承認
第一次官 取締役
フルネーム
"__" ____________ 20__
評価基金
主な教育プログラム
真ん中 職業教育(PPSSZ、PPKRS)
フルタイムの教育形態
資格：技術者
専門: 15.02.01インストールと 技術的な操作産業機器
コース: 2
Gr.251
ウランウデ、2016
コンテンツ
と。
パスポート
鑑定資金
規律によって 油圧および空圧システム
1.評価基金の基金では、次のことを評価できます。
専門的活動のタイプに対応する専門的能力 (PC) の習得、および一般的な能力:
PC1.2。 家畜、家禽、ウサギを屠殺する。さまざまな種類の機械や機構を使いこなす能力とその動作原理、
実習№5,6
PC1.3。 家畜、家禽、ウサギの一次加工のプロセスをリードします。
運動学的および動的特性を決定する能力;
キネマティック ペアの種類。
部品と機械の接続の種類;
実習№2,5,6
PC1.4。 一次作業場と養鶏場の技術設備の運用を確保する。
基本的な組み立てユニットと部品を扱う能力。
実習№1,6
PC 2.2。 と畜製品を処理する技術的プロセスを実行します（種類別）。
互換性の原則;
動きを変換する動きの種類とメカニズム。
実技№5,7
PC 2.3。 肉と脂肪の建物の店で技術機器の操作を確認してください。
ギアの種類、デバイス、目的、長所と短所を区別する能力、 慣習ダイアグラム上で;
実習№4,2
PC 3.2。 ソーセージ製造の技術プロセスをリードします。
部品とアセンブリユニットの接続の性質を計算する能力;
実習№1,4
PC 3.3。 生産、燻製製品、半製品の技術プロセスをリードします。
部品とアセンブリユニットの接続の性質を計算する能力;
実技№3,5
PC 3.4。 ソーセージ、燻製製品、半製品の生産のための技術設備の操作を保証します。
部品とアセンブリユニットの接続の性質を計算する能力;
実習№2,3
OK 1.
自分の本質と社会的意義を理解する 将来の職業それに持続的な関心を示します。
実技No.1、5、6
OK 2.
独自の活動を整理し、専門的なタスクを実行する方法と方法を決定し、その有効性と品質を評価します。
実習№2,5,6
OK 3.
標準的および非標準的な状況で決定を下し、それらに対して責任を負います。
実習№2,5,6
OK 4.
専門的なタスクの効果的な実施、専門的および個人的な開発に必要な情報を検索して使用するため。
実技 No.7,6
OK 5.
専門的な活動で情報通信技術を使用します。
実習№2,5,6
OK 6
チームとチームで働き、同僚、管理者、消費者と効果的にコミュニケーションします。
実習№1,6
OK 7
タスクを完了した結果である、チーム メンバー (部下) の作業に責任を持ちます。
実習№2,4,3
OK 8
専門的および個人的な開発のタスクを独自に決定し、自己教育に従事し、高度なトレーニングを意識的に計画します。
実技№5,7
OK 9.
プロの活動における技術の頻繁な変化の状況でナビゲートします。
実技№1,5
学問分野「技術力学」を修得する過程での実務経験の習得
確立された指標に従って、さまざまな工作機械の油圧および空圧ドライブの設計の効率、信頼性、およびシンプルさを評価します。さまざまな工作機械の油圧および空圧駆動装置の設計の効率、信頼性、シンプルさの評価。
それらの実装の要件
アプリケーションに関連する業務を管理するスキルの習得 持ち上げ機構、産業機器の設置および修理中。
制御を行うスキルの習得 インストールの種類動作します。
産業機器の設置と参加後に試運転とテストを実行するスキルを習得する。
部品を復元する方法を決定し、その製造プロセスに参加する方法の実施への参加。
スキルの習得と知識の習得
確立された指標に従って、さまざまな工作機械の油圧および空気圧駆動装置の設計の効率、信頼性、および単純さの評価。- 能力計装を使用した産業機器の設置および修理に関する作業の管理を確実にします。
実習№2-4
同化された知識
油圧と空気圧の基礎;
油圧と空気圧の基礎を専門的な活動に適用する能力
油圧駆動のコンセプト
油圧および空気圧システムの設計機能;
- コントロール計装を使用した産業機器の設置と修理に取り組みます。
油圧および空圧システム
機械製造装置の油圧および空圧駆動装置の構造および設計の原則。
修理および設置後の産業機器の試運転およびテストの実施;
体積油圧伝達構造
ドライブの効率と信頼性の主な指標
- 基本を理解する部品の修復とその製造プロセスへの参加。
多段圧縮機の効率と信頼性。
1.2. 学問分野のプログラムの開発の管理と評価のシステム
「油圧と 空気圧システム»
学問分野を習得する際の OPOP の中級認定の形式
学問分野のプログラムの開発の現在の管理は、口頭、書面、実践、自制などの方法を使用して、学問分野の研究に割り当てられた学習時間内に実行されます。スキルと知識は、規律を習得するための評価の対象です。 差別化クレジット 学問分野現在の制御の結果を考慮して実行されます。 現在の管理には、実践的な作業の実施の評価、学生の独立した作業の実施、および学問分野のセクションでのテストが含まれます。
によるモニタリングと評価 産業慣行教育機関の代表者または組織の責任者（インターンシップベース）によって編集および承認された、インターンシップの場所からの学生の証明書に基づいて実行されます。 証明シートは、練習中に学生が行った作業の種類、技術または練習が行われた組織の要件に応じたパフォーマンスの質、練習中の学生の教育的および専門的な活動の特徴を反映しています。 .
専門的な活動の種類の開発の最終的な管理 組織に関する作業のパフォーマンスと専門的なタスクの実施は、差分テストで実行されます。
テストへの入学条件は、すべての実践的な作業の提供です。
差別化テストは、専門的で包括的な能力指向の実践的なタスクの形で実行されます。 タスクは、一般的に専門的な活動のタイプの開発をチェックすることに焦点を当てています。
資格試験での肯定的な証明 (専門的な活動の種類が習得されている) の条件は、すべての管理指標におけるすべての専門的能力の開発の肯定的な評価です。
教授の少なくとも1人に否定的な結論があります。 能力、「専門的な活動の種類が習得されていない」という決定が下される
- 名前
管理されたコンピテンシー コード (またはその一部)
4.2. 学問分野における現在の認定の典型的なタスク
講義資料キット
油圧および空圧システム
電子的に添付
序章
身体機能の基礎
油圧駆動のコンセプト
気体の法則
空圧駆動のコンセプト
油圧および空圧システム
気体力学の基礎
実務
1. 油圧システムのパラメータの計算
2. コンプレッサーの主な寸法とパラメーターの決定
3. 指標チャートの構築
4. 消費電力の計算と電動機の選定
5. モーターの選定
6. 駆動力計算
7. ドライブの電力計算
8. 空気圧システムの計算
9. 風量計算
10. ドライブの作動時間の計算
11. 円柱 B の計算
12.駆動力計算
13. 空気圧システムの計算
14. ドライブの作動時間の計算
最終管理に関する質問
1. 油圧駆動装置の構造図
2.油圧駆動装置の分類と動作原理
3. 油圧駆動のメリットとデメリット
4. 作動流体の特徴
5. 作動流体の選択と操作
6. 油圧ライン
7.接続
8. 油圧ラインの計算
9. 歯車式油圧機械
10. ベーンポンプと油圧モーター
11.ラジアルピストンポンプと油圧モーター
12. アキシャルピストンポンプと油圧モーター
13. 柔軟な仕切りを備えたメカニズム
14. 油圧シリンダの分類
15. 直線油圧シリンダー
16. 油圧シリンダーの計算
17. ロータリー油圧シリンダー
18. スプールバルブ
19. クレーン油圧ディストリビューター
20.バルブ油圧ディストリビューター
21. 圧力油圧バルブ
22. 減圧弁
23. 逆止弁
24. フローリミッター
25.除算器（加算器）の流れ
26. スロットルとフローレギュレーター
27. 油圧タンクおよび熱交換器
28. フィルター
29. シーリング装置
30. 油圧アキュムレータ
31. 水門
32. 油圧および時間スイッチ
33. 測定器
34.油圧ブースターの分類
35.油圧ブースタースプールタイプ
36. ノズルとダンパーを備えた油圧ブースター
37.ジェットチューブ付き油圧ブースター
38. 二段アンプ
39. 圧力からポンプを降ろす方法
40.スロットルレギュレーション
41. ボリュームコントロール
42. 複合規制
43. 規制方法の比較
44. 調整可能なポンプとスロットルを備えた油圧システム
45. 二段増幅の油圧システム
46.連続（振動）運動の油圧システム
47. 可変ポンプを備えた電気油圧システム
48. 2 つのツインポンプを備えた油圧システム
49. 1台のポンプで2台以上の油圧モータに電源供給
50. 技術におけるガスの使用に関する一般情報
51.空気圧駆動の特徴、長所と短所
52. 空気の流れ
53. 圧縮空気の準備
54.エグゼクティブ空気圧機器
55. 容積式油圧ドライブの設置
56. 低温での体積油圧ドライブの操作
57. 油圧システムの主な問題とその解決方法
評価ツール**
油圧
個々のタスク
OK-1…9、
PC-1.1-1.5、2.1-2.4、3.1-3.4
空気圧駆動
個々のタスク
OK-1…9、
PC-1.1-1.5、2.1-2.4、3.1-3.4
ダイナミクス
個々のタスク
OK-1…9、
PC-1.1-1.5、2.1-2.4、3.1-3.4
ロシア連邦教育科学省
連邦教育庁
州 教育機関高等専門教育
「南ロシア国立経済サービス大学」（GOU VPO「YURGUES」）
油圧。 油圧および空圧
自動車およびガレージ機器のシステム
ワークショップ
専門分野のフルタイムおよびパートタイムの学生向け 190603 「輸送および技術機械および機器のサービス」
(自動車輸送)、190601「自動車および自動車産業」
UDC 629.3.01(076) BBK 39.33-08ya73 G464
編集者:
エネルギー・生命安全学科 准教授 技術科学候補生
そして。 ティムチェンコ
I.K. ググエフ
准教授」 カーサービス、組織と交通安全」
A.I. 士林
「エネルギーと生命の安全」部門のアシスタント
A.G. イリエフ
レビュアー:
技術科学博士、エネルギー・生命安全学科教授
技術科学の候補者、自動車サービス、組織および交通安全学科の准教授
S.G. ソロヴィヨフ
G464油圧。 自動車およびガレージ機器の油圧および空圧システム：ワークショップ/ V.I.が編集 Timchenko、I.K. ググエフ、A.I. Shilin, A.G. イリエフ。 - 鉱山: 出版社
YURGUES、2007 年。 - 57 ページ。
このワークショップは、8 つの研究所の作業、これらの作業の実施に関する簡単な説明、およびコース「油圧学」の主な理論的規定で構成されています。 自動車およびガレージ機器の油圧および空圧システム」および書誌リスト。
UDC 629.3.01(076) BBK 39.33-08ya73
© 南ロシア国立経済サービス大学、2007
© Timchenko V.I.、Guguev I.K.、Shilin A.I.、Iliev A.G. 2007年
序章 ................................................. . ................................................................. . | |
ラボ #1 | |
自動車エンジンの冷却過程の研究...... | |
ラボ #2 | |
自動車の潤滑システムの調査 ................................................................... ................... ... ... | |
ラボ #3 | |
自動車のパワーシステムにおける気化プロセスの研究...... | |
ラボ #4 | |
ブレーキシステムの油圧プロセスの調査 | |
車................................................. .................................................................... . | |
ラボ #5 | |
歯車油圧機械の研究 .................................................................. ……………… | |
ラボ #6 | |
ロータリベーン式油圧機械の調査.................................................. …… | |
ラボ #7 | |
遠心ファンの試験............................................................ ……………… | |
ラボ #8 | |
エンジニアリング ネットワークにおける流体の流れの測定 .......................................................................... ………… | |
書誌リスト............................................................ …………………… |
序章
実験室ワークショップは、「油圧学」分野の実験室作業の実施において方法論的支援を提供するために開発されました。 専門分野の学生による自動車およびガレージ設備の油圧および空圧システム190603「輸送および技術機械および設備のサービス（モーター輸送）、190601「自動車および自動車経済」フルタイムおよびパートタイムの教育形態。
クラスの開始までに、生徒は次のことを完了している必要があります。
1. 関連する実験室作業の指示をお読みください。
2. 以下を含むバックログを準備します。
− 職名;
− 作業の目的
− 基本的な理論的規定;
− 実験装置のスキームと説明（自動車またはガレージ機器の本格的な組み立て）;
− 油圧または空気圧システムの動作原理の説明、実験の手順。
− 実験データの表;
− 計算結果表。
作業が完了した後、教師は実験データの表に署名します。 書面では、1つの実験の計算が示されています。 各値の計算は式で与えられます: 目標値、計算式、数値、数値結果、寸法。
実験室での作業について、学生はレポートを作成します。
− 観察と計算の完全な表。
− 1つの経験の詳細な計算;
− 関数量の依存関係のグラフ;
− 結論。
実験室での作業に関するレポートを擁護するには、学生は次のことを知っている必要があります。
− 必要な理論資料;
− 実験設備の手配（車またはガレージ設備の本格的な組み立て）;
− 必要な計算式;
− コントロール質問への回答。
過去3回の報告をしなかった学生 研究室の仕事、後続の作業を実行することは許可されていません。
実験第1回 自動車エンジンの冷却過程の研究
目標と目的:
1) クランクシャフトの回転数、車両の速度に応じた、流量、圧力、冷却液の温度など、流体力学的パラメーターの依存性を調べる。
2) 大小の円で冷却プロセスの概略図を作成します。
3) 移動車両で実験的テストを実施します。
4) 油圧冷却スキームを開発します。
理論からの簡単な情報
1) 冷却システムの目的。
2) 流体力学的冷却システムの主な要素。
3) 使用される冷却剤の特性: 密度、結晶化温度、比重、動粘度係数、熱および体積膨張、熱容量。
6) 流体力学的冷却システムの主なパラメータの決定: 流量、速度、圧力、温度。
7) 制御用計測器 最適モード冷却システムの動作。
図 1.1 - エンジン冷却システム VAZ 2106
図の説明:
1. ヒーターコアからクーラントポンプへの液体ドレンパイプ。
2. インテークパイプからのクーラントアウトレットホース。
3. ヒーターコアからのクーラントアウトレットホース。
4. ヒーター・ラジエーターに流体を供給するためのホース。
5. サーモスタットバイパスホース。
6. 冷却ジャケットの出口。
7. ラジエーターインレットホース。
8. 膨張タンク。
9. タンクプラグ。
10. ラジエターからエキスパンションタンクへのホース。
11. ラジエーターキャップ。
12. アウトレット（蒸気）プラグバルブ。
13. 入口弁。
14. ラジエタータンク上部。
15. ラジエーターフィラーネック。
16. ラジエーターチューブ。
17. ラジエーター冷却フィン。
18. ファンカバー。
19. ファン。
20. クーラントポンプ駆動プーリー。
21. ラバーサポート。
22. シリンダーブロック側面にあるクーラント供給用の窓。
23. グランドクリップ。
24. クーラントポンプシャフトベアリング。
25. ポンプカバー。
26. ファンプーリーハブ。
27.ポンプローラー。
28. ロックねじ。
29. シールカラー。
30. ポンプハウジング。
31. ポンプインペラー。
32. ポンプ入口。
33. ラジエタータンク下部。
34. ラジエーターホースのアウトレット。
35. ファンベルト。
36. クーラントポンプ。
37. ポンプへのクーラント供給ホース。
38.サーモスタット。
39. ラバーインサート。
40. インレットパイプ。
41. メインバルブ。
42. バイパス弁。
43. サーモスタットハウジング。
44. バイパスホースフィッティング。
45. ポンプにクーラントを供給するためのホース接続。
46. サーモスタットカバー。
47. 作業要素のピストン。
理論上の情報。 冷却システムは、エンジン部品から余分な熱を強制的に除去し、周囲の空気に伝達するように設計されています。 これにより、エンジンが過熱したり過冷却したりしない特定の温度体制が作成されます。 エンジン内の熱は、液体または空気の 2 つの方法で除去されます。 これらのシステムは、燃料の燃焼中に放出される熱の 25 ～ 35% を吸収します。 シリンダー ヘッド内のクーラントの温度は 80 ～ 95º にする必要があります。 この温度体制は最も有益であり、エンジンの正常な動作を保証し、周囲温度とエンジン負荷に応じて変化するべきではありません. エンジンの作動サイクル中の温度は、降下の終わりに80〜120ºから混合気の燃焼の終わりに2000〜2200ºに変化します。
エンジンが冷却されていないと、高温のガスがエンジン部品を非常に加熱し、膨張します。 シリンダーとピストンのオイルが燃え尽き、摩擦と摩耗が増加し、部品の過度の膨張により、エンジン シリンダー内のピストンが焼付き、エンジンが故障する可能性があります。 モーターの過熱による悪影響を避けるために、冷却する必要があります。
ただし、エンジンの過度の冷却は、エンジンの動作に悪影響を及ぼします。 エンジンが過冷却になると、燃料蒸気がシリンダーの壁に凝縮し、潤滑剤が洗い流され、クランクケース内のオイルが希釈されます。 これらの条件下では、ピストンリング、ピストン、シリンダーの激しい摩耗が発生し、エンジンの効率と出力が低下します。 通常動作冷却システムは、最大のパワーを得て、燃料消費を削減し、修理なしでエンジンの寿命を延ばすのに役立ちます。
ほとんどのエンジンには、液体冷却システム (オープンまたはクローズド) があります。 オープンクーリングシステム搭載 内部空間周囲の空気と直接通信します。 内部空間が特別なバルブを使用して環境と定期的にのみ通信する密閉型冷却システムが普及しています。 これらの冷却システムでは、冷却液の沸点が上昇し、沸点が低下します。
電気熱パルス圧力計
熱式パルス式電気圧力計は、温度が変化するとバイメタル板が変形する性質を利用したセンサーと指針で構成されています。 圧力計センサーでは、活性金属は底部に位置しています。 コンタクト側から。 バイメタル プレートは U 字型をしており、プレートの一方のアームに加熱巻線が配置されています。 プレートのもう一方の肩は「質量」から分離され、可動ブラケットに固定されています。 ダイヤフラムはセンサーハウジングに固定されています。 圧力が変化するとたわみ、接点を閉じる弾性板の力が変化します。
インデックスも巻き付きのバイメタルプレートがU字型になっています。 プレートの一方のアームはサポートに固定され、もう一方のアームは矢印と一体のイヤリングにヒンジで固定されています。 イヤリングは、サポートの弾性フックにピボット式に接続されています。
動作原理
サーモパルス圧力計は次のように機能します。 イグニッションスイッチを入れる前は、センサーの可動接点が固定接点に軽い力で押し付けられており、指針の矢印は左向き
"ゼロ"。 イグニッションがオンのとき、エンジンを始動する前に、センサーとポインター回路に表示されます 短期衝動現在、インジケータープレートのアクティブな金属が拡大し、プレートを変形させ、デバイスの矢印が「ゼロ」分割まで右に移動します。 これにより、ドライバーはデバイスの状態を判断できます。 センサーのバイメタルプレートが加熱されると、プレートのわずかなたわみで接点が開くため、電流パルスは短期間です。
表 1.1 - 実験データ
測定量 | 決定された数量 | |||||||||||
クールだ、 | 負荷、 | Vzh 、 | ΔP , | t | 2、 | t ||2, |
|||||||
ファン | ||||||||||||
ノート。 ΔP - 圧力損失; V - 車速; n - クランクシャフトの回転数; V W - 冷却液速度; t cool - 冷却液の初期温度; G - 冷却液流量; t | 2, 0 С – 冷却サイクルが小さいバリアントの冷却剤の最終温度; t || 2, 0 C - 大きな冷却円内の冷却剤の最終温度。
実験データと理論データを比較し、交通安全を確保する車両の冷却システムの動作モードの最適化に関する結論を導き出す必要があります。
コントロールの質問:
1) 冷却システムの局所抵抗の要素を挙げてください。
2) ラジエータと軸流ファンの特性を教えてください。
3) システム内の冷却剤の動きの概略図を示します。
4) クーラントの種類を一覧表示します。
5) システム内のポンプの損失水頭を決定する方法。
6) システム内のクーラントの圧力と温度を決定するもの。
実験その2 STUDY OF THE VEHICLE LUBRICATION SYSTEM
目標と目的:
1) 運動モードと液体の特性を研究する (自動車、モーター、 トランスミッションオイル)、潤滑の目的。
2) 探検 油圧特性潤滑システム: 流量、圧力、局所抵抗 - 潤滑システム (フィルター、ライン、チャネル)。
3) エンジン温度に対する潤滑パラメーターの依存性を示します。
理論からの簡単な情報:
1) 潤滑システムの目的。
2) 油圧潤滑システムの主要要素。
3) 作動流体の特性: 密度、凝固点、比重、動粘度係数、熱膨張、体積膨張。
4) システムの動作原理、誤動作、原因、トラブルシューティング。
5) システム内の局所抵抗のタイプ。
6) 流体潤滑システムの主なパラメータの決定: 流量、速度、圧力。
7) 潤滑システムの最適な動作を制御するために使用される測定器。
エンジン潤滑システムは、部品の摩擦面にオイルを供給するために使用されます。これにより、部品間の摩擦と摩耗が減少し、摩擦力に打ち勝つためのエンジン出力の損失も減少します。 エンジンの作動中、部品間に導入されたオイルは絶え間なく循環し、部品を冷却し、摩耗生成物を運び去ります。 ピストンのオイルの薄い層 ピストンリングシリンダーは摩耗を減らすだけでなく、エンジンの圧縮も改善します。
潤滑システムは、オイルを保管、供給、洗浄、および冷却するための一連のデバイスとユニットです。
− エンジンオイルパン;
− オイル摂取量;
− 粗いオイルフィルター;
− オイルフィルター 細かい掃除;
− オイルポンプ;
− 石油パイプライン;
− オイルラジエーター;
− 制御と測定デバイスとセンサー。
リニアドライブ直線的な並進運動で機械や機構の部品を動かすように設計されています。 アクチュエータは、電気、油圧、または圧縮ガスのエネルギーを運動または力に変換します。 この記事では、リニア アクチュエータの分析とその長所と短所について説明します。
リニアアクチュエータの仕組み
液体がないため、環境汚染のリスクがありません。
欠陥
電動アクチュエータのイニシャル コストは、空圧および油圧アクチュエータよりも高くなります。
空気圧アクチュエータとは異なり、電動アクチュエータ（ 追加資金) 爆発区域での使用には適していません。
長時間の運転中、モーターが過熱し、ギアの摩耗が増える可能性があります。 また、モーターが大きく、取り付けが困難な場合があります。
許容駆動力 アキシアル荷重電気駆動装置の速度パラメーターは、選択した電気モーターによって決まります。 設定パラメータを変更する場合、電動機の変更が必要です。
回転電気モーターと機械式コンバーターを含むリニア電気駆動
空気圧駆動
利点
シンプルさと経済性。 ほとんどの空気圧式アルミニウム アクチュエータは、12.5 ～ 200 mm のシリンダー ボアで最大 1 MPa の最大圧力を持ち、これはおよそ 133 ～ 33000 N の力に相当します。 12 .5 ～ 350 mm のシリンダー ボアで、220 ～ 171000 N の力を生み出します。
空気圧式アクチュエータは、正確な動きの制御を可能にし、2.5 mm 以内の精度と 0.25 mm 以内の再現性を提供します。
空気圧アクチュエータは、極端な温度の領域で使用できます。 標準温度範囲 -40 ～ 120 ℃。 安全面では、空圧式アクチュエータに空気を使用することで、危険物を使用する必要がなくなります。 これらのアクチュエータは、電気モーターがないため磁場を発生させないため、防爆と安全性の要件を満たしています。
近年、空気圧の分野では、小型化、材料、および電子機器との統合が進歩しています。 空気圧アクチュエータのコストは、他のアクチュエータと比較して低くなっています。 空気圧アクチュエータは軽量で、メンテナンスが最小限で済み、信頼性の高いコンポーネントを備えています。
欠陥
圧力損失と空気の圧縮率により、空気圧アクチュエータは、直線運動を生成する他の方法よりも効率が低下します。 コンプレッサと供給システムの制限により、低圧運転では力と速度が低下します。 ドライブが何も動かしていなくても、コンプレッサーは常に稼働している必要があります。
本当に 効果的な仕事空気圧アクチュエータは、タスクごとにサイズを調整する必要があります。 このため、他のタスクには使用できません。 正確な制御と効率を実現するには、アプリケーションごとに適切なサイズのバルブとバルブが必要であり、コストと複雑さが増します。
空気はすぐに利用できますが、オイルやグリースで汚染されている可能性があり、ダウンタイムやメンテナンスが必要になります。
油圧ドライブ
利点
油圧アクチュエータは、大きな力を必要とする作業に適しています。 同じサイズの空気圧アクチュエータよりも最大 25 倍の力を生成できます。 それらは最大 27 MPa の圧力で動作します。
液体は気体とは異なり、実質的に非圧縮性であるため、油圧アクチュエータは、ポンプによって追加の流体や圧力が供給されることなく、力とトルクを一定に保つことができます。
油圧ドライブは、ポンプやモーターからかなり離れた場所に配置でき、電力損失を最小限に抑えることができます。
欠陥
空気圧アクチュエータと同様に、油圧アクチュエータの流体損失は効率の低下につながります。 さらに、流体の漏れは、汚染や近くのコンポーネントへの潜在的な損傷につながります。
油圧アクチュエータには、流体リザーバ、モーター、ポンプ、リリーフバルブ、熱交換器などを含む多くの付随コンポーネントが必要です。したがって、このようなアクチュエータは配置が困難です。
^ 空気圧駆動
11.1. 技術におけるガスの使用に関する一般情報
気体物質が使用されているすべてのオブジェクトは、に起因する可能性があります ガスシステム. 最もアクセスしやすいガスは、多くのガスの混合物で構成される空気であるため、さまざまなプロセスで広く使用されているのは、自然そのものによるものです。 名前の語源を説明するギリシャ語 pneumatikos - airy からの翻訳 空気圧システム. 技術文献では、より短い用語を使用することがよくあります - 空気圧.
空気圧装置は古代に使用され始めました（風力タービン、 楽器、ベローズなど）、しかしそれらは、信頼できる空気圧エネルギー源の作成の結果として最も広く使用されています-ガスに必要なポテンシャルおよび（または）運動エネルギーを供給することができるスーパーチャージャー。
空気圧駆動 、機械と機構を駆動するためのデバイスの複合体で構成されており、空気を使用する唯一の方向からはほど遠いです（で 一般的なケースガス）技術と人間の生活の中で。 この規定をサポートするために、目的とガス状物質の使用方法の両方が異なる主なタイプの空気圧システムについて簡単に検討します。
ガス移動の存在と原因に応じて、すべてのシステムを 3 つのグループに分けることができます。
最初のグループには、 自然対流 ガス (ほとんどの場合空気) の (循環)。動きとその方向は、自然の温度と密度勾配によって決定されます。たとえば、惑星の大気殻、施設の換気システム、鉱山の仕組み、ガスダクト等
2 番目のグループには、 閉じた細胞 、大気と連通していない場所で、温度変化、チャンバー容積の変化、ガスの加圧や吸引などにより、ガスの状態が変化する可能性があります。 これらには、さまざまな貯蔵タンク (エア シリンダー)、空気圧ブレーキ装置 (空気圧バッファー)、あらゆる種類の弾性膨張装置、航空機燃料タンクの空気圧油圧システム、およびその他多数が含まれます。 密閉チャンバー内で真空を使用するデバイスの例として、自動化されたロボット生産でピース シート製品 (紙、金属、プラスチックなど) を移動するのに最も効果的な空気圧グリッパー (空気圧吸引カップ) があります。
3 番目のグループには、エネルギーが使用されるシステムを含める必要があります。 予圧ガス 実行のために いろいろな作品. このようなシステムでは、ガスはパイプラインに沿って相対的に移動します。 高速そしてかなりのエネルギーを持っています。 彼らはすることができます 循環 (閉店) と 非流通 . 循環システムでは、排気ガスはラインを介してスーパーチャージャーに戻され、再利用されます (油圧駆動の場合と同様)。 システムの使用は非常に特殊です。たとえば、周囲の空間へのガス漏れが許容できない場合や、酸化特性のために空気を使用できない場合などです。 このようなシステムの例は、攻撃的で有毒なガスまたは揮発性液体 (アンモニア、プロパン、硫化水素、ヘリウム、フレオンなど) がエネルギー担体として使用される極低温技術に見られます。
非循環システムでは、消費者はガスを化学試薬として (たとえば、化学産業での溶接製造で)、または空気圧エネルギー源として使用できます。 後者の場合、通常、エネルギーキャリアとして空気が使用されます。 圧縮空気の主な用途は 3 つあります。
最初の方向へ 空気が吹き込み、乾燥、噴霧、冷却、換気、洗浄などの操作を直接実行する技術プロセスが含まれます。 パイプラインを介した空気圧搬送システムは、特に軽工業、食品、鉱業で広く普及しています。 ばらばらで塊状の物質は専用の容器（カプセル）で輸送され、空気と混ざった粉塵は流体物質と同様に比較的長い距離を移動します。
第 2 方向 - 技術プロセス（空気圧自動化システム）の自動制御のための空気圧制御システム（PSU）での圧縮空気の使用。 この方向性は、産業用空気圧自動化要素 (USEPPA) のユニバーサル システムの作成により、60 年代から集中的に開発されてきました。 幅広いUSEPPA（空気圧センサー、スイッチ、コンバーター、リレー、ロジックエレメント、アンプ、インクジェットデバイス、コマンドデバイスなど）により、リレー、アナログおよびアナログリレー回路をベースに実装できます。これらのパラメーターは次のとおりです。電気系統の近く。 その信頼性の高さから、各種機械のサイクリックプログラム制御や大量生産のロボット、移動体のモーションコントロールシステムなどに幅広く使用されています。
第三方向 空気圧エネルギーの適用、動力の点で最大のものは空気圧駆動であり、科学的には機械の一般的な力学のセクションの1つです。 空気圧システムの理論の起源は I.I. でした。 アルトボレフスキー。 彼は、レニングラードの機械工学研究所 (IMASH) の所長であり、40 年代から 60 年代にかけて、彼のリーダーシップの下で、空気圧システムの理論と設計に関する蓄積された情報が体系化され、一般化されました。 空気圧システムの理論に関する最初の著作の 1 つは、A.P. 1933 年に発行されたドイツ語の「鉱業における圧縮空気の応用」では、空気圧装置の作動体の動きが、空気パラメータの状態の熱力学的方程式とともに初めて解かれました。
空気圧アクチュエータの理論と実践に大きく貢献したのは、科学者の B.N. ベザノフ、K.S. ボリセンコ、I.A。 ブハーリン、A.I. Voshchinin、E.V。 Hertz、G.V. Kreinii、A.I。 Kudryavtsev、VA。 マルトフ、V.I。 Mostkov、Yu.A。 ザイトリンなど。
^ 11.2. 空気圧駆動の機能、長所と短所
空気圧駆動の適用範囲と規模は、空気特性の特性から生じる長所と短所によるものです。 油圧ドライブで使用される液体とは異なり、空気は、すべての気体と同様に、初期の大気状態 (約 1.25 kg / m 3) で圧縮率が高く、密度が低く、粘度が大幅に低く、流動性が高く、温度と温度の上昇とともに粘度が大幅に増加します。プレッシャー。 空気の潤滑特性の欠如と一定量の水蒸気の存在は、空気圧機械の作動チャンバーの容積の変化における激しい熱力学的プロセスの下で、作動面に凝縮する可能性があり、与えることなく空気を使用することを妨げます。それは追加の潤滑特性と水分の減少です。 この点で、空気圧アクチュエータの空調が必要です。 操作性を確保し、駆動要素の耐用年数を延ばす特性を与えます。
上記の空気の特徴を考慮して、空気圧駆動の利点を、競合他社である油圧および電気駆動と比較して考えてみましょう。
1. ^ シンプルなデザインと メンテナンス . 空気圧機械および空気圧機器の部品の製造では、油圧駆動の場合のように、ジョイントの製造およびシーリングにそれほど高い精度は必要ありません。 空気漏れの可能性があっても、システムの効率と効率が大幅に低下することはありません。 外部の空気漏れは環境にやさしく、比較的簡単に修理できます。 空気圧ドライブの設置とメンテナンスのコストは、戻り空気圧ラインがなく、場合によってはより柔軟で安価なプラスチックまたはゴム (ゴム繊維) パイプを使用するため、いくらか安くなります。 この点で、空気圧駆動は電気駆動に劣っていません。 さらに、空気圧駆動は、部品の製造に銅、アルミニウムなどの特別な材料を必要としませんが、場合によっては、可動要素の重量や摩擦を減らすためだけに使用されます。
2. ^ 火災および爆発の安全性 . この利点により、空気圧駆動には、ガスや粉塵の発火や爆発の危険な状況での作業の機械化の競合相手がいません。たとえば、メタン排出量が多い鉱山、一部の化学産業、製粉工場などです。 スパークが許容されない場所。 これらの条件下での油圧駆動の使用は、ほとんどの場合経済的に実現不可能な、比較的長距離にわたる水力動力伝達を備えた集中型電源がある場合にのみ可能です。
3. ^ ほこりや湿気の多い環境で、広い温度範囲にわたって信頼性の高い動作 . このような条件下では、油圧式および電気式ドライブの運用コストが大幅に高くなります。 温度が下がると、電気材料のギャップと絶縁特性が変化するため、油圧システムの気密性が損なわれ、ほこりや湿気が多く、しばしば攻撃的な環境と相まって、頻繁な故障につながります。 このため、空気圧アクチュエータは、鋳造および溶接産業、鍛造およびプレス工場、原材料の抽出および加工のための一部の産業などにおける作業の機械化のための唯一の信頼できるエネルギー源です。信頼性、空気圧アクチュエータは、多くの場合に使用されます ブレーキシステムモバイルおよび固定マシン。
4. ^ 大幅に長い耐用年数 油圧および電気ドライブよりも。 耐用年数は、信頼性の 2 つの指標によって評価されます。ガンマ - 障害間の時間とガンマ - パーセンテージのリソースです。 サイクリック空気圧デバイスの場合、リソースは目的と設計に応じて 500 万から 2000 万サイクルであり、非サイクリック デバイスの場合は約 1000 から 20000 時間です。 これは、油圧駆動の 2 ～ 4 倍、電気駆動の 10 ～ 20 倍です。
5. ^ ハイパフォーマンス . ここで意味するのは、信号伝達 (制御動作) の速度ではなく、高速の空気の動きによって実現される作業動作の速度です。 並進運動空気圧シリンダーのロッドは 15 m/s 以上まで可能で、一部の空気圧モーター (空気圧タービン) の出力軸の回転速度は 100,000 rpm までです。 この利点は、サイクリックドライブ、特にマニピュレーター、プレス、スポット溶接機、ブレーキおよび固定装置などの高性能機器、および同時に作動する空気圧シリンダーの数の増加 (例えば、部品をクランプするための複数の場所の固定具) は、実際には応答時間を短縮しません。 分離機、遠心分離機、グラインダー、ドリルなどのドライブでは高速回転が使用されます。空気が持つ減衰効果。
6. ^ 比較的長距離にわたって空気圧エネルギーを伝達する能力 多くの消費者への主要なパイプラインと圧縮空気の供給を通じて。 この点で、空気圧駆動は電気駆動より劣りますが、長いメインラインでの圧力損失が少ないため、油圧駆動よりもはるかに優れています。 電気エネルギーは、有形の損失なしに数百から数千キロメートルの電力線を介して伝送でき、空気圧エネルギーの伝送距離は数十キロメートルまで経済的に実現可能であり、集中管理された大規模な鉱業および工業企業の空気圧システムに実装されています。コンプレッサーステーションからの電源。
パリの実業家の 1 人が 1888 年に都市のコンプレッサー ステーションを作成した経験は知られています。 0.6 MPa の圧力で 48 km の長さの高速道路に沿ってプラントや工場に供給し、最大 18,500 kW の容量を持っていました。 信頼性の高い送電の出現により、その運用は不採算になりました。
油圧システムの最大長は、石炭採掘用の機械化された鉱山複合体では約 250 ～ 300 m であり、通常は粘度の低い水油エマルジョンを使用します。
7. ^ 必要ありません 保護装置消費者の圧力過負荷から . 必要な空気圧制限は、空気動力源にある一般的な安全弁によって設定されます。 エアモーターは損傷の危険なく完全にブレーキをかけることができ、この状態を長時間維持できます。
8. ^ サービス担当者の安全 機械的損傷を除外する一般規則に従います。 油圧および電気駆動装置では損傷の可能性があります 電気ショックまたはパイプラインの断熱または減圧に違反した場合の液体。
9. ^ 作業場の換気の改善 排気を通して。 この特性は、鉱山作業や化学および金属加工産業の施設で特に役立ちます。
10. ^ 放射線および電磁放射線に対する不感受性 . このような状況では、電気油圧システムは実際には適していません。 この利点は、原子炉などの宇宙および軍事機器の制御システムで広く使用されています。
上記の利点にもかかわらず、空気圧駆動の適用性は、主に次の理由による経済的な考慮事項によって制限されます。 大きな損失コンプレッサーとエアモーターのエネルギー、および以下に説明するその他の欠点。
1. ^ 空気圧エネルギーの高コスト . 油圧駆動と電気駆動の効率がそれぞれ約 70% と 90% の場合、空気圧駆動の効率は通常 5 ～ 15% であり、30% に達することはほとんどありません。 多くの場合、効率は 1% 以下になります。 このため、空圧駆動は稼働時間の長い機械では使用されず、 ハイパワー、電気の使用を除外する条件を除きます（たとえば、ガスにとって危険な鉱山の採掘機）。
2. ^ 空気圧機械の比較的大きな重量と寸法 作動圧力が低いためです。 単位電力あたりの油圧機械の比重が電気機械の重量の 5 ～ 10 分の 1 である場合、空気圧機械の重量と寸法は電気機械とほぼ同じになります。
3. ^ 安定した速度を維持するのが難しい 可変外部負荷と中間位置での固定を備えた出力リンク。 ただし、ソフト 機械的特性場合によっては空気圧駆動もその利点です。
4. ^ 上級ノイズ 、それを減らす手段がない場合、95〜130 dBに達します。 最もうるさいのは レシプロコンプレッサーおよび空気圧モーター、特に空気圧ハンマーおよびその他の衝撃周期動作のメカニズム。 最も騒音の大きい油圧駆動装置 (歯車機械を備えた駆動装置を含む) は 85 ～ 104 dB のレベルの騒音を発生させますが、通常、騒音レベルははるかに低く、電気機械の騒音レベルとほぼ同じであり、特別な騒音低減装置なしで作業できます。
5. 低速信号の送信（制御パルス）が発生し、動作の実行が遅れます。 信号の伝播速度は音速に等しく、気圧にもよりますが、約 150 ～ 360 m/s です。 油圧駆動と電気駆動では、それぞれ約 1000 m/s と 300,000 m/s。
これらの欠点は、空気圧電気または空気圧駆動を組み合わせて使用することで解消できます。
^ 11.3. 気流
空気圧システムの工学的計算は、タンク（エンジン作業室）の充填および空にする際の速度と空気流量、および局所抵抗を通るパイプラインを通るその流れを決定することに還元されます。 空気の圧縮性のため、これらの計算はそれらよりもはるかに複雑です。 油圧システム、特に重大な場合にのみ完全に実装されています。 気流のプロセスの完全な説明は、特別なガス力学コースで見つけることができます。
空気 (ガス) の流れの主なパターンは、液体の場合と同じです。 行われる 層流と 激動の流れの状態、流れの定常および非定常の性質、パイプラインの可変断面積による均一および不均一な流れ、および流れの他のすべての運動学的および動的特性。 空気の粘度が低く、速度が比較的速いため、ほとんどの場合、流れの状態は乱流になります。
産業用空気圧アクチュエータの場合、確立された気流の性質の規則性を知るだけで十分です。 環境との熱交換の強度に応じて、等温からの熱力学的プロセスのタイプを考慮して、空気パラメーターが計算されます（完全な熱交換と条件の充足を伴う） T= const) から断熱 (熱伝達なし)。
高速で 実行メカニズムおよび抵抗を通るガスの流れ、圧縮プロセスは断熱指数で断熱と見なされます k= 1.4。 実際の計算では、断熱指数はポリトロープ指数に置き換えられます (通常は n= 1.3…1.35)、これにより、空気摩擦と可能な熱伝達による損失を考慮することができます。
実際の状況では、空気とシステムの部品との間で必然的にいくらかの熱交換が発生し、いわゆる空気の状態のポリトロープ変化が発生します。 実際のプロセスの全範囲は、この状態の方程式によって記述されます
PV n=定数
どこ n- から変化するポリトロープ指数 n= 1 (等温プロセス) まで n= 1.4 (断熱過程)。
気流の計算は、よく知られているベルヌーイの運動方程式に基づいています。 理想気体
方程式の項は圧力の単位で表されるため、しばしば「圧力」と呼ばれます。
z - 体重圧力;
p - 静圧;
- 高速または動圧。
実際には、重りの圧力は無視されることが多く、ベルヌーイの式は次の形式になります。
静圧と動圧の和を全圧といいます。 P 0 . したがって、私たちは得る
ガスシステムを設計する際に留意すべき点が 2 つあります。 根本的な違い油圧システムの計算から。
最初の違いは、定義されていないことです 体積流量空気ですが、大規模です。 これにより、標準空気 (ρ = 1.25 kg/m3、υ = 14.9 m2/s at p= 101.3 kPa および t= 20℃)。 この場合、コスト方程式は次のように記述されます。
Q m1 = Q m2またはυ1 Ⅴ 1 S 1 = ν 2 Ⅴ 2 S 2
2 番目の違いは、超音速の気流速度では、流量の抵抗による圧力降下への依存性の性質が変化することです。 この点に関して、亜臨界および超臨界気流体制の概念があります。 これらの用語の意味を以下に説明します。
タンク内の圧力を一定に保ちながら、タンクから小さな穴を通ってガスが流出することを考えます（図11.1）。 リザーバーの寸法が出口の寸法に比べて非常に大きいため、リザーバー内のガスの速度を完全に無視できると仮定します。その結果、リザーバー内のガスの圧力、温度、密度は次のようになります。その価値 p 0 , ρ 0 と T 0 .
図 11.1. 薄壁の穴からのガスの流出
ガスの流出速度は、非圧縮性液体の流出の式から決定できます。
穴を流れるガスの質量流量は、式によって決定されます。
ここで、ω 0 は穴の断面積です。
態度 p/p 0 を気体の膨張度といいます。 式 (11.7) の分析は、角括弧内のルートの下の式が次の場合に消滅することを示しています。 p/p 0 = 1 および p/p 0 = 0. これは、圧力比の特定の値で、質量流量が最大に達することを意味します。 Q 最大. 圧力比に対する気体の質量流量のプロット p/p 0 図 11.2 に示します。
図 11.2. ガスの質量流量の圧力比への依存性
圧力比 p/p 0 、質量流量が最大値に達するときは、臨界と呼ばれます。 臨界圧力比が
図 11.2 のグラフからわかるように、 p/p 0 臨界流量と比較して減少する必要があり (破線)、 p/p 0 = 0 フロー値はゼロに等しい必要があります ( Q メートル= 0)。 ただし、これは実際には起こりません。
実際、与えられたパラメータで p 0 , ρ 0 と T 0 タンクの外側の圧力が低下すると、流量と流出量が増加します pこの圧力が臨界圧力未満である限り。 圧力 p が臨界値に達すると、流量は最大になり、流出速度は局所音速に等しい臨界値に達します。 臨界速度は、よく知られた式によって決定されます。
速度が穴の出口で音速に達した後、背圧はさらに減少します。 p小さな摂動の伝播の理論によれば、リザーバーの内部容積は外部摂動にアクセスできなくなるため、流出速度の増加につながることはありません。音速の流れによって「ロック」されます。 すべての外部の小さな摂動は、摂動の伝播速度と同じ速度を持つ流れによって妨げられるため、リザーバーに浸透することはできません。 この場合、流量は変化せず、最大のままであり、流量曲線は水平線の形をとります。
したがって、2 つのフロー ゾーン (領域) があります。
亜臨界モード、 これで
超臨界体制、 これで
超臨界ゾーンでは、 最大速度およびガスの臨界膨張に対応する流量。 これに基づき、空気流量を決定する際に、圧力損失から流出モード（ゾーン）を事前に決定し、次に流量を決定します。 空気摩擦損失は、非圧縮性液体の式 (μ = 0.1 ... 0.6) によって十分な精度で計算できる流量係数 μ によって考慮されます。
最後に、ジェットの圧縮を考慮して、亜臨界ゾーンの速度と最大質量流量が次の式によって決定されます。
^ 11.4. 圧縮空気の準備
産業界では、さまざまな設計の空気供給機が一般名で使用されています。 送風機. 0.015 MPa までの過剰な圧力を発生させる場合、それらは呼び出されます。 ファン、および0.115 MPaを超える圧力で - コンプレッサー.
ファンは、動的動作のブレード付き機械に属し、その主な目的である換気に加えて、空気輸送システムおよび低圧空気自動化システムで使用されます。
空気圧アクチュエータでは、作動圧力が 0.4 ～ 1.0 MPa の範囲のコンプレッサーがエネルギー源として機能します。 それらは、体積（通常はピストン）または動的（ベーン）アクションです。 コンプレッサーの動作理論は、特別な分野で研究されています。
源の種類と空気エネルギーの送達方法に応じて、 主要, コンプレッサーと 充電式空気圧駆動。
トランク空気圧駆動は、コンプレッサーステーションをワークショップ、1つまたは複数の企業内の地元の消費者と接続する固定空気圧ラインの広範なネットワークによって特徴付けられます。 コンプレッサーステーションには、可能な限り考慮して、消費者に圧縮空気の保証された供給を提供する複数のコンプレッサーラインが装備されています。 むらのある仕事後者。 これは、ステーション自体とサイトの両方に中間の空気圧エネルギー貯蔵装置（レシーバー）を設置することによって達成されます。 空気圧ラインは通常予約されているため、メンテナンスと修理の利便性が保証されます。 空気準備システムに含まれる典型的なデバイスのセットは、コンプレッサー ステーションの概略図に示されています (図 11.3)。
図 11.3. コンプレッサーステーションの概略図
駆動モーター3を備えたコンプレッサー2は、吸気フィルター1を介して大気から空気を取り込み、逆止弁4、クーラー5、およびフィルタードライヤー6を介してレシーバー7に送り込みます。水クーラー5で空気を冷却した結果、 、空気に含まれる水分の70〜80％が凝縮されます。フィルター水分セパレーターによって捕捉され、相対湿度100％の空気がレシーバー7に入り、空気エネルギーが蓄積され、圧力脈動が平滑化されます。 それはさらに空気を冷却し、一定量の水分を凝縮させます。水分が蓄積すると、バルブ 10 を介して機械的不純物とともに除去されます。レシーバーには、必ず 1 つまたは複数の安全弁 8 と圧力計 9 が装備されています。空気が排出されます。レシーバーからタップ 11 を介して空気圧ライン 12 へ。
^ コンプレッサー空気圧駆動 上記のバックボーンとは、その移動性と、同時に動作する消費者の数が限られている点で異なります。 移動式コンプレッサーさまざまなタイプの構造のパフォーマンスで最も広く使用され、 修理作業. 空気準備システムに含まれる一連のデバイスによると、実際には上記のコンプレッサーステーションと違いはありません（ウォータークーラーはエアクーラーに置き換えられます）。 消費者への空気供給は、ゴム生地のスリーブを介して行われます。
^ バッテリー空気圧アクチュエータ 業界では圧縮空気の供給が限られているため、めったに使用されませんが、広く使用されています 自律システム所定のアクション時間でメカニズムを制御します。 図 11.4 は、バッテリ駆動の空気圧システムのいくつかの例を示しています。
油圧システムへの流体またはエンジンへの燃料の中断のない供給 内燃機関空間内の向きが可変のデバイスでは、液体を含むタンクの加圧が使用されます（図11.4、a）。
膜によって 2 つの部分に分割されたタンク 5 からの液体の移動は、電気弁 2 がオンになっているときの減圧弁 3 の設定に依存する一定の空気圧によって保証されます。バルブ 4。
航空機の姿勢制御システム（図11.4、b）は、減圧弁2と電気弁3を介してボールエアベローズ1によって駆動される制御ジェットエアモーター4で構成されています。
図 11.4. バッテリー電力の概略図
空圧システム (a、b、c) および密閉空圧システム (d)
産業用空気圧自動化システムに電力を供給するために、空気圧の平均 (通常) 範囲 (0.118 ... 0.175 MPa) だけでなく、低範囲 (0.0012 ... 0.005 MPa) もよく使用されます。 これにより、圧縮空気の消費量を減らし、要素の流れ面積を増やし、その結果、絞り装置の目詰まりの可能性を減らし、場合によっては線形関係で層流状態を得ることができます Q = f(Δ p）、空気圧自動化装置では非常に重要です。
高圧源が存在する場合、エジェクターを使用して低圧空気圧システムに大きな空気流を供給することができます（図11.4、c）。 減圧弁４、圧力計２、充填弁３を備えた高圧エアシリンダ１からエジェクタの供給ノズル５にエアが入る。 この場合、エジェクタハウジング内に減圧が生じ、フィルタ６を通して周囲から空気が吸引され、それがより大きな直径の受容ノズル７に入る。 エジェクターの後、空気はフィルター8によって再びほこりが取り除かれ、空気圧自動化のデバイス10に入ります。 圧力計9が制御されています 使用圧力、その値はレデューサー 4 で調整できます。
上記の空気圧システムはすべて開放されています (非循環)。 図11.4、dは示しています 閉回路ほこりの多い環境で使用される空気圧自動化システムの電源。 空気は、ファン１によってフィルタ２を介して空気自動ユニット３に供給され、ファンの吸引チャネルは、ユニット３の密閉されたケーシングの内部空洞に接続され、同時に細かいフィルタ４を介して大気と連通している。 . 多くの場合、家庭用電気掃除機はファンとして使用され、最大 0.002 MPa の圧力を発生させることができます。
消費者に供給される空気は、機械的不純物を取り除き、水分を最小限に抑える必要があります。 このために、フィルター - 水分分離器が使用されます。フィルター要素としては、布、ボール紙、フェルト、サーメット、およびその他のろ過精度が 5 ～ 60 ミクロンの多孔質材料が通常使用されます。 空気をより深く乾燥させるために、水分を吸収する吸着剤を通過させます。 ほとんどの場合、これにはシリカゲルが使用されます。 従来の空圧駆動では、レシーバーとフィルター・水分分離器で十分に乾燥させると同時に、空気に潤滑性を持たせる必要があり、ウィック式やエジェクター式のオイルアトマイザーが使用されていました。
図 11.5. 典型的な空気準備ユニット:
a - 概略図; b - シンボル
図 11.5 は、フィルタードライヤー 1、減圧弁 2、オイル噴霧器 3 で構成される典型的な空気処理ユニットを示しています。
フィルター入口に入る空気は、固定インペラーにより回転運動を受けます Kp. 遠心力水分や機械的不純物の粒子は、透明ケースの壁に投げ込まれ、その下部に沈降し、必要に応じて排水バルブから除去されます。 二次空気浄化は多孔質フィルターФで行われ、その後ギアボックスの入口に入り、そこでバルブギャップを通して絞り込まれます Cl、その値は膜の上の出口圧力に依存します M. ばね力の増加 Pバルブクリアランスを増加 Clしたがって、出口圧力。 オイルアトマイザー3の本体を透明にし、プラグから充填 潤滑油. オイルの表面に生じる圧力により、オイルはチューブを通って押し出されます Tノズルまで とここでオイルが噴出され、空気の流れによって霧化されます。 チューブの代わりにウィックタイプの油噴霧器で T毛管効果によりオイルがスプレーノズルに入るウィックが取り付けられています。
^ 11.5. エグゼクティブ空気圧機器
空気圧アクチュエータは、過剰な空気圧または真空を作動力に変換するさまざまなメカニズムと呼ばれます。 作業体が空気圧装置に対して同時に動く場合、それはエアモーターと呼ばれ、動きがない場合、または空気圧装置と一緒に発生する場合、それは空気圧クランプまたは空気圧グリップと呼ばれます。
空圧モーター油圧モーターのように、回転式または並進式であり、それぞれ、 空気圧モーターと 空気圧シリンダー. これらの装置の設計は、多くの点で対応する油圧装置に似ています。 容積作用のギア、ラメラ、およびラジアルピストンの空気圧モーターは、最大の用途を受けています。 図11.6、aは、シャフトへのトルク伝達を伴うラジアルピストンモーターの図を示しています クランク機構.
ピストン 3 を備えたシリンダー 2 は、ハウジング 1 内に対称的に配置されています。ピストンからの力は、ピストンとクランクシャフト クランクにヒンジで取り付けられたコネクティング ロッド 4 を介してクランク シャフト 5 に伝達されます。 圧縮空気は、入口と交互に連通するチャネル 8 を介して作業室に供給されます。 VPそして排気 Vxモーターシャフトと同期して回転する分配スプール6のチャネル。 スプールは、吸気および排気の空気ラインが接続されている開閉装置ハウジング 7 内で回転します。
ラジアルピストン空気圧モーターは、シャフト速度が最大 1000 ～ 1500 rpm の比較的低速の機械です。 ギアおよびベーン モーターは高速 (2000 ～ 4000 rpm) ですが、最速 (最大 20,000 rpm 以上) は、圧縮空気流の運動エネルギーを使用するタービン空気圧モーターです。 特に、そのようなモーターは、鉱業企業のファンの羽根車を回転させるために使用されます。
図 11.6. 容積測定（a）および動的（b）動作の空気圧モーターのスキーム
図 11.6, b は、ブレード 10 を備えたハブ 9 で構成される、ファン ホイールの空気圧駆動の図を示しています。ハブには、空気圧モーター 11 のブレードを備えた回転リムがしっかりと取り付けられています。スピード。 記載されている装置は、高圧の空気流をはるかに高い流量の低圧の流れに変換する空気圧変換器と呼ぶことができます。
空気圧駆動は、メンブレン、シェル、フレキシブルスレッド、スリーブなどの形の弾性要素を備えた多種多様なオリジナルアクチュエータによって際立っています。 それらは、クランプ、固定、切り替え、および ブレーキ機構現代の自動化された生産。 これらには以下が含まれます 膜と ふいごの空気シリンダーロッドのストロークが比較的小さい。 平らなゴム製ダイヤフラムにより、ロッドを有効直径の 0.1 ～ 0.5 だけ動かすことができます。 膜が波型のストッキングの形で作られる場合、作業ストロークはいくつかの膜直径に増加します。 これらの空気圧シリンダーは呼ばれます ベローズ. それらは、外部および内部の空気供給を使用できます。 最初のケースでは、コルゲートチューブの長さは圧力の作用で減少し、2番目のケースでは、波形の変形により増加します。 ゴム、ゴム布、合成材料、および鋼板、青銅、真ちゅうが弾性要素として使用されます。
多くの場合、動作速度の向上は、空気圧グリッパーを使用することで実現されます。そのスキームを図11.7に示します。
シート製品を移動するために、非ポンプおよびポンプタイプの真空グリッパーに関連して、空気圧吸引カップが使用されます。 非ポンピンググリップ（図11.7、a）では、作業チャンバー内の真空 にグリップ要素自体の変形中に作成され、柔軟なプレートの形で作成され、そのエッジは部品に隣接し、可動ピストンに外力が加えられます。 パーツを持ち上げる際の真空度はその重量に比例し、通常は 55 kPa 以下です。 特に部品の表面が十分に滑らかでない場合に、吸着力を高めるために、ポンプ式グリッパーが使用されます。このグリッパーでは、作業チャンバーからの空気がポンプによって 70 ～ 95 kPa の真空度まで吸引されます。
多くの場合、エジェクタータイプの単純なデバイスが使用されます（図11.7、b）。液体、蒸気、または空気のジェットの運動エネルギーを使用して、作業チャンバーから空気を吸引します。 に吸盤の間にあります Pと詳細。 圧縮空気入口 あ、高速でノズルを通過 Bイジェクターとチャンバー内の減圧を作成します のとチャネル Gワーキングチャンバーとの通信 に.
図 11.7. 空気圧グリッパーのスキーム
円筒形部品をクランプするために、スキームcおよびdに従って作られた空気圧グリッパーが使用されます（図11.7）。 作動室に空気を供給する場合 に弾力性のある円筒形のキャップがシャフトのネックを覆い、それをクランプするのに十分な力を生み出します。 スキーム d は、片面波形のベローズである両面空気圧グリッパーを示しています。 ベローズ内で加圧すると、波形の側が滑らかな側よりも長く伸び、チューブの緩い (片持ち) 側がオス側に移動します。 このようなデバイスは、丸い形状だけでなく、任意の形状の表面でも部品を固定できます。
場合によっては、作業体を直線または曲線の経路に沿って 10 ～ 20 m またはそれ以上の長距離にわたって移動させる必要があります。 従来のロッド式空気圧シリンダの使用は、作動ストロークが 2 m までに制限されており、これらの要件を満たすロッドレス空気圧シリンダの設計を図 11.8 に示します。
図 11.8. ロッドレスエアモーターのスキーム
前進運動
剛性ロッドがないため、伸びた位置でシリンダーの長さをほぼ半分にすることができます。 図 a は、強力な永久磁石を介して動力を伝達するロング ストロークの空気圧シリンダを示しています。 絶対気密シリンダーライナーは非磁性材料でできており、その内部キャビティはピストンによって2つのチャンバーに分割されています。 圧縮空気. ピストンとキャリッジで に作業体に接続され、磁石の反対極が組み込まれています Sと N、その相互作用により、スリーブの外面のガイドに沿ってスライドするキャリッジへの駆動力の伝達が保証されます。 キャリッジの移動はエンドストップによって制限されます で.
キャリッジで接続された2つのローラーで覆われた弾性スリーブ（図11.8、b）を備えた空気圧シリンダーは、実質的に無制限のストローク長を持っています に. このような空圧シリンダは、複雑な軌道に沿ってピースを移動する場合や、操作力が小さいドライブで非常に効果的です。
柔軟なロッドを備えた空気圧シリンダーを図11.8、cの図に示します。 そんなデザインに 引っ張り力台車に乗り換え にシリンダーカバーにあるバイパスローラーとテンションローラーをカバーする柔軟な要素（通常は弾性プラスチックで裏打ちされたスチールケーブル）を介してピストンから。
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油圧および空圧システムの機能の基礎が考慮されます。 理想気体の法則、熱力学。 油圧、空圧および複合駆動装置、それらの構造、 構成要素、作動油と作動油、駆動装置の種類、機械製造における制御の種類。 与えられた潤滑システム、油圧および空圧システムの基本的な計算。
中等専門学校機械工学科の学生対象。 エンジニアリングおよびテクニカル ワーカーに役立つ場合があります。
液体。 継続仮説。 液体密度。
液体。 自然界のすべての物質は分子構造を持っています。 分子運動の性質と分子間力の数値により、液体は気体と固体の中間の位置を占めます。 での液体の性質 高温と 低気圧ガスの特性に、そして低温高圧で - 固体の特性に近づきます。
気体では、分子間の距離が大きく、分子間力が液体や固体よりも小さいため、気体は液体や固体とは圧縮率が大きく異なります。 気体と比較して、液体と固体は圧縮性が低くなります。
連続的な無秩序な熱運動における液体分子は、気体や固体の無秩序な熱運動とは異なります。液体では、この運動は瞬間的な中心に対する振動 (1 秒あたり 1013 振動) の形で発生し、ある中心から別の中心への急激な遷移を起こします。 固体の分子の熱運動 - 安定中心に対する振動。 気体分子の熱運動は、場所の連続的なけいれん的な変化です。
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