械加工中实现自动定位、在制造业中进行自动装配等。
4. 总结
气动控制技术作为一种重要的控制技术，具有快速响应、灵活可靠、安全环保等优势。
通过对压缩空气的产生与处理、气源的分配与控制、信号的传送与转换以及执行器的控制与调节等原理的应用，气动控制技术在压力控制、运动控制、流体传动和自动化控制等领域发挥着重要作用。
在未来的工业发展中，气动控制技术有望在更多领域得到应用和推广。