第十章 气压传动基础知识 气压传动是以压缩空气作为工作介质来传递力和控制信号的一门自动化技术。

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1 第十章 气压传动基础知识 气压传动是以压缩空气作为工作介质来传递力和控制信号的一门自动化技术。
气压传动和液压传动相比有什么异同点！（一个同学回答） 你能举出气压传动应用的至少5个例子吗？（一个同学回答） 为什么要用气压传动？（一个同学回答） 气压传动是以压缩空气作为工作介质来传递力和控制信号的一门自动化技术。 它是通过气缸和气马达使工作部件获得所需要的直线往复运动和旋转运动，利用各种气动元件和装置组成所需要的控制回路，从而实现自动化控制。

2 气压传动的优点 三、液压与气压传动的特点 三、液压与气压传动系统的组成
1)空气可以从大气中取之不竭，空气无污染。 2)空气的粘性很小，在管路中的阻力损失远远小于液压传动系统，宜于远程传输及控制。 3)工作压力低，元件的材料和制造精度要求低，成本低。 4)维护简单，使用安全。 5)气动元件可以根据不同场合，可在恶劣环境下正常工作。

3 第九章 气压传动基础知识 第一节 空气的物理性质 第一节 空气的物理性质 第二节 理想气体的状态方程 第三节 气体的流动规律
第一节   空气的物理性质 第一节   空气的物理性质 第二节 理想气体的状态方程 第三节 气体的流动规律 第四节  气动元件的流通能力 第五节 充气、放气温度与时间的计算

4 第九章 气压传动基础知识 一、空气的组成 湿空气含有水蒸汽的空气 干空气不含水蒸汽的空气。
分压力指湿空气的各个组成成分气体，在相同温度下，独占湿空气总容积时所具有的压力。 全压力P湿空气的压力=干空气的分压力pg和水蒸汽的分压力ps之和.

5 第九章 气压传动基础知识 二、空气的物理性质 1.空气的密度 单位体积内空气的质量         ρ=m/v   

6 第九章 气压传动基础知识 2.空气的粘度 气体在流动过程中，空气质点之间相对运动产生阻力的性质。主要受温度变化的影响较液体的粘度小很多，且随温度的升高而升高。 3.空气的压缩性和膨胀性 体积随压力和温度而变化的性质分别表征为压缩性和膨胀性。  空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨胀性。

7 第九章 气压传动基础知识 4．湿空气 (1)饱和湿空气和未饱和湿空气。 饱和湿空气在一定的压力和温度条件下，含有最大限度水蒸汽的空气
反之称为未饱和湿空气。 湿空气所含水分的程度用湿度和含湿量来表示。

8 第九章 气压传动基础知识 (2)湿度 1)绝对湿度 指单位体积(1m3)的湿空气中，所含水蒸汽的质量，用 χ表示，单位为kg／m3。
饱和绝对湿度 指在一定温度下，单位体积(1m3)饱和湿空气所含水蒸汽的质量，用χb表示，单位为kg／m3.

9 第九章 气压传动基础知识 2)相对湿度。 相对湿度指在某温度和压力下，湿空气的绝对湿度与饱和绝对湿度之比，
当PS=0， φ =0时，空气绝对干燥； 当PS=Pb， φ =100％时，湿空气饱和. 饱和湿空气吸收水蒸汽的能力为零，此时的温度为露点温度，简 称露点，达到露点以后，湿空气将要有水分析出. 一般φ值在0～100％之间变化。空气的相对湿度在60％～70％ 范围内人体感觉舒适. 气动技术中规定为了使各元件正常工作，工作介质的相对湿度不 得大干90％，当然越小越好。 问题：饱和湿空气温度降到露点温度以下，会出现什么情况？

10 第九章 气压传动基础知识 (3)含湿量 质量含湿量 指含有1kg质量干空气的湿空气中，所混合的水蒸汽质量，用d表示，单位为g／kg

11 第九章 气压传动基础知识 2) 容积含湿量 指在含有1m3体积干空气的湿空气中所混合的水蒸汽的质量，用d’表示，单位为g／m3
降低进入气动系统空气的温度，可产生什么后果？

12 第九章 气压传动基础知识 (4)析水量。 每小时从压缩空气析出水的质量称为析水量。

13 第十章 气压传动基础知识 第一节 空气的物理性质 第二节 理想气体的状态方程 第三节 气体的流动规律 第四节 气动元件的流通能力
第一节   空气的物理性质 第二节 理想气体的状态方程 第三节 气体的流动规律 第四节  气动元件的流通能力 第五节 充气、放气温度与时间的计算 第二节 理想气体的状态方程

14 第二节 理想气体的状态方程 1.理想气体的状态方程 所谓理想气体是指没有粘性的气体。 一定质量的理想气体在处于某一平衡状态时。
1.理想气体的状态方程  所谓理想气体是指没有粘性的气体。 一定质量的理想气体在处于某一平衡状态时。 问题：什么叫热力学温度？ 理想气体状态方程适用于绝对压力不超过20MPa、温度不低于20℃的空气、氧气、氮气、二氧化碳等，不适用于高压状态和低温状态下的气体。

15 第二节 理想气体的状态方程 2．气体状态变化过程 (1)等容过程(查理定律) 当体积不变时，压力上升．气体的温度随之上升；
压力下降气体的温度随之下降。 高考？

16 第二节 理想气体的状态方程 (2)等压过程(盖一吕萨克定律) 当压力不变时，温度上升，气体的体积增大(气体膨胀)；温度下降，气体体积缩小。
热涨冷缩？

17 第二节 理想气体的状态方程 (3)等温过程(波意耳定律) 当气体状态变化很慢时，可视为等温过程，如气动系统中的气缸慢速运动、管道送气过程等
在温度不变的条件下，气体压力上升时，气体体积被压缩；压力下降时，气体体积膨胀。

18 第二节 理想气体的状态方程 (4)绝热过程 在其状态变化过程中，和外界没有热量交换的过程。
当气体状态变化很快时，如气动系统的快速充、排气过程

19 第十章 气压传动基础知识 第一节 空气的物理性质 第二节 理想气体的状态方程 第三节 气体的流动规律 第四节 气动元件的流通能力
第一节   空气的物理性质 第二节 理想气体的状态方程 第三节 气体的流动规律 第四节  气动元件的流通能力 第五节 充气、放气温度与时间的计算 第三节 气体的流动规律

20 第三节 气体的流动规律 一、气体流动基本方程 1.连续性方程 气体在管道中流动时，根据质量守恒定律，通过流管任意截面的气体质量都相等，

21 第三节 气体的流动规律 2 伯努利方程 可压缩气体的伯努利方程式（绝热）

22 第三节 气体的流动规律 不可压缩气体的伯努利方程式

23 第三节 气体的流动规律 <请你思考>： 1.  描述气体状态的参数是什么？ 2.  能否举例说明气体的等容、等压、等温和绝热状态过程？  3. 在什么情况下要考虑气体可压缩性对其流动的影响？           〈本章应该掌握的知识〉：         1.  气体介质与液体介质的区别；       

24 第十章 气压传动基础知识 第一节 空气的物理性质 第二节 理想气体的状态方程 第三节 气体的流动规律 第四节 气动元件的流通能力
第一节   空气的物理性质 第二节 理想气体的状态方程 第三节 气体的流动规律 第四节  气动元件的流通能力 第五节 充气、放气温度与时间的计算 第四节  气动元件的流通能力

25 第四节  气动元件的流通能力 气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、管路等的气体质量。目前通流能力可以采用有效截面积S 和质量流量q 表示。 1、有效截面积 由于实际流体存在粘性，流速的收缩比节流孔实际面积小，此最小截面积称为有效截面积，它代表了节流孔的通流能力 1)对于阀口或管路 S =αA         α为收缩系数，由相关图查出；A 为孔口实际面积。

26 第四节  气动元件的流通能力 2)多个元件组合后有效截面积的计算 并联元件    SR＝∑Si 串联元件    1/SR2 ＝∑1/Si2

27 第四节 气动元件的流通能力 2、流量 1）不可压缩气体通过节流小孔的流量
第四节  气动元件的流通能力 2、流量 1）不可压缩气体通过节流小孔的流量 当气体以较低的速度通过节流小孔时，可以不计其压缩性，将其密度视为常数，由伯努利方程和连续性方程联立推导的流量公式与液压传动的小孔流量公式有相同的表达形式   工程中常采用近似公式：          qm=εcA [2ρ(p1-p2)]1/2              ε为空气膨胀修正系数；c 为流量系数；A 为节流孔面积。

28 第四节  气动元件的流通能力 2）可压缩气体通过节流小孔（气流达到声速）的流量 气流在不同流速时应采用有效截面积的流量计算公式。