任務(wù)二：搭建系統(tǒng)前期準(zhǔn)備

子任務(wù)三：氣源裝置

【任務(wù)目的】一、了解空氣的特性；

二、知道氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣的要求。三、掌握氣源裝置組成及作用；四、掌握氣源調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用。【任務(wù)情境描述】

大技師精密機(jī)械設(shè)計(jì)有限公司接到新訂單，為某公司口罩生產(chǎn)線進(jìn)行改良，優(yōu)化系統(tǒng)，作為技術(shù)人員之一，你負(fù)責(zé)的是氣源裝置這一塊，請(qǐng)你梳理相關(guān)知識(shí)?！拘畔⑹占恳弧⒖諝馓匦?.空氣的組成

自然界的空氣是由若干種氣體混合而成的。空氣中常含有一定量的水蒸氣，這種含有水蒸氣的空氣稱(chēng)為濕空氣，而不含有水蒸氣的空氣稱(chēng)為干空氣。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干空氣的組成見(jiàn)表2-4。表2-4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干空氣的組成

成分比值氮（N2）氧（O2）氫（Ar）二氧化碳（CO2）其他氣體體積分?jǐn)?shù)（%）78.0320.930.9320.030.078質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）75.523.101.280.0450.0752.空氣的基本性質(zhì)（1）密度和質(zhì)量體積單位體積內(nèi)的空氣質(zhì)量稱(chēng)為密度，用

表示，即

（2-8）式中：m-空氣的質(zhì)量（kg）；V-空氣的體積（m3）。單位質(zhì)量空氣的體積稱(chēng)為質(zhì)量體積（比體積），用v表示，可見(jiàn)v=1/p,單位為㎡/kg。（2）壓縮性

一定質(zhì)量的氣體，由于壓力改變而導(dǎo)致氣體容積發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱(chēng)為氣體的可壓縮性。由于氣體分子間的距離大，分子間的內(nèi)聚力小，體積也容易變化，體積隨壓力和溫度的變化而變化，因此氣體與液體相比有明顯的可壓縮性。氣體容易壓縮，有利于氣體的儲(chǔ)存，但難以實(shí)現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體的平穩(wěn)和低速運(yùn)動(dòng)。（3）黏性氣體質(zhì)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的性質(zhì)稱(chēng)為氣體的黏性。空氣黏性的變化主要受溫度變化的影響，且隨溫度的升高而增大，這主要是由于溫度升高后，空氣內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)加劇，使原本間距較大的分子之間碰撞增多的緣故。而壓力的變化對(duì)黏性的影響很小，且可忽略不計(jì)。通常情況下，可將空氣視為理想氣體。所謂理想氣體是假設(shè)氣體分子的體積為零，且分子之間沒(méi)有吸引力的假想氣體。表2-4為空氣的運(yùn)動(dòng)黏度與溫度間的關(guān)系。t/℃05102030406080100v/(×10-4m2·s-1)0.1330.1420.1470.1570.1660.1760.1960.210.238表2-4空氣的運(yùn)動(dòng)黏度與溫度間的關(guān)系3.濕空氣

空氣中含有水分的多少會(huì)直接影響氣動(dòng)系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和壽命。若空氣的濕度較大，即空氣中含有的水蒸氣量較多，則此濕空氣在一定的溫度和壓力條件下，就會(huì)在氣動(dòng)系統(tǒng)的局部管道、氣動(dòng)元件中凝結(jié)成水滴，使氣動(dòng)元件和管道腐蝕和生銹，縮短使用壽命，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)工作失靈。因此，氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)空氣的含水量有明確的規(guī)定，并采取必要的措施防止水分進(jìn)入系統(tǒng)。通常在空氣壓縮機(jī)輸出口的后面裝置冷卻、過(guò)濾、干燥等設(shè)備，以除去壓縮空氣中的水分等雜質(zhì)，提高壓縮空氣的質(zhì)量。二、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣的要求氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣具有一定的要求：1.要求壓縮空氣具有一定的寶力和足夠的流量。因?yàn)閴嚎s空氣是氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞動(dòng)力的介質(zhì)，沒(méi)有一定的壓力不但不能保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生足夠的推力，甚至連控制機(jī)構(gòu)也難以正確的工作；而沒(méi)有足夠的流量就無(wú)法保證對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作速度和程序的要求等。2.要求壓縮空氣具有一定的清潔度和不操度。清潔度是指氣源中含油量、含灰塵雜質(zhì)的質(zhì)量及顆粒大小都要控制在很低范圍內(nèi)，如氣缸、膜片式氣動(dòng)元件、截止式氣動(dòng)元件都要求雜質(zhì)顆粒平均直徑不大于50um；氣動(dòng)馬達(dá)、滑閥要求雜質(zhì)顆粒平均直徑不天于25mm；氣動(dòng)儀表要求雜質(zhì)顆粒平均直徑不大于20um；射流元件要求雜質(zhì)顆粒平均直徑不大于10um。

干燥度是指壓縮空氣中含水量的多少，氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)要求壓縮空氣的含水量越低越好。沒(méi)有對(duì)氣源凈化質(zhì)量上的要求，就會(huì)造成元件腐蝕、變形老化、堵塞管道，影響氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作壽命和動(dòng)作的準(zhǔn)確性，甚至?xí)寡b置失靈產(chǎn)生故障。因此，氣源裝置系統(tǒng)必須設(shè)置除油器、于燥器、除塵器等提高壓縮空氣凈化程度的輔助設(shè)備。三、氣源裝置空氣壓縮機(jī)后冷卻器除油器干燥器空氣過(guò)濾器儲(chǔ)氣罐后冷卻器安裝在壓縮機(jī)的出口將壓縮機(jī)排出的壓縮氣體溫度由120℃～150℃降至40℃～50℃使其中的水汽、油霧凝結(jié)成水滴，經(jīng)除油器析出后冷卻器水冷換熱裝置結(jié)構(gòu)形式：列管式、散熱片式、套管式、蛇管式和板式蛇管式冷卻器最為常用。除油器除油器也稱(chēng)油水分離器作用：分離壓縮空氣中凝聚的水分和油分等雜質(zhì)。使壓縮空氣得到初步凈化。結(jié)構(gòu)形式有：環(huán)形回轉(zhuǎn)式、撞擊折回式、離心旋轉(zhuǎn)式和水浴式撞擊折回并環(huán)形回轉(zhuǎn)式除油器干燥器作用：滿(mǎn)足精密氣動(dòng)裝置用氣，把初步凈化的壓縮空氣進(jìn)一步凈化，吸收和排出其中的水分、油分及雜質(zhì)，使?jié)窨諝庾兂筛煽諝庑问剑何绞?、加熱式、冷凍式等?？諝膺^(guò)濾器油霧器三聯(lián)件

【練習(xí)與思考題】1.構(gòu)成氣源裝置的核心元件是

。2.三聯(lián)件由

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