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1、第2章氣動基礎(chǔ)知識2.1氣動技術(shù)常用單位換算各換算關(guān)系入表2.1所示：表2－1單位換算表一、長度（Length）cmminft10.010.39370.0328100139.3713.28092.540.025410.083330.480.3048121二、質(zhì)量(Mass)kglb12.20.45361三、面積（Area）cm2m2in2ft210.010.15500.001076四、重量或力(Force)Kgf（千克力）Kp（千克力）N(Newton)lbf（磅-力）119.812.2五、壓力(Pressure)kg／cm2atmlb/in2(psi)
2、barMPa(N/m2)l0.967814.2230.98070.09807六、流量(Flow)m3／hrFt3/hrl／Min135.31716.6667七、體積(Volume)m3dm3或lft31100035.3170.0283228.315l2.2氣動技術(shù)常用公式：一、基本單位：長度l:m，質(zhì)量m：kg，時間t：S，體積：m3或l一、基本公式：（一）力(Force):（）；牛頓定律（二）重量(weight)：（）；圖2.1波義爾定律的連續(xù)性原理（三）壓力：()；1Pa=10-5bar上式為巴斯卡原理(Pascal’stheory)（四）波義爾定律
3、：見圖2.1（說明壓力與體積成反比）（五）查理定律（charle’sLaw）：圖2.2流體的流量計算的連續(xù)性原理說明壓力與體積的變化與溫度成正比。（一）流量公式：（）說明了流量為管路截面積與流速之乘積，見圖2.2。（二）自由空氣的體積流量：（ANRm3／min）或（NL／min）圖2.3理想流體伯努利方程為我們在一定溫度、一定壓力作用下的氣體流量轉(zhuǎn)換為在統(tǒng)一標準的自由空氣下的體積流量提供了計算方法。在選擇空壓機、氣動三聯(lián)件及各種樣本說明書中所提到的流量、額定流量,都是指自由空氣的體積流量。只有在共同的壓力標準下評價氣體流量的大小才有意義。自由空氣狀態(tài)下單
4、位時間內(nèi)的體積流量,可用ANR表示。也可寫成Nl/min。（三）密度：（）單位體積的質(zhì)量（四）伯努利力定理(Bernoulli’sEquation)為單位體積流體的壓力能，為單位體積流體位能，為單位體積流體的動能。因此，上述伯努利方程的物理意義是：在密閉管道內(nèi)作恒定流動的理想流體具有三種形式的能量，即壓力能、位能和動能。在流動過程中，三種能量可以相互轉(zhuǎn)化，但各個過流斷面上三種能量之和恒為定值。當流體速度愈快，其壓力愈低，反之速度減低，壓力增加，如圖圖2.3所示。（五）氣缸的相關(guān)計算：1．氣缸截面積計算：（m2）D:氣缸內(nèi)徑(m)2．理論力：（N）P:壓力
5、（Pa）3．實際力估算：（1）單作用氣缸的實際正向力：（2）雙作用氣缸的實際正向力：（3）雙作用氣缸的實際反向力：d:活塞桿直徑（一）氣缸每分鐘空氣消耗量計算：某氣動回路的最大耗氣量是指該氣動回路在單位時間內(nèi)所消耗氣體（排到大氣中）的多少。顯然,最大耗氣量與氣缸行程（單作用、雙作用）,氣缸直徑、行程動作頻度、方向閥到氣缸間的管路容積及氣缸的數(shù)量有關(guān)?？筛鶕?jù)最大耗氣量選擇空氣壓縮機的容量。（1）空氣消耗量：：壓縮比{}L:氣缸行程（2）單作用氣缸空氣消耗量：（3）雙作用氣缸空氣消耗量：（4）氣缸每分鐘空氣消耗量：n:每分鐘氣缸往復次數(shù)圖1.4氣動技術(shù)中所示
6、用的壓力單位2.3氣動技術(shù)中的各種壓力關(guān)系換算：在ISO標準中壓力的單位為帕斯卡（1Pa=1N/m2），由于這個單位非常小，為了避免很大的數(shù)字，常用0.1MPa(lbar)為壓力單位：0.1MPa=100Kpa=lbar在工程上有時也使用老的公制單位kgf／cm2、KPa／cm2以滿足實際需要。圖2.5氣阻在物理學中壓力用絕對壓力（ABS）表示，即相對于真空的壓力。而在工程上為方便，采用的氣動壓力為表壓（GA），即高于大氣壓的那部分壓力。在真空技術(shù)中，也使用低于大氣壓的壓力即真空度（Torr）來表示。在圖2.4中以標準大氣壓（1013mbar）作為基準，
7、列出了壓力的各種表示方法。注意標準大氣壓不是lbar，但在常規(guī)的氣動計算時，這個差別也可以忽略。2.4氣阻及有效斷面積：一、氣阻的概念和氣阻的流量公式在氣動系統(tǒng)中,阻礙氣體流動、產(chǎn)生壓降的機構(gòu)和元件,稱為氣阻。在氣壓傳動中,可利用氣阻和氣容來調(diào)整氣體的流速和壓力,以達到使用目的。氣阻可抽象為圖2.5所示的阻尼形式:任何一個氣動元件,都可認為是一個氣阻。P1為進口壓力,P2為出口壓力,P1-P2為壓差。流量增大，壓差也增大。當氣體的流速沒有達到音速、出口壓力與進口壓力之比大于0.528時,就稱為亞音速流。在亞音速流情況下,氣體的進、出口壓差同流量的關(guān)系如下
8、：亞音速流（P2/P1）＞0.528：Nl/min（2-1）式中,P1、P2是氣
