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气动力学

2020-10-16
出处:族谱网
作者:阿族小谱
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和液压系统的比较气压系统和液压系统都是流体动力(英语:fluidpower)的应用。气动力学用容易压缩的空气或是气体做为动力来源,而液压系统用不容易压缩的液体(如液压油)为动力来源。大部分工业气压系统的压力约在80至100磅力每平方英寸(550至690千帕斯卡),而液压系统的压力约在1,000至5,000psi(6.9至34.5MPa),特殊应用可以超过10,000psi(69MPa)。气压系统的优点可简化设计及控制:用标准的气缸及元件即可设计,用简单的开关控制即可操作。可靠度:气动系统的寿命长,且不太需要维护,因为气体可压缩,设备较不会因为冲击而损坏。气体可以吸收过大的受力,而液压系统会直接将力传送出去。气动系统在电力中断后,因为压缩气体的压力,仍可以运作一小段时间。安全:相较于使用液压油的液压系统,气压系统失火的可能性小很多,新型的机器多半允许一定程度过载,而且在过载时机器处于安全状态...

和液压系统的比较

气压系统和液压系统都是 流体动力 ( 英语 : fluid power ) 的应用。气动力学用容易压缩的空气或是气体做为动力来源,而液压系统用不容易压缩的液体(如液压油)为动力来源。大部分工业气压系统的压力约在80至100磅力每平方英寸(550至690千帕斯卡),而液压系统的压力约在1,000至5,000 psi(6.9至34.5 MPa),特殊应用可以超过10,000 psi(69 MPa)。

气压系统的优点

可简化设计及控制:用标准的气缸及元件即可设计,用简单的开关控制即可操作。

可靠度:气动系统的寿命长,且不太需要维护,因为气体可压缩,设备较不会因为冲击而损坏。气体可以吸收过大的受力,而液压系统会直接将力传送出去。气动系统在电力中断后,因为压缩气体的压力,仍可以运作一小段时间。

安全:相较于使用液压油的液压系统,气压系统失火的可能性小很多,新型的机器多半允许一定程度过载,而且在过载时机器处于安全状态。

液压系统的优点

液体不会吸收传送的能量。

由于液体难以压缩,液压系统可以产生的力及可推动的负载都比气压系统大很多。

气动系统中用的气体

若是气动系统安装在固定非移动的设备上(例如工厂),因此空气很容易取得,会用压缩空气作为气体来源。压缩空气中的湿气会先去除,在压缩机中也会加入一些油,以避免腐蚀及帮助润滑。

工厂气动系统的气体是压缩空气,因此不需担心有毒气体泄漏的问题。较小或是独立的系统可能会用其他的压缩气体,例如氮气,一般会称为无氧氮气(oxygen-free nitrogen),不过若压缩氮气大量释放,可能会有窒息的风险。

除了压缩空气外,其他气动系统中用压缩气体都有造成窒息的风险,包括占空气中78%的氮气。压缩氧气不会造成窒息、但因为容易着火、价格昂贵,效能没有比压缩空气要好,也不适合用在气动系统中。

便携式的气动工具及小型的车辆、机器可能会用压缩的二氧化碳作为压缩气体,储存二氧化碳的容器(如)很容易取得,而且由于二氧化碳液态和气态之间的相变,储存二氧化碳的容器可以比储存压缩空气的容器要轻。不过二氧化碳也会造成窒息,且若二氧化碳泄出,人员可能会因其挥发吸热而冻伤。

气动逻辑

气动力学

  一个气动元件

气动逻辑系统常用在工业控制系统中,是包括以下逻辑单元的 气动回路 ( 英语 : Pneumatic cirt ) :

AND闸

OR闸

气动继电器或气动放大器

闩锁元件

计时器元件

Sorteberg 继电器 ( 英语 : Sorteberg relay )

浮子 ( 英语 : Fluidics ) 放大器,其中除了空气外,没有其他可动件

在工业程序上,气动逻辑是可靠及有机能性的控制方式。近年来,许多新的应用已经用电控系统取代气动逻辑,好处是数位系统的体积小、低价、高精准度及强大的功能性。不过若考虑升级的成本或是安全性,气动逻辑仍有其优势 。

常见的气动系统及模组

巴士及卡车上用的 空气制动器 ( 英语 : Air brake (road vehicle) )

火车上用的空气制动

空气压缩机

气动车辆用的气动马达

电力及 神经胃肠病学 ( 英语 : Neurogastroenterology ) 研究需要的 恒压 ( 英语 : Barostat ) 系统

线缆喷注 ( 英语 : en:Cable jetting ) ,一种在管道中架设线缆的方式

牙钻

气动马达及 气动车辆 ( 英语 : compressed-air vehicle )

气动式枪械

Holman Projector ( 英语 : Holman Projector ) ,气动武器

暖通空调控制系统 ( 英语 : HVAC control system )

充气 ( 英语 : Inflatable ) 结构

乐高气动模组 ( 英语 : Lego pneumatics ) 可以用来建立气动模型

管风琴

自动演奏钢琴

气动致动器 ( 英语 : Pneumatic actuator )

气动簧气枪

气压囊 ( 英语 : Pneumatic bladder )

气压缸 ( 英语 : Pneumatic cylinder )

马铃薯炮

气动邮件系统 ( 英语 : Pneumatic tube#Pneumatic post )

气动马达

轮胎

相关条目

压缩空气

臭氧裂纹 ( 英语 : Ozone cracking )

聚合物降解

Pneudraulics ( 英语 : Pneudraulics )

参考资料

Brian S. Elliott, Compressed Air Operations Manual , McGraw Hill Book Company, 2006, ISBN 0-07-147526-5.

Heeresh Mistry, Fundamentals of Pneumatic Engineering , Create Space e-Publication, 2013, ISBN 1-49-372758-3.


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