smc气动技术培训165页-bd.ppt
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1、SMC(广州),SMC公司气动系统培训讲义,主讲:聂助坤 (深圳营业所) 20111021,SMC培训内容,SMC全球分布图,SMC中国技术中心,SMC CORPORATION 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
2、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,气体状态术语定义,常用单位,1 SCFM = 28.3 l/min,SCFM,m3/s, m3/min dm3/min (=l/min),Flow (流量),1 standard atmosphere = 1.01325 bar 1 bar = 14.5psi 1 bar = 1.02k
3、gf/cm2,psi,Pa ( =N/m2) kPa, MPa bar (=0.1MPa) kgf/cm2,Pressure (压力),1kgf = 9.81N = 2.21lbf,1bf,N, kgf,Force (力),绝对真空 = -760mmHg =-1.013 bar = 0 Torr Std. Atm. = 760 Torr,mmHg ( =Torr),Vacuum (真空),1 HP = 0.75kW,HP (匹),KW (千瓦),Power (功率),转换,英制,公制,常用压力表示,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
4、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(Gay Lussac)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
5、。,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。,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
6、,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,空气的湿度,2、PNEUMATIC SYSTEM 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,主路净化设备,回系统图,往复式压缩机,1,2,3,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,回系统图,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
7、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
8、质。,主路净化设备,冷冻式干燥机,主路净化设备,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,实物图,原理图,驱动元件,标准气缸,摆动气缸,特殊气缸,回系
9、统图,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
10、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2,3、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.
11、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,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
12、,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,负载率的选取与负载的运动状态有关, 按一般的选取如下:,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,2,C D J 2 K L 10 - 45 S A BX,SMC 气缸型号选择示例,磁性开关 安裝方式,代表气缸 Cylinder,CJ系列 (CG, CM, CQ),设计代号 (CJ1, CJ2, C
13、Q1, 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,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
14、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。,回系统图,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,SYJ 300-500-700系列,V100 系列,VCB 系列,VXZ系列,(1)、阀的功能分类,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。
15、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,平衡式提升阀,滑柱式滑动阀(橡胶密封),滑柱式滑动阀(金属密封),(3)、阀的操作方式,机械阀,手动阀,单气控阀,双气控阀,电磁阀,(4)阀的先导式操作方式,(5)阀的配管方式,直接配管式:阀的通口直接接在阀体上,直接配管式阀的汇流板安装,底座型配管:所有通口都设在连接底板上,底座型配管阀的汇流板安装,(6)阀的配管方式,封板,封板,安装螺丝,气源/排气接口,气源/排气接口,衬套,电磁阀,安装导轨,阀的卡式安装,(7)阀的电气规格及出线方式,(8)阀
16、的手动转位方式,手动操作方式让客户在不接通电源的前提下实现阀芯转位(但要通气),方便客户进行调试。,(9)电磁阀的选择程序,电磁阀,控制双作用气缸,45通电磁阀,根据配套不同的执行元件或应用而选定合适的电磁阀,控制各类流体,控制单作用气缸,3通电磁阀,23通电磁阀,详细说明,其中: Q:气缸的最大耗气量,L/min D:缸径,cm Vmax:气缸的最大速度,mm/s,P:使用压力,Mpa,电磁阀选型 1.选定电磁阀系列,根据所需流量及驱动形式,选定电磁阀系列。,根据气缸缸径、行程、运行速度及使用压 力计算出所需的耗气量。,电磁阀选型 1.选定电磁阀系列,或S=18Cv Cv:流通能力, Q:自
17、由流量,L/min P2:移动负载所需要的压力,bar :压力降,bar S:有效流通面积,mm,根据所需的耗气量计算出CV值或S,根据所需流量及驱动形式,选定电磁阀系列。,电磁阀选型 1.选定电磁阀系列,电磁阀选型 2.选定电磁阀机能,如何控制气缸的动作,按照下面的控制内容,由表中选出电磁阀的机能。,电磁阀选型 3.电气规格的选择,1.选择使用电流及电压。,2.从下列表中选择出适当的导线引出方式,由于各系列导线引出方式不同,就同一系列也有多种导线引出方式供选择,故请确认。 一般情况下,小型电磁阀的导线引出方式是直接出线式及L或M形插座式,大型的电磁阀是直接出线式及DIN形插座式。,电磁阀选型
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