Перейти на главную
Справочник по гидравлике Гидравлические калькуляторы Гидравлическая аппаратура Гидроцилиндры Насосы Компрессоры
Статья оказалась полезной?
Подписаться
Подпишитесь на нашу группу ВКонтакте или канал на Youtube
    Участники группы могут:
  • Скачивать чертежи и гидросхемы
  • Получать справочные материалы
  • Влиять на тематику новых статей
  • Участвовать в голосованиях, конкурсах

Вступая в группу, подписываясь на канал, оставляя комментарии, вы помогаете развивать сайт.

Лучшие статьи
Пневмопривод / Компрессоры / Сжатый воздух
2018-03-13

Сжатый воздух

Воздух, находящийся под давлением выше атмосферного, называют сжатым.

Сжатый воздух - газ, который используется в качестве кинематического звена в пневмоприводе. Для сжатия воздуха используются объемные или динамические компрессоры. Воздух, как и жидкость является текучей средой и передает давление в одинаковой мере во всех направлениях.

Физические параметры воздуха

Давление - нормальное напряжение сжатия. Давлнение моно измерять по избыточной или абсолютной шкале. В избыточной шкале за 0 принято давление атмосферы, получается, что абсолютное и избыточное давление связаны зависимостью:

Рабс = Ризб + Ратм

Абсолютное и избыточное давление воздуха

Давление характеризует степень сжатия воздуха. Чем выше давление тем значительнее сжат воздух.

В пневматических системах обычно используется сжатый воздух под давлением 0,4 - 1 МПа (по избыточной шкале).

Сжимаемость воздуха характеризуется уменьшением его объема при увеличении давления.

Β = ΔV/(Δp×V)
  • где V - первоначальный объем воздуха;
  • Δp - увеличение давления;
  • ΔV - изменение объема

Плотность отношение массы воздуха к его объему. Плотность воздуха изменяется при его сжатии.

ρ = m/V

Воздух, как и любой другой газ занимает весь предоставленный ему объем.

Воздух заполняет весь объем

Удельным весом воздуха называют отношение его объема к массе.

Vуд = V/m

Температуру воздуха измеряют в градусах Кельвина или Цельсия. Под нормальными условиями понимают состояние воздуха при температуре.

Т = 273 К или t = 0 °C

При сжатии воздуха его температура возрастает, при расширении - снижается.

Удельная теплоемкость - отношение количества теплоты, сообщенной единицы массы воздуха, к соответствующему изменению температуры.

Вязкость - свойство воздуха оказывать сопротивление сдвигу одного слоя относительно другого. Кинематическая вязкость воздуха значительно ниже вязкости жидкости и находится в пределе 0,001 - 0,0017 м2/c.

Расход воздуха - количество воздуха проходящее через сечение, перпендикулярное линиям тока, в единицу времени

Объемный расход - объем газа, проходящий через сечение в единицу времени.

Qv = V/t
  • где V - объем воздуха (газа), прошедший через сечение
  • t - время

Массовый расход - масса газа, проходящий через сечение в единицу времени.

Qm = m/t = ρ×u×A
  • где m - масса воздуха (газа), прошедшего через сечение
  • А - площадь сечения, перпендикулярного линиям тока
  • t - время
  • u - средняя по сечению скорость потока

Массовый и объемный расходы связаны зависимостью.

Qv=Qm

Взаимосвязь между физическими величинами, характеризующими состояние воздуха отражена в уравнении состояния Клайперона-Менделеева.

Особенности сжатого воздуха, как кинематического звена пневмопривода

Воздух имеет существенные отличия от жидкости, обосабливающие пневматический привод от гидравлического.

Воздух сжимаем (жидкость малосжимаема, а в большинстве инженерных расчетов считается несжимаемой), плотность воздуха может изменяться. При увеличении давления плотность воздуха возрастет, при уменьшении - снижается.

Воздух пожаробезопасен, поэтому может использоваться, в условиях, опасных по воспламенению газа, пыли и т.д.

Пневматический привод обладает высоким быстродействием, которое удается достичь благодаря малой инерционности сжатого воздуха, и обеспечении им демпфирующего эффекта.