第1章气压、油压的概要
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１章
气压和油压的概要
１．大气和空气
1-1,大气
我们生活的地球被空气所包围。该空气层称为大气层。大气层最高可距地表相当高度。随着高度的增加，不断发生变化(密度)。把围在地球1，000公里左右的上空的气体叫「大气」、始发于地表15公里左右中的气体叫「空气」、像图1-1所示。
1-2,大气的变动
大气位于海平面的高度、是根据地域和季节而变化、气压也会随之而变化。例如；像图1-2所示，气压会根据高度而产生变化。
1-3,空气
地表上的空气中、氧气和氮气的比重大約为1：4，另外还含有少量的瓦斯成分（图1-3）。
实际上,如图1-4所示, 空气是靠水进行循环。除了氧气和氮气之外还包含水蒸气。所以空气保持着一定的湿度。
把这些大气用机械进行处理(压缩)，使其压力大于空气的是压缩空气，专业上称为气压。压缩空气利用电动马达等压缩机来进行压缩，在一般情况下，把空气压缩到原来的1/8的体积，作为气压来使用。
在利用空气压缩机时、空气中的水蒸气会因体积和温度的变化而变成水（称为废液）、会对机器产生意外的影响。因此、要特别注意空气中水蒸气的量和温度的变化。 图1-1大气和空气
图1-2因高度而产生的气压变化
图1-4 水的循环其它1%
氩气、二氧化碳
氖、氢、烷、氪、
氢、氙、臭氧等
图1-3空气的成分 氮 氧气 ２．气压和油压的特征
最大的特征是，以流体为媒介将能量传递到机械装置的技术，可与机械､电气·电子方式
一起使用，应用于设备的自动化。
(1) 可利用流量调节阀随意控制驱动机械装置的速度，也可通过压力控制阀随意控制驱动力。
(2) 能够很容易地获取直线运动及旋转运动。
(3) 能很容易地获取连续运动·间隔运动。
(4) 可以进行摇控操作运转（动作）
３．气压和油圧的比较
(1) 工作流体
气压→压缩性气体
油压→非压缩性液体
(2)速度控制
气压→由于是压缩气体，低速运转时，会出现蠕动现象。不适用于10～50mm/sec以下的低速运转。
油压→因为工作油的粘性比空气大，所以不适用于高速运转。适用于中低速，特别多用于需要稳定的低速运转。
(3)操作压力
气压→使用 (0.4～1.0MPa)的低压。使用高压，会产生爆炸，非常危险。
油压→使用 (1.5～35.0MPa)的高压。
(4)操作力量
气压→低压工作，适用推动力的限度为1吨。用于轻量的作业。
油压→高压工作，适用推动力的限度为十吨。
４．气压的优点和缺点（同油压相比）
4-1,优点
（１） 在工厂的任何地方都存在空气。
（２） 空气是一种非常容易得到的能源。
（３） 不会造成周围的污染。
（４） 出现故障后，容易排除。
（５） 空气不具可燃性，非常安全。
（６） 适用温度的范围比油压广。(油压温度超过60度，会迅速劣化)
（７） 空气本身具有可压缩性及蓄压性。(固定状态下，还具有弹性机能)
（８） 对于高空作业装置，不必考虑流体自身的重量。
4-2,缺点
（１） 处于高压时，容易发生爆炸。(一般所使用的压力约0.7MPa)
（２） 由于空气的粘性较小，速度过快的话，会产生危险。(是油压的3倍)
（３） 由于是低压工作，很难得到较大的力量。
（４） 切换运动方向时的速度敏感度远低于油压。
（５） 对负荷的特性变化非常大。(油压少)
（６） 对定位的确动性不稳定。(油压良好)
（７） 虽然气压可任意地使用空气，但空气不具有润滑性，而且含有水份，所以，必须考虑回路机器的润滑和防锈。(使用油压时，工作油本身就是润滑剂和防锈剂)
※ 另外，不管是气压还是油压，在切断电源后，仍有残留压力，作用于调节器(工作设备)，需要特别注意。
５．气压装置的基本构成
控制气压是用压缩机把空气压缩成高压，从而利用所得到的能量。
其实际机能分别如下；
(1) 动力源 (电动机·马达)
(2) 气压产生部分：（压缩机，冷却机，水分离器，储气罐）
(3) 气压滤化部分：（过滤器，水分离器，吹风机）
(4) 气压控制部分：（压力控制阀，方向控制阀，流量控制阀）
(5) 操作部分：（气缸，旋转传动器）
(6) 其它：（配管）
气压情况下，在气罐内贮存约1.0MPa左右的压缩空气，通过减压阀减压到约0.4～0.6MPa的压力后，输送到调节器，来驱动机械装置。流量调节阀(速度调节阀)控制速度，换向阀实施前进·后退操作。
气压情况下，需要气压过滤器及加油器等改善空气质量的附属机器。过滤器主要是去除空气中的水份及灰尘，加油器主要是在空气中混入喷雾状的润滑油，对各机器及配管进行润滑，及防止生锈。
６．气压的应用范围
气压是低于油压的压力下工作，所以，适合用于小功率的作业，即使出现少量的潮湿也不会出现影响，主要用于食品机械·造纸机械等。
（1）进行往复式运动的机器．．．．．．气锤､风钻､凿岩机
（2）进行旋转运动的机器．．．．．．气动起子､风钻､风动砂轮机
（3）机床等设备．．．．．．气动卡盘､夹紧装置､切磋机速度控制器
（4）其它．．．．．．输送装置､空气缓冲器､测定机器(气动测微仪)等图1-5 气压装置的基本构成 空气输入口
机械装置 空气压缩机电动机 过滤器 控制阀 冷却机
放气口 ７．油压装置的基本构成
油压装置是由以下的机器所构成。
（1） 油箱
（2） 油泵
（3） 控制器（压力控制阀·方向控制阀·流量控制阀·）
（4） 传动装置（气缸、油压马达）
（5） 附属机器（过滤器、蓄压器、压力表）
（6） 配管
油泵利用电机机械能，把工作油从油箱中吸出给予其流体能量。其能量通过配管输给传动装置，变成机械能用来运动其它机械装置。
但是仅仅如此未必能得到工程上所需的能量。因此在油泵和传动装置之间设有油压控制阀（压力，流量，方向等各个控制阀）按其工程的目的来改变所需能量。比如；为了使工作机械能顺利地进行打孔和平面加工，适当的调解设备的力量和速度，同时作为驱动力使用于车身设备上。
９．油压的应用范围
同气压相比推动力强（正常推动力为10吨），主要利用于低速传送和需求强力的物品加工。
（1） 工作机械······工作盘的往返运动，油压T.・FM／C，模仿装置
夹紧装置
（2） 冲压机械··各种冲床，压床
（3） 一般产业用··建设机械，农业机械
（4） 运搬用机械··各种机器人，小型走行吊车，吊车，运搬补助器
（5） 车辆··叉车，自卸汽车，缓冲器，油压千斤顶等
油泵
油箱 电机 传动装置 机械装置 油压控制阀
图 1-6 油压装置的基本构造 机械能
工作油能
工作油的流向
