氣壓傳動是以壓縮氣體為工作介質(zhì)進行能量傳遞及控制的一種傳動方式。
傳遞動力的系統(tǒng)是將壓縮氣體經(jīng)由管道和控制閥輸送給氣動執(zhí)行元件并把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能而作功;傳遞信息的系統(tǒng)是利用氣動邏輯元件或射流元件以實現(xiàn)邏輯運算等功能,亦稱氣動控制系統(tǒng)。
氣動技術(shù)與其他傳動和控制相比較,有著突出的特點:
(1)工作介質(zhì)為空氣,對環(huán)境無污染,防火、防爆、排放處理簡單,成本低。
(2) 氣動裝置結(jié)構(gòu)簡單、輕便、可靠性高,使用壽命長。
(3) 空氣具有可壓縮性,能量存儲方便,同時具有很小的黏度,在管道中流動損失小,可以實現(xiàn)集中供氣,遠距離輸送。
(4) 氣動執(zhí)行器輸出力和工作速度的調(diào)節(jié)非常容易,動作速度快,氣缸運動速度最高可達到17m/s。
(5) 抗沖擊負載和過載能力強,具有一定的自保持能力。
(6) 由于空氣的可壓縮性,執(zhí)行器的動作速度易受負載的變化而改變。
(7) 氣缸在低速運動時,受摩擦力影響較大,易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,低速穩(wěn)定性不如液壓缸或電動缸。
隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)的發(fā)展,特別是計算機技術(shù)的發(fā)展和普及,氣動技術(shù)開始與電子技術(shù)緊密結(jié)合,氣動電子一體化的氣電裝置開始出現(xiàn),氣動電子技術(shù)逐漸發(fā)展成熟,并且在氣動系統(tǒng)原有特點的基礎(chǔ)上,形成了自己的特點。
(1) 小型化、低功耗設(shè)計,具有高的效率和可靠性。生產(chǎn)現(xiàn)場有限的空間要求氣動元件外形尺寸盡量小,在保證相同性能的條件下,小型化不僅帶來體積的減少,而且有利于降低控制閥的驅(qū)動功率,在節(jié)能的同時能與微電子技術(shù)相結(jié)合,由計算機直接控制。寬度為10mm、功耗為0.5W的電磁閥早已商品化,0.4W、0.3W的氣閥也已出現(xiàn)。
(2)集成化、智能化程度高。以閥島為代表的新型電-氣一體化控制元器件,集成了完成系統(tǒng)功能所需要的多種規(guī)格電磁閥、傳感器和智能控制器,能夠通過現(xiàn)場總線和上位機連接,按上位機指令自動完成控制任務(wù)。
(3)執(zhí)行元件的高精度控制能力大幅度提高。新型伺服氣缸在無桿氣缸或有桿氣缸的基礎(chǔ)上集成了氣動控制閥、傳感器、電子控制器和總線接口,可以克服空氣可壓縮性的不利影響,根據(jù)指令完成高精度的定位和軌跡跟蹤任務(wù)。
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