SMC气动技术培训165页-BD

SMC（广州）SMC公司气动系统培训讲义主讲：聂助坤（深圳营业所）2011－10－21SMC培训内容SMC简介1气缸原理技术2产品选型3真空技术4SMC全球分布图SMC中国技术中心SMCCORPORATION成立于1959年，总部设在日本东京。SMC产品以其品种齐全、可靠性高、经济耐用、能满足众多领域不同用户的需求而闻名于世。时至今日，SMC已成为世界最著名的集研发、制造和销售一体的气动元件跨国公司，其销售网及生产基地遍布世界，在日本市场占有率已超过60%，同时通过分布于世界51个国家的海外子公司及分销商，将世界各国SMC产品的生产、销售连成一体，为用户提供直接、完善的服务。对工业自动化的贡献产品的推陈出新技术研发生产供给营业交流质量保证前导语气动技术广泛应用于各行业优点1能源便宜2防火防爆3能源损失小4适合于高速间歇运动5自保持能力强6可靠性高,寿命长7安全方便缺点1稳定性差2输出功率小3噪音大4润滑性差二、气动技术原理气动传动的特点气体状态术语定义［密度ρ］单位体积内所含气体的质量称为密度。单位为kg/m³。［压力p］压力可用绝对压力、表压力和真空度来衡量。［绝对压力］以绝对真空作为起点的压力值。一般在表示绝对压力的符号的右下脚标注“ABS”，即PABS［表压力］高出当地大气压的压力值。由压力表测得的压力值即为表压力。在工程计算中，常将当地大气压力用标准大气压力代替，即令Pa=101325Pa。［真空度］低于当地大气压的压力值。［真空压力］绝对压力与大气压之差。真空压力在数值上与真空度相同，但应在其数值前加负号。［温度T］在工程计算中常用热力学温度T，其单位名称为开[尔文]，单位符号为K，和我们生活中的摄氏温度（℃）换算关系为：T=t-T0，T0=273.15K气体状态术语定义［标准状态］指温度为20℃、相对湿度为65%、压力为0.1Mpa时的空气的状态。在标准状态下,空气的密度ρ=1.185kg/m³。按国际标准ISO8778，标准状态下的单位后面可标注“（ANR）”。［基准状态］指温度为0℃、压力为101.3Kpa的干空气的状态。在基准状态下，空气的密度ρ=1.293kg/m³。［理想气体］没有粘性的气体称为理想气体（idealgas）。目的是简化解题。［完全气体］是一种假想的气体，它的分子是一些弹性的、不占有体积的质点，分子间除相互碰撞外，没有相互作用力。它与没有粘性的理想气体是完全不同的两个概念。实际气体只要不处于很高的压力或很低的温度，都可当作完全气体。按完全气体状态方程计算，带来的误差不会太大。常用单位1SCFM=28.3l/minSCFMm3/s,m3/mindm3/min(=l/min)Flow(流量)1standardatmosphere=1.01325bar1bar=14.5psi1bar=1.02kgf/cm2psiPa(=N/m2)kPa,MPabar(=0.1MPa)kgf/cm2Pressure(压力)1kgf=9.81N=2.21lbf1bfN,kgfForce(力)绝对真空=-760mmHg=-1.013bar=0TorrStd.Atm.=760TorrmmHg(=Torr)Vacuum(真空)1HP=0.75kWHP(匹)KW(千瓦)Power(功率)转换英制公制常用压力表示物理大气压气象大气压气动技术真空技术标准大气压绝对真空大气压表压绝对压力气体的等温变化波义尔（Boyles)定律对于一定质量的气体，在温度不变的条件下，压力和它的体积成反比：P1*V1=P2*V2空气基本性质气体的等压变化查理（Charles)定律一定质量的气体，若其状态变化是在压力不变的条件下进行的，则称为等压过程。V1/V2=T1/T2空气基本性质气体的等容变化基路沙（GayLussac）定律一定质量的气体，若其状态变化是在体积不变的条件下进行的，则称为等容过程。P1/T1=P2/T2密闭气罐中的气体,由于外界环境温度的变化,使罐内气体状态发生变化的过程也可看作等容过程。空气基本性质有效断面面积流量及相关参量当流体流经管道时，由于管道的阻尼作用，实际供流体流动的断面面积较管内面积少。而实际流通断面面积称为有效断面面积。管道断面面积有效断面面积CV值流量及相关参量CV值为1表示在压力降为1PSI的条件下，流通能力为每分钟可以流过1加伦的水。Q=流量公升/分钟。P2=出口压力（bar)。P=允许压力降。露点/压力露点大气总是包含一定的百分比的水蒸汽。当大气冷却时，其含水量将在某一温度点达到饱和程度,这一温度点称为露点。如果空气进一步冷却，它就无法保持所有水份，多余的水份以微小的水珠形式排挤出来，形成冷凝水。水份的实际数量完全取决于温度，1立方米的压缩空气只能包含1立方米大气所能含有的相同量的水份。空气的湿度露点/压力露点压力露点是指一定压力的压缩空气其水蒸汽的含量达到饱和，即将凝结成小水点时的温度。压力露点用来描述压缩空气的干燥程度。空气的湿度相对湿度空气实际水份含量和达到露点时的水份含量的比值叫做相对湿度，以百分比表示。RH＝实际含水量／饱和含水量Ｘ１００％空气的湿度Cylinder气缸Motor气马达压缩机Compressor主路净化设备MainLineAirPreparationFliter过滤Regulator调压Lubricator润滑方向控制閥DirectionalControlValve2、PNEUMATICSYSTEM气动系统主路净化设备空气压缩机储气罐后冷却器空气干燥机压缩机分类图空气压缩机往复式旋转式活塞式膜片式叶片式螺杆式主路净化设备往复式压缩机叶片式压缩机剖面图叶片式压缩机有一根偏心安装的转子，转子上有一系列可在径向槽口里滑动的叶片。后冷却器主路净化设备空冷式冷却器水冷式冷却器储气罐主路净化设备安全阀压力表维修窗排水器储气罐的作用:1.消除压力脉动;2.依靠绝热膨胀及自然冷却降温，进一步分离掉压缩空气中的水分和油份;3.贮存一定量压缩空气。可解决短时间内用气量大于空压机输出量的矛盾;4.在空压机出现故障或停电时，维持短时间的供气，以便采取措施保证气动设备的安全。储气罐的尺寸是根据空气压缩机输出功率的大小、系统的大小及用气量相对稳定还是经常变化来确定的.对一般工业而言,储气罐尺寸确定原则是:储气罐容积约等于压缩机每分钟压缩机输出量.例子:压缩机在表压7公斤的条件下,产气量为18M3/min(自由空气),压缩机每分钟的输出量=18000/(7+1)=2250公升储气罐的选定主路过滤器-AFF在储气罐后应装一个大容量的主管道过滤器，除去从压缩机中带来的油雾和空气的水份等杂质。主路净化设备冷冻式干燥机主路净化设备入口空气冷凝器恒温阀压缩机散热风扇自动排水过滤器冷凝器出口空气吸附式干燥机主路净化设备利用吸附剂对水分的高压吸附,低压脱附的特性对压缩空气进行干燥。主路净化设备元件高分子膜式干燥机特殊的高分子中空隔膜只让水蒸汽通过，空气中的氮气和氧气不能通过。空气净化设备选用指南表空气处理三联件过滤器调压阀油雾器过滤器空气处理三联件实物图剖面图过滤器的排水方式空气处理三联件手动排水自动排水(N.C)自动排水(N.O)调压阀空气处理三联件直动式调压阀先导式调压阀精密调压阀电气比例阀油雾器空气处理三联件观察窗毛细管接口阻尼膜片油量调节器油量单向阀空气单向阀实物图原理图驱动元件标准气缸摆动气缸特殊气缸二、气缸的选型1、各类主流气缸的介绍气缸——各类主流气缸的介绍气缸——各类主流气缸的介绍气缸——各类主流气缸的介绍气缸——各类主流气缸的介绍气缸动作方式双作用式从动作方式选定气缸类型单作用式/弹簧压回2、气缸的选型单作用式/弹簧压出气缸的选型——选型步骤程序1选定缸径尺寸程序3选定气缸系列程序2选定气缸行程程序4选定安装形式程序5选定缓冲形式程序6选定磁性开关程序7选定气缸配件气缸的选型——缸径的选择气缸的选型——最低工作压力气缸的选型——缸径的出力表气缸的选型——确定气缸行程气缸的选型——3.选择气缸系列及安装形式气缸的选型——选择气缸系列及安装形式气缸的选型——选择气缸系列及安装形式气缸的选型——选择气缸系列及安装形式气缸的选型——选择气缸系列及安装形式气缸的选型——选择气缸缓冲形式气缸的选型——选择气缸的磁性开关气缸的选型——选择气缸的配件气缸的选型——选择气缸的配件气缸的选型——选择气缸的配件气缸的选型——选择气缸的配件气动系统选型——参照表1气动系统选择表气动系统选型——参照表1气动系统选择表气动系统选型——参照表23、气缸的结构单动气缸标准气缸弹簧压出弹簧压回双动气缸的结构标准气缸8.弹性挡圈7.防尘圈压板18.防尘圈16.安装螺母6.导向套1.杆侧端盖5.活塞杆3.缸筒9.缓冲垫4.活塞13.活塞密封圈14.静密封圈15.耐磨环10.缓冲垫11.弹性挡圈2A.无杆侧端盖标准气缸双动气缸的结构标准气缸磁性开关及磁环磁环气缓冲标准气缸1.缓冲套2.缓冲密封件3.缓冲针4.头端盖1234气缓冲装置是由缓冲套,缓冲封圈和缓冲阀组成.当缓冲套插入缓冲密封件时,正常的排气通道便会被堵塞,被困的空气被加压,而舒缓了活塞的惯性.加压的空气只可透过缸盖上的一个受针阀控制的小孔排放,这就构成了缓冲行程的效果.气缸的安装方式标准气缸直接安装实物图脚码安装实物图前法兰安装实物图螺纹轴颈式安装实物图气缸的安装方式标准气缸后法兰安装中间轴耳式安装耳环连接式安装实物图气缸的理论出力标准气缸理论出力=活塞面积×空气压力双动气缸产生的理论出力:伸出:缩回:单动气缸产生的理论出力:伸出:D=气缸缸径Pg=空气压力(表压)d=活塞杆直径Fs=弹簧出力气缸的负载率标准气缸负载率=X100%所需出力理论出力负载率的选取与负载的运动状态有关,按一般的选取如下:负载的运动状态静负载动载荷气缸速度50至500mm/s气缸速度超过500mm/s负载率=70%=50%=30%气缸的缸径与行程标准气缸气缸缸径气缸的选择资料标准气缸详细说明2CDJ2KL10-45SA–B－XSMC气缸型号选择示例磁性开关安裝方式代表气缸CylinderCJ系列(CG,CM,CQ)设计代号(CJ1,CJ2,CQ1,CQ2)活塞缸K–止转活塞杆W–双头活塞杆气缓冲行程(mm)内径(例如:6,10,16)內藏磁石动作方式S–单动缩回T–单动伸出安装方法F–法兰L–脚座摆动气缸叶片式摆动气缸齿轮式摆动气缸品种体积质量改变摆角的方法设置缓冲装置输出力矩汇漏设定摆角范围最低使用压力摆动速用于中途停止状态齿条式较大较小改变内部或外部挡块位置容易较大很小可较宽较小可低速可适当时间使用叶片式较小较小调节止动块的位置内部设置困难较小有微漏较窄较大不宜低速不可长时间使用叶片式摆动气缸短片齿条式摆动气缸输出轴轴承活塞活塞密封件齿条组件特殊气缸机械式无缸气缸磁藕式无缸气缸气动手指锁紧气缸内部结构动作演示动作演示动作原理弹簧锁气压锁端锁气缸4、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。如驱动一支双动气缸：向气缸的左端进气，并从右端排气，气缸伸出；反过来，从右端进气，左端排气，气缸缩加。实现这种气流方向的改变，便使用方向控制阀。电磁阀——电磁阀的作用方向控制阀：改变流体的流动方向或通断的控制阀。电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力，利用电磁力使阀芯换向，以改变气流方向的阀，称为电磁控制阀。电磁阀——各类主流电磁阀的介绍SY系列LVC系列SYJ300-500-700系列V100系列VCB系列VXZ系列（1）、阀的功能分类2位2通2位3通,常开2位3通,常闭2位4通3位5通,中央加压3位5通,中央排气3位5通,中央封密3位5通,中央加压方向控制阀——阀的分类动作方式分类：电磁控制气压控制人力控制机械控制我们常用两位五通，两位三通，两位两通等来表示方向阀。这是按阀的气口数目及阀芯的工作位置数目对阀进行分类。几通是指有几个通气口（不包括先导口），几位是指阀有几个工作位置。（2）阀芯及阀芯的转位-----阀的功能实现之内部机制柱塞式提升阀圆盘式提升阀平衡式提