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SMC氣動機器是如何工作的？

上海艾佑工業(yè)自動化設(shè)備有限公司 2022.05.03

SMC氣動機器需要五個基本組件來制造、存儲、控制、移動和使用壓縮空氣：

1. 壓縮機——制造空氣。
2. SMC儲氣罐（或接收器）——儲存空氣。
3. 一個或多個閥門——控制空氣。
4. 電路——在其他組件之間移動空氣。
5. SMC執(zhí)行器或電機——使用空氣來做某事。

SMC氣動裝置的全部動力來自它們使用的壓縮空氣中的能量，因此您可能會立即看到它們至少需要兩個關(guān)鍵部件：壓縮空氣的東西（SMC壓縮機）和使用壓縮空氣提升的東西，移動或握住物體（SMC致動器）。我們還需要一個管道或管道網(wǎng)絡(luò)（電路）將空氣從壓縮機輸送到執(zhí)行器。打開或關(guān)閉空氣（SMC 閥門）并可能反轉(zhuǎn)其方向的東西也很方便（所以我們可以讓我們的機器降低和提升它們）。

我們還需要氣動系統(tǒng)中的一件事。由于空氣是一種非常可壓縮的氣體，因此通過電路和閥門將壓縮機與執(zhí)行器連接起來的基本系統(tǒng)工作速度會非常緩慢。當(dāng)您打開它時，壓縮機需要時間將空氣推入回路并建立足夠的壓力以使執(zhí)行器移動（就像自行車輪胎或氣球在您等待時真正開始充氣一樣需要一些時間建立的壓力）。因此，氣動機器也有一個SMC儲氣罐（實際上是一個氣球），其中相當(dāng)多的壓縮空氣在壓力下儲存，一旦打開操作閥，就可以提供近乎即時的力。

動畫：氣動的工作原理（理論上）。在這里您可以看到氣動機器的五個關(guān)鍵部件： 1）壓縮機（紅色）；2）水庫（藍色）；3）閥門（橙色）；4) 管路回路（灰色）；5) 執(zhí)行器（綠色）。黃線顯示??壓縮空氣的流動。在這種情況下，執(zhí)行器是一個簡單的氣缸和一個活塞，當(dāng)閥門向上翻轉(zhuǎn)時，活塞會上升，讓空氣進入氣缸底部；當(dāng)閥門向下翻轉(zhuǎn)時它會下降，因此空氣流入氣缸頂部。為了簡單起見，我遺漏了一些細(xì)節(jié)，包括氣缸的排氣（出口）閥和為壓縮機提供動力的發(fā)動機。

SMC壓縮機

SMC壓縮機是將普通空氣轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的機器，將其壓縮至大氣壓的 7-10 倍左右（科學(xué)單位為 7-10 個大氣壓、700-1000 kPa 或 100-150 psi）；給你一個粗略的概念，這大約比香檳瓶中的壓力高 25-30%，或者是汽車輪胎的 2-3 倍。這是相當(dāng)大的壓力，但沒什么特別的，它告訴我們，我們將需要相當(dāng)多的壓縮空氣來做任何真正有用的事情。

壓縮機是任何氣動回路的起點：它是通過將空氣壓縮到更小的空間來將能量輸入系統(tǒng)的鉆頭?，F(xiàn)在重要的是要注意，空氣不像你裝入汽油發(fā)動機的燃料：它一開始并不包含太多有用的能量。將能量壓縮到普通空氣中是壓縮機所做的工作，盡管它實際上并沒有“無中生有”地“制造”這種能量。通常，它由汽油或柴油發(fā)動機提供動力，因此它只是將能量從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式——在發(fā)動機中從油箱中燃燒氣體或柴油，從而將儲存在燃料中的能量轉(zhuǎn)換為儲存在加壓空氣中的能量。

SMC執(zhí)行器和SMC電機

“執(zhí)行器”是一個工程術(shù)語，意思是“移動器”；它是氣動工具的業(yè)務(wù)端；這個位會改變并為我們做一些有用的工作。它可能是一個 被活塞上下敲擊的氣動鉆頭，一個提升和降低物體的工廠坡道，一個擺動物體的機械臂，或類似的東西。執(zhí)行器通常沿直線來回移動（技術(shù)術(shù)語是往復(fù)運動），并且如上面的動畫所示，它們通常由活塞提供動力，當(dāng)壓縮空氣流入和流出氣缸時，活塞在氣缸中來回滑動. 它們將存儲在壓縮空氣中的勢能轉(zhuǎn)化為動能和運動。

如果我們想要一個旋轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)）而不是來回移動（往復(fù)）的工具怎么辦？然后我們可以使用氣動馬達，其中移動的氣體使軸旋轉(zhuǎn)。它的工作方式類似于渦輪機，渦輪機是由一種內(nèi)部風(fēng)車驅(qū)動的機器。當(dāng)氣體流過氣動馬達時，它會推動葉片并使軸旋轉(zhuǎn)，從而轉(zhuǎn)動鉆頭或類似的東西。研磨機、拋光機和牙醫(yī)鉆頭等氣動工具就是這樣工作的。

電路

盡管一些SMC氣動機器可能只有一個壓縮機、執(zhí)行器、閥門和儲液罐，但大多數(shù)都比這更復(fù)雜。執(zhí)行器和閥門種類繁多，工廠可能擁有由單個大型壓縮機從復(fù)雜電路驅(qū)動的各種機器。你可以用相同的基本元件的不同排列來制作復(fù)雜的電子電路，你可以用相同的方式制作復(fù)雜的氣動電路。有幾十個小的氣動符號可以幫助您在工程圖上清晰地繪制電路，就像電子和液壓元件的符號一樣。

更進一步，由流體動力元件制造非常的邏輯電路是可能的。稱為流體學(xué)（流體邏輯）的整個工程領(lǐng)域都致力于此。正如電阻器、電容器和晶體管等電子元件可以通過使電流以不同方式繞電路流動來控制復(fù)雜設(shè)備一樣，流體元件也可以通過改變類似元件周圍的空氣流動來做等效的事情。例如，AND/OR邏輯門、定時器電路、鎖存單元、開關(guān)和放大器的流體等效物。