氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢

編號(hào)：時(shí)間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟頁碼：第頁關(guān)于氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢報(bào)告目錄前言摘要正文氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)2.氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況3.氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢4.最新設(shè)備簡介結(jié)論參考文獻(xiàn)

前言氣壓傳動(dòng)與控制簡稱“氣動(dòng)技術(shù)”。人們利用空氣的能量完成各種工作的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代，但作為氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的雛形，大約開始于1776年發(fā)明能產(chǎn)生1個(gè)大氣壓左右壓力的空氣壓縮機(jī)。1880年，人們第一次利用氣缸做成氣動(dòng)剎車裝置，將它成功地用到火車的制動(dòng)上。20世紀(jì)30年代初，氣動(dòng)技術(shù)成功地應(yīng)用于自動(dòng)門的開閉及各種機(jī)械的輔助動(dòng)作上。進(jìn)入到20世紀(jì)70年代，隨著工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展，氣動(dòng)技術(shù)才廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)成現(xiàn)代氣動(dòng)技術(shù)。摘要?dú)鈩?dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢，優(yōu)缺點(diǎn)，最新設(shè)備正文氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：氣動(dòng)技術(shù)是以空氣和惰性氣體作為工作介質(zhì)，空氣的供給量充足而且無需成本。更重要的是，空氣和惰性氣體對(duì)周圍環(huán)境不造成污染，是清潔介質(zhì)。氣動(dòng)技術(shù)可以做到遠(yuǎn)距離供氣，減少本地機(jī)械設(shè)備，節(jié)省廠房空間。缺點(diǎn)：氣體的壓縮性使得氣動(dòng)元件的動(dòng)作速度，容易受到負(fù)載變化的影響。氣動(dòng)設(shè)備的輸出力能滿足大部分的工業(yè)操作需要，但是和液動(dòng)設(shè)備相比，氣動(dòng)設(shè)備的輸出力還是要小一些。另外，氣缸在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受摩擦力影響較大，穩(wěn)定性稍差。氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀我國氣動(dòng)行業(yè)通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，改善經(jīng)營管理管控，自20世紀(jì)90年代后期開始，一直保持著良好的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行態(tài)勢，生產(chǎn)穩(wěn)步、持續(xù)增長。由于它具有節(jié)能、無污染、高效、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和生產(chǎn)線上。氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用面的擴(kuò)大是氣動(dòng)工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志。氣動(dòng)元件的應(yīng)用主要為兩個(gè)方面：維修和配套。過去國產(chǎn)氣動(dòng)元件的銷售要用于維修，近幾年，直接為主要配套的銷售份額逐年增加。國產(chǎn)氣動(dòng)元件的應(yīng)用，從價(jià)值數(shù)千萬元的冶金設(shè)備到只有1~2百元的椅子。鐵道扳岔、機(jī)車輪軌潤滑、列車的煞車、街道清掃、特種車間內(nèi)的起吊設(shè)備、軍事指揮車等都用上了專門開發(fā)的國產(chǎn)氣動(dòng)元件。這說明氣動(dòng)技術(shù)已“滲透”到各行各業(yè)，并且正在日益擴(kuò)大。

氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展趨勢氣動(dòng)行業(yè)的發(fā)展也是趨向于保護(hù)環(huán)境、提高產(chǎn)品的性能、降低成本，同時(shí)由于性能的提高和成本的降低又助于節(jié)省能源從而利于環(huán)境保護(hù)，其關(guān)鍵在于提高氣動(dòng)行業(yè)的自動(dòng)化水平，使其產(chǎn)品更加優(yōu)越，所以氣動(dòng)行業(yè)的發(fā)展方向大致為：機(jī)電氣一體化2）高壓、小型化3)高效、低成本4）無油化5）高壽命、高可靠性6）集成化、復(fù)合型、多功能7）高速化隨著氣動(dòng)產(chǎn)品越來越多地應(yīng)用于生物工程、醫(yī)藥、原子能、微電子、機(jī)器人等各行業(yè)，相應(yīng)地提出了許多新的要求，因此大力發(fā)展新材料、鑄造技術(shù)、表面熱處理、密封技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)等許多基礎(chǔ)技術(shù)越來越受到人們的重視。主要發(fā)展的趨勢：與電子技術(shù)結(jié)合，大量使用傳感器，氣動(dòng)元件智能化.帶開關(guān)的氣缸國內(nèi)已普遍使用，開關(guān)體積將更小，性能更高，可嵌入氣缸缸體；有些還帶雙色顯示，可顯示出位置誤差，使系統(tǒng)更可靠。用傳感器代替流量計(jì)、壓力表、能自動(dòng)控制壓縮空氣的流量、壓力，可以節(jié)能并保證使用裝置正常運(yùn)行。氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)已有產(chǎn)品進(jìn)入市場。該系統(tǒng)采用三位五通氣動(dòng)伺服閥，將預(yù)定的定位目標(biāo)與位置傳感器的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實(shí)施負(fù)反饋控制。氣缸最大速度達(dá)2m/s、行程300mm時(shí)，系統(tǒng)定位精度±0.1mm。日本試制成功一種新型智能電磁閥，這種閥配帶有傳感器的邏輯回路，是氣動(dòng)元件與光電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它能直接接受傳感器的信號(hào)，當(dāng)信號(hào)滿足指定條件時(shí)，不必通過外部控制器，即可自行完成動(dòng)作，達(dá)到控制目的。它已經(jīng)應(yīng)用在物體的傳送帶上，能識(shí)別搬運(yùn)物體的大小，使大件直接下送，小件分流。體積更小，重量更輕，功耗更低.在電子元件、藥品等制造行業(yè)中，由于被加工件體積很小，勢必限制了氣動(dòng)元件的尺寸，小型化、輕型化是氣動(dòng)元件的第一個(gè)發(fā)展方向。國外已開發(fā)了僅大姆指大小、有效截面積為0.2mm2的超小型電磁閥。能開發(fā)出外形尺寸小而流量較大的元件更為理想。為此，相同外形尺寸的閥，流量已提高2~3.3倍。有一種系列的小型電磁閥，其閥體寬僅10mm，有效面積可達(dá)5mm2;寬15mm,有效面積達(dá)10mm2等。國外電磁閥的功耗已達(dá)0.5W，還將進(jìn)一步降低，以適應(yīng)與微電子相結(jié)合。執(zhí)行元件的定位精度提高，剛度增加，活塞桿不回轉(zhuǎn)，使用更方便.為了提高氣缸的定位精度，附帶制動(dòng)機(jī)構(gòu)和伺服系統(tǒng)的氣缸應(yīng)用越來越普遍。帶伺服系統(tǒng)的氣缸，即使供氣壓力和所負(fù)的載荷變化，仍可獲得±0.1mm的定位精度。在國際展覽會(huì)上，各種異型截面缸筒和活塞桿的氣缸甚多，這類氣缸由于活塞桿不會(huì)回轉(zhuǎn)，應(yīng)用在主機(jī)上時(shí)，無須附加導(dǎo)向裝置即可保持一定精度。此外還開發(fā)了不少帶各種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的氣缸和氣缸滑動(dòng)組件，例如具有兩根導(dǎo)向桿的氣缸、雙活塞桿雙缸筒氣缸等。更高的安全性和可靠性.從近幾年的氣動(dòng)技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)可知，標(biāo)準(zhǔn)不僅提出了互換性要求，并且強(qiáng)調(diào)了安全性。管接頭、氣源處理外殼等耐壓試驗(yàn)的壓力提高到使用壓力的4~5倍，耐壓時(shí)間增加到5~15min，還要在高、低溫度下進(jìn)行試驗(yàn)。如果貫徹這些國際標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)的缸筒、端蓋、氣源處理鑄件和管接頭等都難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。除耐壓試驗(yàn)處，結(jié)構(gòu)上也作了某些規(guī)定，如氣源處理的透明殼外部規(guī)定要加金屬防護(hù)罩。向高速、高頻、高響應(yīng)、高壽命方向發(fā)展.為了提高生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率，提高執(zhí)行元件的工作速度勢在必行?，F(xiàn)在我國的氣缸工作速度一般在0.5m/s以下。根據(jù)日本專家預(yù)測，五年以后大部分的氣缸工作速度將提高到1~2m/s，有的要求達(dá)5m/s。氣缸工作速度的提高，不僅要求氣缸的質(zhì)量提高，而且結(jié)構(gòu)上也要相應(yīng)改進(jìn)，例如要配置油壓吸震器以增加緩沖效果等。電磁閥的響應(yīng)時(shí)間將小于10ms，壽命提高到5000萬次以上。美國有一種間隙密封的閥，由于閥芯懸浮在閥體內(nèi)，相互不接觸，在無需潤滑下，壽命高達(dá)2億次。各種異型截面缸筒和活塞桿的氣缸甚多.這類氣缸由于活塞桿不會(huì)回轉(zhuǎn)，應(yīng)用在主機(jī)上時(shí)，無須附加導(dǎo)向裝置即可保持一定精度。此外還開發(fā)了不少帶各種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的氣缸和氣缸滑動(dòng)組件，例如具有兩根導(dǎo)向桿的氣缸、雙活塞桿雙缸筒氣缸等。氣缸筒外形已不限于圓形、而是方形、米字形或其它形狀，在型材上開了導(dǎo)向槽、傳感器和開關(guān)的安裝槽等，讓用戶安裝使用更方便。多功能化，復(fù)合化.為了方便用戶，適應(yīng)市場的需要開發(fā)了各種由多只氣動(dòng)元件組合并配有控制裝置的小型氣動(dòng)系統(tǒng)。如用于移動(dòng)小件物品的組件，是將帶導(dǎo)向器的兩只氣缸分別按X軸和Z軸組合而成。該組件可搬動(dòng)3kg重物，配有電磁閥、程控器，結(jié)構(gòu)緊湊，占有空間小，行程可調(diào)整。又如一種上、下料模塊，有七種不同功能的模塊形式，能完成精密裝配線上的上、下料作業(yè)，可按作業(yè)合適的內(nèi)容將不同模塊任意組合。還有一種機(jī)械手是由外形小并能改變擺動(dòng)角度的擺動(dòng)氣缸與夾頭的組合件，夾頭部位有若干種夾頭可選配。普遍使用無油潤滑技術(shù)，滿足某些特殊要求.由于環(huán)境污染以及電子、醫(yī)療、食品等行業(yè)的要求，環(huán)境中不允許有油，因此無油潤滑是氣動(dòng)元件的發(fā)展趨向，同時(shí)無油潤滑可使系統(tǒng)簡化。歐洲市場上油霧器已屬淘汰的產(chǎn)品，普遍做到了無油潤滑。此外，為了滿足某些特殊要求，除臭、除菌和精密過濾器正在不斷開發(fā)，過濾精度已達(dá)0.1~0.3μm，過濾效率已達(dá)99.9999%。針對(duì)某些特殊要求，改進(jìn)和開發(fā)氣動(dòng)產(chǎn)品，即可占領(lǐng)一塊市場，獲得不小的經(jīng)濟(jì)效益，這已被大家共識(shí)。濟(jì)南華能氣動(dòng)元器件公司為鐵路編組和輪軌潤滑的特殊要求開發(fā)了氣缸和閥，受到了鐵道部門的關(guān)注。使用新材料，與新技術(shù)相結(jié)合.國外開發(fā)了膜式干燥器，該干燥器利用高科技的反滲析薄膜濾去壓縮空氣中的水分，有節(jié)能、壽命長、可靠性高、體積小、重量輕等特點(diǎn)、適用于流量不大的場合。以聚四氟乙稀為主體的復(fù)合材料制造的氣動(dòng)密封件能耐熱（260℃），耐寒（-55℃）和耐磨，其使用場合越來越多。為了提高質(zhì)量，真空壓鑄、氫氧爆炸去毛刺等新技術(shù)正在氣動(dòng)元件制造中逐步推廣。便于保養(yǎng)、維修和使用.國外正在研究使用傳感器實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)元件及系統(tǒng)具有故障預(yù)報(bào)和自診斷功能。最新設(shè)備簡介韓國YSC夾緊氣缸varibend氣動(dòng)開槽機(jī)，其功能等同于數(shù)控開槽機(jī)，采用合金刀片，通過對(duì)切削速度的調(diào)節(jié)來達(dá)到加工各種材料的目的,可加工不銹鋼、鐵、鋁、銅等金屬以及亞克力。在精度方面，沒有軟件監(jiān)控，所以可配合數(shù)控送料器來達(dá)到制做精度的高度要求。該款設(shè)備體型較小，可隨意放置于桌面上使用，簡單方便且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。CKD二位五通防爆先導(dǎo)電磁閥4．SMC氣爪、氣缸、模塊式F.R.L空氣組合元件（SMCCORPORATION成立于1959年，總部設(shè)在日本東京都。時(shí)至今日，SMC已成為世界級(jí)的氣動(dòng)元件研發(fā)、制造、銷售商。在日本本土更擁有龐大的市場網(wǎng)絡(luò)，為客戶提供產(chǎn)品及售后服務(wù)。SMC作為世界最著名的氣動(dòng)元件制造和銷售的跨國公司，其銷售網(wǎng)及生產(chǎn)基地遍布世界。）結(jié)論近20多年來，氣動(dòng)行業(yè)發(fā)展很快。20世紀(jì)70年代，液壓與氣動(dòng)元件的產(chǎn)值比約為9：1。20多年后的今天，在工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美、日本等國家，該比例已達(dá)6：4，甚至接近5：5。由于氣動(dòng)元件的單價(jià)比液壓元件便宜，在相同產(chǎn)值的情況下，氣動(dòng)元件的使用范圍已超過了液壓行業(yè)。從地區(qū)劃分，可以說美洲（以美國為中心）、歐洲（歐洲各工業(yè)發(fā)達(dá)國家）和亞太地區(qū)（以日本為中心）三分天下。作為氣動(dòng)行業(yè)知名企業(yè)，有日本的SMC、德國的FESTO、英國的NORGREN和美國的PARKENR等。我國氣動(dòng)行業(yè)通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，改善經(jīng)營管理管控，自20世紀(jì)90年代后期開始，一直保持著良好的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行態(tài)勢，生產(chǎn)穩(wěn)步、持續(xù)增長。氣動(dòng)作為便捷和廉價(jià)的自動(dòng)化技術(shù)，有著良好的發(fā)展前景。氣動(dòng)產(chǎn)品不僅在機(jī)電、輕紡、家電等傳統(tǒng)領(lǐng)域有著很大的市場，而且在新興的產(chǎn)業(yè)如信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、生物制品業(yè)、微納精細(xì)加工等領(lǐng)域都有廣闊的發(fā)展空間。腳踏實(shí)地，放眼未來，經(jīng)過行業(yè)的共同努力，我國的氣動(dòng)工業(yè)一定能走進(jìn)一個(gè)新天地