氣壓傳動(dòng)簡史

氣動(dòng)是“氣動(dòng)技術(shù)”或“氣壓傳動(dòng)與控制”的簡稱。氣動(dòng)技術(shù)是以空氣壓縮機(jī)為動(dòng)力源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進(jìn)行能量傳遞或信號傳遞的工程技術(shù)．是實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)控制、自動(dòng)控制的重要手段。在人類追求與自然界和平共處的時(shí)代，研究并大力發(fā)展氣壓傳動(dòng)，對于全球環(huán)境與資源保護(hù)有著相當(dāng)特殊的意義。隨著工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展，氣動(dòng)技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。特別是成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單的氣動(dòng)自動(dòng)裝置已得到了廣泛的普及與應(yīng)用，在工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化中具有非常重要的地位。

氣壓傳動(dòng)的應(yīng)用歷史非常悠久。早在公元前，埃及人就開始利用風(fēng)箱產(chǎn)生壓縮空氣用于助燃。后來，人們懂得用空氣作為工作介質(zhì)傳遞動(dòng)力做功，如古代利用自然風(fēng)力推動(dòng)風(fēng)車、帶動(dòng)水車提水灌溉、利用風(fēng)能航海。從18世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命開始，氣壓傳動(dòng)逐漸被應(yīng)用于各類行業(yè)中，如礦山用的風(fēng)鉆、火車的剎車裝置、汽車的自動(dòng)開關(guān)門等。而氣壓傳動(dòng)應(yīng)用于一般工業(yè)中的自動(dòng)化、省力化則是近些年的事情。

如今，世界各國都把氣壓傳動(dòng)作為一種低成本的工業(yè)自動(dòng)化手段應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。國內(nèi)外自20世紀(jì)60年代以來．隨著工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展，氣動(dòng)技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域里。如今，氣壓傳動(dòng)元件的發(fā)展速度已超過了液壓元件，氣壓傳動(dòng)已成為一個(gè)獨(dú)立的專門技術(shù)領(lǐng)域。

在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，根據(jù)氣動(dòng)元件和裝置的不同功能，可將氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)分成以下四個(gè)組成部分。

(1)氣源裝置。氣源裝置將原動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能，為系統(tǒng)提供壓縮空氣。它主要由空氣壓縮機(jī)構(gòu)成，還配有儲(chǔ)氣罐、氣源凈化裝置等附屬設(shè)備。

(2)執(zhí)行元件。執(zhí)行元件起能量轉(zhuǎn)換的作用，把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成工作裝置的機(jī)械能。它的主要形式有氣缸輸出直線往復(fù)式機(jī)械能、擺動(dòng)氣缸和氣馬達(dá)分別輸出回轉(zhuǎn)擺動(dòng)式和旋轉(zhuǎn)式的機(jī)械能。對于以真空壓力為動(dòng)力源的系統(tǒng)，采用真空吸盤以完成各種吸吊作業(yè)。

(3)控制元件?？刂圃脕韺嚎s空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向凋節(jié)和控制，使系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按功能要求的程序和性能工作。根據(jù)完成功能不同，控制元件種類分為很多種，氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中一般包括壓力、流量、方向和邏輯等四大類控制元件。

(4)輔助元件。輔助元件是用于元件內(nèi)部潤滑、排氣噪聲、元件間的連接以及信號轉(zhuǎn)換、顯示、放大、檢測等所需的各種氣動(dòng)元件，如油霧器、消聲器、管件及管接頭、轉(zhuǎn)換器、顯示器、傳感器等。

氣動(dòng)傳動(dòng)在下述幾方面有普遍的應(yīng)用：

(1)機(jī)械制造業(yè)。包括機(jī)械加工生產(chǎn)線上工件的裝夾及搬送，鑄造生產(chǎn)線上的造型、搗固、合箱等。在汽車制造中，汽車自動(dòng)化生產(chǎn)線、車體部件自動(dòng)搬運(yùn)與固定、自動(dòng)焊接等。

(2)電子IC及電器行業(yè)。如用于硅片的搬運(yùn)，元器件的插裝與錫焊，家用電器的組裝等。

(3)石油、化工業(yè)。用管道輸送介質(zhì)的自動(dòng)化流程絕大多數(shù)采用氣動(dòng)控制，如石油提煉加工、氣體加工、化肥生產(chǎn)等。

(4)輕工食品包裝業(yè)。包括各種半自動(dòng)或全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線，例如酒類、油類、煤氣罐裝，各種食品的包裝等。

(5)機(jī)器人。例如裝配機(jī)器人，噴漆機(jī)器人，搬運(yùn)機(jī)器人以及爬墻、焊接機(jī)器人等。

(6)其他。如車輛剎車裝置、車門開閉裝置、顆粒物質(zhì)的篩選、魚雷導(dǎo)彈自動(dòng)控制裝置等。 2100433B

1．氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

(1)空氣來源方便，用后直接排出，無污染。

(2)空氣黏度小，氣體在傳輸中摩擦力較小，故可以集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。

(3)氣動(dòng)系統(tǒng)對工作環(huán)境適應(yīng)性好。特別在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境工作時(shí)，安全可靠性優(yōu)于液壓、電子和電氣系統(tǒng)。

(4)氣動(dòng)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、調(diào)節(jié)方便，可利用氣壓信號實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

(5)氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡單、成本低且壽命長，易于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。

2．氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)

(1)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差。因空氣可壓縮性較大，其工作速度受外負(fù)載變化影響大。

(2)工作壓力較低（0.3～1 MPa），輸出力或轉(zhuǎn)矩較小。

(3)空氣凈化處理較復(fù)雜。氣源中的雜質(zhì)及水蒸氣必須凈化處理。

(4)因空氣黏度小，潤滑性差，需設(shè)置單獨(dú)的潤滑裝置。

(5)有較大的排氣噪聲。

《氣壓傳動(dòng)與控制》以“回路”和“控制”為主，闡述了氣壓傳動(dòng)的理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)介紹了各種氣動(dòng)元件，將氣動(dòng)元件與氣動(dòng)回路有機(jī)結(jié)合，闡述了典型氣動(dòng)系統(tǒng)的分析方法，討論了氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的類型及全氣控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

《氣壓傳動(dòng)與控制》可作為高等工科院校的教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考書。

本書主要包括氣壓傳動(dòng)基本知識(shí)，氣源裝置，氣動(dòng)元件等知識(shí)。