【導(dǎo)讀】在現(xiàn)在國(guó)內(nèi)為市場(chǎng)，還沒有豆干片自動(dòng)上裝排序系統(tǒng)機(jī)械出。為實(shí)現(xiàn)此目的主要設(shè)計(jì)使用了兩種。通過(guò)對(duì)豆干片生產(chǎn)現(xiàn)狀的了解，通過(guò)指。次設(shè)計(jì)各個(gè)部分的設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 ，在管道中流動(dòng)的壓力損失較小，所以便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送； (4)相對(duì)液壓傳動(dòng)而言，氣動(dòng)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快，一般只需 0． 02～0． 3s 就可達(dá)到工作壓力和速度。液壓油在管路中流動(dòng)速度一般為 1～ 5m／ s，而氣體的流速最小也大于 10m／ s，有時(shí)甚至達(dá)到音速，排氣時(shí)還達(dá)到超音速； (5)氣體壓力具有較強(qiáng)的自保持能力，即使壓縮機(jī)停機(jī)，關(guān)閉氣閥，但裝置中仍然可以維持一個(gè)穩(wěn)定的壓力。液壓系統(tǒng)要保持壓力，一般需要能源泵繼續(xù)工作或另加蓄能器，而氣體通過(guò)自身的膨脹性來(lái)維持承載缸的壓力不變； (6)氣動(dòng)元件可靠性高、壽命長(zhǎng)。電氣元件可運(yùn)行百萬(wàn)次，而氣動(dòng)元件可運(yùn)行 2020～ 4000 萬(wàn)次； 35 (7)工作環(huán)境適應(yīng)性好，特別是在易燃、 易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動(dòng)等惡劣環(huán)境中，比液壓、電子、電氣傳動(dòng)和控制優(yōu)越； (8)氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便，過(guò)載能自動(dòng)保護(hù)。 氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) (1)由于空氣的可壓縮性較大，氣動(dòng)裝置的動(dòng)作穩(wěn)定性較差，外載變化時(shí)，對(duì)工作速度的影響較大； (2)由于工作壓力低，氣動(dòng)裝置的輸出力或力矩受到限制。在結(jié)構(gòu)尺寸相同的情況下，氣壓傳動(dòng)裝置比液壓傳動(dòng)裝置輸出的力要小得多。氣壓傳動(dòng)裝置的輸出力不宜大于 10— 40kN； (3)氣動(dòng)裝置中的信號(hào)傳動(dòng)速度比光、電控制速度慢，所以不宜用 于信號(hào)傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線路中。同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的遙控也比較困難，但對(duì)一般的機(jī)械設(shè)備，氣動(dòng)信號(hào)的傳遞速度是能滿足工作要求的； (4)噪聲較大，尤其是在超音速排氣時(shí)要加消聲器。 (5)由于空氣具有可壓縮性，因此工作速度穩(wěn)定性稍差。但采用氣液聯(lián)動(dòng)裝置會(huì)得到較滿意的效果。 (6)因工作壓力低（一般為 ），又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過(guò)大，總輸出力不宜大于 10～ 40kN。 (7)氣動(dòng)裝置中的氣信號(hào)傳遞速度在聲速以內(nèi)比電子及光速慢，因此，氣動(dòng)控制系統(tǒng)不宜用于元件級(jí)數(shù)過(guò)多的復(fù)雜回路。 氣動(dòng)技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì) 社 會(huì)需求永遠(yuǎn)是推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力，降低能耗，提高效率，適應(yīng)環(huán)保需求，機(jī)電一體化，高可靠性等是 氣 壓氣動(dòng)技術(shù)繼續(xù)努力的永恒目標(biāo)，也是 氣 壓氣動(dòng)產(chǎn)品參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是否取勝的關(guān)鍵。 由于 氣 壓技術(shù)廣泛應(yīng)用了高技術(shù)成果，如自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、 36 微電子技術(shù)、磨擦磨損技術(shù)、可靠性技術(shù)及新工藝和新材料，使傳統(tǒng)技術(shù)有了新的發(fā)展，也使液壓系統(tǒng)和元件的質(zhì)量、水平有一定的提高。盡管如此，走向二十一世紀(jì)的 氣 壓技術(shù)不可能有驚人的技術(shù)突破，應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)展，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域以滿足未來(lái)的要求。綜合國(guó)內(nèi)外專 家的意見，其主要的發(fā)展趨勢(shì)將集中在以下幾個(gè)方面： 1．減少能耗 ,充分利用能量 氣 壓技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換方面，已取得很大進(jìn)展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機(jī)械損失上。如果全部壓力能都能得到充分利用，則將使能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的效率得到顯著提高。為減少壓力能的損失，必須解決下面幾個(gè)問(wèn)題： ① 減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失。主要表現(xiàn)在改進(jìn)元件內(nèi)部流道的壓力損失 ,采用集成化回路和鑄造流道 ,可減少管道損失 ,同時(shí)還可減少漏油損失。 ② 減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少 非安全需要的溢流量，避免采用節(jié)流系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)流量和壓力。 ③ 采用靜壓技術(shù)，新型密封材料，減少磨擦損失。 ④ 發(fā)展小型化、輕量化、復(fù)合化、廣泛發(fā)展 3通徑、 4通徑電磁閥以及低功率電磁閥。 ⑤ 改善 氣 壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)，二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。 ⑥ 為及時(shí)維護(hù)液壓系統(tǒng)，防止污染對(duì)系統(tǒng)壽命和可靠性造成影響，必須發(fā)展新的污染檢測(cè)方法，對(duì)污染進(jìn)行在線測(cè)量，要及時(shí)調(diào)整，不允許滯后，以免由于處理不及時(shí)而造成損失。 2．主動(dòng)維護(hù) 要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)技術(shù)必須要加強(qiáng)液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，當(dāng)前， 37 憑有經(jīng)驗(yàn)的 維修技術(shù)人員的感宮和經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)看、聽、觸、測(cè)等判斷找故障已不適于現(xiàn)代工業(yè)向大型化、連續(xù)化和現(xiàn)代化方向發(fā)展，必須使 氣壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強(qiáng)專家系統(tǒng)的研究，要總結(jié)專家的知識(shí) ,建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識(shí)庫(kù)，并利用計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識(shí)庫(kù)中知識(shí)，用推理機(jī)中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高維修方案和預(yù)防措施。要進(jìn)一步引發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，對(duì)于不同的液壓系統(tǒng)只需修改和增減少量的規(guī)則。 3．機(jī)電一體化 電子技術(shù)和 氣 壓傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使傳統(tǒng)的 氣 壓傳協(xié)與控制技術(shù)增加了活力， 擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化可以提高工作可靠性，實(shí)現(xiàn)氣 壓系統(tǒng)柔性化、智能化，改變液壓系統(tǒng)效率低，維修性差等缺點(diǎn)，充分發(fā)揮 氣 壓傳動(dòng)出力大、貫性小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn) ,其主要發(fā)展動(dòng)向如下： (1)計(jì)算機(jī)仿真標(biāo)準(zhǔn)化，特別對(duì)高精度、 “ 高級(jí) ” 系統(tǒng)更有此要。 (2)發(fā)展和計(jì)算機(jī)直接接口的功耗為 5mA 以下電磁閥，以及用于脈寬調(diào)制系統(tǒng)的高頻電磁閥 (小于 3mS)等。 (3)氣 壓系統(tǒng)的流量、壓力、溫度、油的污染等數(shù)值將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量和診斷 ,由于計(jì)算機(jī)的價(jià)格降低 ,監(jiān)控系統(tǒng) ,包括集中監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)將得到發(fā)展。 氣 壓元件將向 高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動(dòng)、無(wú)泄漏以及污染控制、應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展；開發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機(jī)電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術(shù)。 產(chǎn)品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發(fā)展，執(zhí)行元件向種類多、結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高方向發(fā)展；氣動(dòng)元件與電子技術(shù)相結(jié)合，向智能化方向發(fā)展；元件性能向高速、高頻、高響應(yīng)、高壽命、耐高溫、 38 耐高壓方向發(fā)展，普遍采用無(wú)油潤(rùn)滑，應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料。 （ 1）采用的 氣 壓元件高壓化，連續(xù)工作壓力達(dá)到 ，瞬間最高壓力達(dá)到 ； （ 2）調(diào)節(jié)和控制方式多樣化； （ 3）進(jìn)一步改善調(diào)節(jié)性能，提高動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的效率； （ 4）發(fā)展與機(jī)械、液力、電力傳動(dòng)組合的復(fù)合式調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置； （ 5）發(fā)展具有節(jié)能、儲(chǔ)能功能的高效系統(tǒng)； （ 6）進(jìn)一步降低噪聲； 氣缸的設(shè)計(jì) 氣缸是將氣體的壓力能變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，它是執(zhí)行件，用來(lái)帶動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、分度裝置等。氣缸的類型按活塞結(jié)構(gòu)可分為活塞式氣缸與膜片式氣缸；按安裝方式可分為固定式氣缸、 擺動(dòng)式氣缸與回轉(zhuǎn)式氣缸；按氣體作用力方向可分為單向作用氣缸與雙向作用氣缸；按氣路連接方式可分為管式連接氣與板式連接氣缸。 氣缸的組成部分 主要由缸體、活塞、活塞桿、密封裝置、前后端蓋、聯(lián)接螺栓、以及進(jìn)排氣管接頭等所組成。緩沖氣缸還另設(shè)有緩沖裝置、調(diào)節(jié)閥以及單向閥等。 氣缸的分類 分為標(biāo)準(zhǔn)型，省空間型，高精度型，止動(dòng)型，無(wú)桿型，帶導(dǎo)桿型，帶閥型，中停型，落下防止型，計(jì)測(cè)型等。 按缸徑分類，通常將 16mm 以下稱為微型缸， 8mm ～ 32mm 為小型 39 缸， 32mm ～ 600mm 為中型缸，大于 600mm 為大型缸。在缸徑相同的條件下，活塞桿直徑、桿端螺紋尺寸和配管接口尺寸還與氣缸的品種有關(guān)。氣缸的行程有標(biāo)準(zhǔn)行程、長(zhǎng)行程和最大行程。標(biāo)準(zhǔn)行程是指不需向廠家特殊訂貨的行程。標(biāo)準(zhǔn)行程的范圍與氣缸的形式和缸徑大小有關(guān)。非標(biāo)準(zhǔn)行程稱為特殊行程，要根據(jù)特殊訂貨組織生產(chǎn)。比標(biāo)準(zhǔn)行程長(zhǎng)，限制橫向載荷后尚不需要在運(yùn)動(dòng)方向加導(dǎo)向裝置的行程稱為長(zhǎng)行程。行程大于 長(zhǎng)行程，沿氣缸運(yùn)動(dòng)方向要設(shè)置導(dǎo)向裝置。氣缸最大允許的行程稱為最大行程。 固定式氣缸、軸銷式氣缸、腳架式氣缸。 活塞運(yùn)動(dòng)到行程終端的速度較大，為防止活塞撞擊端蓋造成氣缸損傷和降低撞擊噪聲，在氣缸行程終端，一般都設(shè)有緩沖器。 緩沖可分為單側(cè)（桿側(cè)或無(wú)桿側(cè)）緩沖和雙側(cè)緩沖，固定緩沖（如墊緩沖、固定節(jié)流孔）和可調(diào)緩沖（如緩沖節(jié)流閥）。 可分成給油氣缸和不給油氣缸兩類。 給油氣缸是由壓縮空氣帶入油霧，對(duì)氣缸內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)件進(jìn)行潤(rùn)滑。不給油氣缸是指壓縮空氣中不含油霧，相對(duì)運(yùn)動(dòng)件之間的潤(rùn)滑是靠預(yù)先在密封圈內(nèi)添加的潤(rùn)滑脂來(lái)保證。另外，氣缸內(nèi)的零件要使用不易生 銹的材料。 目前，絕大多數(shù)系列的氣缸都是不給油式的，需注意的是，它也可給油使用，但一旦給油，就必須保持給油，如中途停止給油，因潤(rùn)滑脂已被油沖洗掉，使它處于無(wú)油潤(rùn)滑狀態(tài)，使密封件過(guò)快磨損。 40 主要有限位開關(guān)式和磁性開關(guān)式兩種。限位開關(guān)式是在活塞桿上安裝撞塊，在活塞桿運(yùn)動(dòng)行程兩端安裝限位開關(guān)，以檢測(cè)出活塞的運(yùn)動(dòng)行程。 磁性開關(guān)是將兩個(gè)磁性開關(guān)直接安裝在氣缸缸身的不同位置，便可檢測(cè)出氣缸的運(yùn)動(dòng)行程。 按驅(qū)動(dòng)氣缸時(shí)壓縮空氣作用在活塞端面上的方 向分，有單向作用氣缸和雙向作用氣缸。 氣缸的性能 (1) 作用力的大小：根據(jù)外部工作所需的力的大小，確定活塞桿上的推力或拉力。必須指出，同一氣缸工作時(shí)的實(shí)際輸出力大小隨要求的工作速度不同而有很大變化。速度增高，則由于背壓增高等因素影響，輸出力將急劇降低，其變化并非直線關(guān)系。選擇缸徑時(shí)應(yīng)依據(jù)工作條件不同，按外載荷理論平衡所需氣缸作用力再近似地乖以 數(shù)，從而確定所需氣缸的內(nèi)徑。 (2) 活塞行程的長(zhǎng)短：行程就是氣缸活塞所能移動(dòng)的最大距離，帶緩沖裝置的氣缸其緩沖部分的距離也包括在內(nèi)。 行程的長(zhǎng)短與使用場(chǎng)合有關(guān)，也受加工和結(jié)構(gòu)上的限制。 (3) 安裝形式：根據(jù)安裝位置、使用目的等因素來(lái)定。在一般場(chǎng)合下，多選用固定式氣缸。在車床或磨床上，工作需作連續(xù)的旋轉(zhuǎn)，應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸。在活塞桿除作直線運(yùn)動(dòng)外，又要作較大的圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)，則選用擺動(dòng)式氣缸。 (4) 活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度：主要不低于氣缸進(jìn)排氣口及導(dǎo)管內(nèi)徑的大 41 小。如果要求活塞桿高速度地運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)選用大的進(jìn)排氣口及導(dǎo)管。通常為了得到緩慢的，平穩(wěn)的活塞桿運(yùn)動(dòng)速度，可選用帶節(jié)流裝置或油液阻尼裝置的氣缸 。 本設(shè)計(jì)選用的是活塞式雙作用氣缸（如圖）。 圖 41 氣缸 3－緩沖柱塞 2－活塞 4－缸筒 5－導(dǎo)向套 6－防塵圈 7－前端蓋 8－氣口 9－傳感器 10－活塞桿 11－耐磨環(huán) 12－密封圈 13－后端蓋 14－緩沖節(jié)流閥 氣缸的運(yùn)動(dòng)速度 氣缸的運(yùn)動(dòng)速度主要由所驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)的需要來(lái)決定。要求速度緩慢、平穩(wěn)時(shí)，宜采用氣液阻尼缸或采用節(jié)流調(diào)速。節(jié)流調(diào)速的方式有：水平安裝推力載荷推薦用排氣節(jié)流；垂直安裝升舉載荷推薦用進(jìn)氣節(jié)流；具體回路見基本回路一節(jié)。用緩沖氣缸可使缸在行程終點(diǎn)不發(fā)生沖 42 擊現(xiàn)象，通常緩沖氣缸在阻力載荷且速度不高時(shí)，緩沖效果才 明顯。如果速度高，行程終端往往會(huì)產(chǎn)生沖擊。 氣缸的安裝形式 氣缸的安裝形式根據(jù)安裝位置和使用目的等因素決定。一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)（如車床、磨床等），應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸。在活塞桿除直線運(yùn)動(dòng)外，還需作圓弧擺動(dòng)時(shí)，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時(shí)，應(yīng)選用相應(yīng)的特種氣缸。 圖 42 氣缸安裝方式 無(wú)負(fù)載工作特性 所謂無(wú)負(fù)載工作特性是指在無(wú)負(fù)載條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，使氣缸能產(chǎn)生動(dòng)作的最低工作壓力。這個(gè)壓力是使活塞低速運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生爬行的極限壓力。它說(shuō)明的是密封圈及缸筒內(nèi)表面的加工質(zhì) 量，配合狀況 43 及有關(guān)結(jié)構(gòu)的合理程度。 具體實(shí)現(xiàn)的辦法是：讓氣缸經(jīng)過(guò)數(shù)次往復(fù)運(yùn)動(dòng)之后，使缸在無(wú)負(fù)載的狀態(tài)下水平放置，在氣缸的前后兩端進(jìn)、排氣口交替輸入壓力為 的壓縮空氣，活塞在氣有效行程內(nèi)應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)爬行現(xiàn)象。條件試驗(yàn)回路中的排氣節(jié)流閥，實(shí)現(xiàn)活塞平均運(yùn)動(dòng)速度約為50 。 是指氣缸帶有規(guī)定的負(fù)載，在規(guī)定的工作壓力和活塞運(yùn)動(dòng)速度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求氣缸能正常動(dòng)作，并保證氣缸的各部件具有一定的強(qiáng)度性能。 在氣缸試運(yùn)行若干往復(fù)之后 ，在活塞桿軸向方向加上相當(dāng)最大載荷的 80％的負(fù)載，然后在缸的前后兩端進(jìn)、排氣口交替輸入壓力為 的壓縮空氣，活塞在全程內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)三次以上。要求運(yùn)動(dòng)平滑，氣缸各部分無(wú)異?，F(xiàn)象。活塞平均速度為 。 圈，用于行程不太長(zhǎng)也不太短的大中型氣缸。 氣缸動(dòng)特性的分析，是從伯努力方程、氣體狀態(tài)方程、牛頓第二定律出發(fā)，列寫出動(dòng)態(tài)特性基本方程。一般求解是采用電子計(jì)算機(jī)完成的。我們只要記住結(jié)論就可以了。實(shí)際氣缸的啟動(dòng)與活塞速度，實(shí)際氣缸的運(yùn)動(dòng)與如下因素 有關(guān)：通向氣缸的進(jìn)、排氣管路上節(jié)流閥閥口開度；運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量；缸體容積；活塞啟動(dòng)時(shí)為止；密封處的摩擦力等。實(shí)際氣缸啟動(dòng)需要相當(dāng)?shù)囊欢螘r(shí)間，不是通入壓縮空氣后馬上就能啟動(dòng)。慣量大，負(fù)載大，啟動(dòng)時(shí)進(jìn)氣腔容積小時(shí)，波動(dòng)小，活塞運(yùn)動(dòng)速度越快地收斂于平衡速度。 44 緩沖裝置 緩沖裝置是為了使活塞在行程未端減低速度，以防止氣缸端部受到過(guò)大沖擊的一種裝置。氣缸通常用的緩沖裝置有：緩沖氣室和彈性墊如橡皮等。 緩沖氣缸是在靠近行程未端幾厘米的說(shuō)位將排氣