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自动化设计基础-气动系统元件

来源:自动化机械设计M


1:气动系统基本元器件

在自动化设备中,气动元器件运用广泛。空气由压缩机产生压缩空气,通过过滤器、减压阀、压力表、油雾器,过滤压缩空气中的杂质,水等,防止影响元气动元器件的寿命。图1.1



图1.1


A:气源接头,工厂正压气源接口一般使用PP30(φ10)或PP40(φ12),气源接头连接工厂端气源,为设备提供气源;


B:L型接头,连接气源和气源处理元器件;


C:手滑阀,是一种二位三通手动滑阀,接在管道中用作气源开关,通过手动滑动进行气源的通断;


D:减压阀,减压阀是调节气动回路的压力,保持压力恒定,维持气动系统的稳定性;


E:过滤器,过滤器用于过滤杂质和水,一般有手动排水和自动排水两种;


F:正压表,正压表是气压的指示表,显示的正压数值,不同于负压表,它的单位有两种:帕斯卡(Pa)、100 kpa(Bar);


油雾器的主要作用是雾化气动元器件的润滑油。


G:消声器,消声器能够阻挡声波的传播,允许气流通过,是控制噪声的有效工具。


H:汇流板,汇流板是把单一的气源分散到多个电磁阀上去,汇流板的作用是实现集中供气和集中排气,并节省所占空间。


I:电磁阀,气缸的往复运动、真空吸盘的吸取和放置动作都由电磁换向阀来控制。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁换向阀通常有:两位四通电磁阀、三位四通电磁阀、两位五通电磁阀、三位五通电磁阀。位,是指阀芯的工作位置,两位即两个工作位置;通,是指阀体内部通过阀芯的运动而形成的气流通路。


J:精密调压阀,可以进行精密的气压调节,调节范围在0.005-0.6MPa之间,满足不同气动的需求,调压精准,不漏气,使用寿命长。


K:节流阀,节流阀主要功能是控制,通过改变节流或节流以控制流量调节气流大小,最终控制气动驱动元件的速度。节流阀分为:进气节流阀和排气节流阀,进气节流阀直接调节供气管的气流大小;排气节流阀通过调节排气管的气流大小达到控制气动驱动元件的速度,排气节流具有比进气节流控制更稳定的特点。节流阀一般仅用于负载变化不大或对要求不高的场合。


L:气缸,气缸是主要的气动驱动元件。


2:气缸


1)根据作用方式可分为:单作用气缸和双作用气缸。


单作用气缸是指气缸的活塞杆的某一个方向的运动由压缩空气驱动,而另一个相反方向的运动由弹簧驱动复位。


双作用气缸是指气缸活塞杆的两个方向的运动都由压缩空气驱动,双作用气缸应用更广泛。


2)气缸根据其运动方式可以分为三类:


直线运动气缸、旋转气缸和气爪。


直线运动气缸驱动执行机构做直线往复运动,例如滑台气缸,导杆气缸,双联气缸,机械接合式无杆气缸,带导杆无杆气缸等;


旋转气缸驱动执行机构做旋转往复运动,例如叶片式旋转气缸,自由安装型摆动气缸,叶片式摆动气缸;齿轮齿条式摆动气缸,回转摆动气缸;


气爪驱动执行机构做开合运动,主要用于工件或者产品的抓取、夹持等方面,例如平行开闭型,支点开闭型,圆柱形爪体,回转驱动型,肘节型,带防尘套型,摆动气爪。


根据气缸的使用工况环境区分,可分为:普通气缸、防水气缸、洁净气缸。


普通气缸用于一般的工作环境;


防水气缸用于具有一定程度的水雾和湿度环境下;


洁净气缸主要应用于洁净室内的工作环境中,洁净气缸明显特征是有三个接口,见图2.1



图2.1


2.1


一般用气缸只有B和C两个接口,洁净室用气缸需要多一个A接口,作用是排出气缸废气。


3:磁性开关


磁性开关分为PNP和NPN两种模式。图3.1,常用的D-M9N



图3.1


图3.2,常用的D-M9NL



图3.2


磁性开关检测气缸活塞位置的传感器,选用带磁性的气缸活塞,气缸活塞位置可以通过磁性开关检测,否则无法检测出。


4:真空吸盘


真空吸盘是一种应用真空原理抓取产品的塑料元件。


5:真空发生器


真空发生器的主要功能是产生一定程度的真空。有些设备配真空泵,就不需要真空发生器,真空泵噪音较大,选择时需要慎重。


6:负压表


负压表是检测气路真空程度的仪表,作为一种传感器使用。


7:快换接头


直接插拔式的气管接头,用于气路之间连接,有管螺纹和M制螺纹。


8:气管


通常,气管规格都是以气管外径来区分的。我们常用的气管规格有:Φ4,Φ6,Φ8,Φ10,Φ12。


气管参数见下表:表中最小折弯半径指不会使空气管折断半径,但是,实际组装中,4mm气管也会要求半径为25mm以上。


外径(mm) 内径(mm) 最高使用压力MPa 最低使用压力MPa 最小折弯半径


3 2 0.8 0.6 10


4 2.5 0.8 0.6 10


6 4 0.8 0.6 15


8 5 0.8 0.6 23


10 6.5 0.8 0.6 30


12 8 0.8 0.6 35


16 12 0.8 0.6 50


附:气动系统中单位换算


1 psi = 6.895 Kpa = 0.06895 bar = 0.0703 atm(标准大气压)

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