气动技术如何工作？

气动是一种类似于液压的流体动力技术，它通过加压介质传递力以产生有用的功。然而，气动技术在每一个关键方面都不同于液压技术——可压缩性。公平地说，液压油也会压缩，但每千 psi 左右仅压缩 0.4%。然而，在最简单的解释中，空气在受到双倍压力时将压缩到其体积的一半。

可压缩性是气动系统的一项资产，可实现极高的加速度和固有的减震效果。当压缩空气从高压移动到低压之一时，膨胀会加速空气。加速发生在致动器的负载上，以提供气动系统众所周知的快速运动。但是，当然，空气的可压缩性使其无法成为负载保持应用的首选。尽管如此，当液压动力装置不可用时，空气对油系统提供了一种通用的解决方案。

气动系统从压缩机获取动力，该压缩机从大气压力中获取空气并将其减少至原始体积的八分之一或更少。压缩机的作用是单一的，除非您的机器使用现有的每一立方英寸的压缩空气，否则必须存储压缩空气。称为接收器的专用储气罐充当压缩机和下游子系统之间的缓冲器。该缓冲器存储压缩空气以减少压缩机的负载，并在总需求超过压缩机容量时提供额外的容量。

气动系统在 80-120 psi 之间运行，这取决于系统中负载和执行器的要求。气动系统在高压的力和速度优势与高压缩的效率挑战之间折衷。换句话说，在 120 psi 以上，将空气进一步压缩到更小空间所需的能量是一个挑战。更高的压缩会产生更多的热量，这会增加系统的复杂性，因为可能需要多级和冷却器。高压气动系统还面临更高的泄漏和故障风险，有时甚至是灾难性的。

执行器不能直接使用来自压缩机或接收器的空气，必须首先进行调节以适应每个子电路或功能。大多数气动工具、马达、气缸、效应器和阀门都喜欢清洁、干燥且压力稳定的空气。因此，主压缩机组配备（或应该选配）一个高于工厂中所有其他压缩机组的压力调节器、一个大到足以满足峰值需求的干燥器和一个过滤器以防止任何压缩机产生的颗粒向下游移动。

因为每个子电路可能有单独的调节要求，所以各个分支都固定有自己的调节组件。过滤器、调节器，有时还有润滑器，可为每个功能提供量身定制的空气质量控制。例如，使用风钻和冲击枪的工作单元需要减压清洁空气和气动工具油，它们结合起来可以提高性能和可靠性。另一方面，自动化喷漆室需要大量干净、干燥且无润滑的空气，因此了解每个空气系统分支的要求可以防止代价高昂的设计错误。

至少可以说，气动应用是多种多样的。空气处理系统，例如喷砂，在传统上不是流体动力功能，因为空气不做功。气动执行器种类繁多——气缸、马达、夹具、夹具和旋转执行器为任何设计师提供了独特的解决方案。

气缸为轻负载或自动化过程提供快速加速，例如包装设备、取放机器人、顶出器或夹具。气动马达提供了一种高速、清洁的选择来替代轻型电动或液压马达，例如那些需要廉价防爆选项的马达。

用作机器人末端执行器的夹持器提供了一种廉价、快速的方法来夹持材料进行操作。制造商提供无数的气动夹紧解决方案，例如双爪平行夹持器或靠在肘节上的单个气缸以实现高夹紧力。

气动技术为制造商提供了无与伦比的性能和经济性组合。气动执行器和用于控制它们的各种压力、流量和控制阀可以创造性地集成以在各个行业中执行。例如，食品和饮料由耐冲洗的不锈钢和铝制组件提供，同时提供抗细菌或真菌生长的饰面。同样，医疗和制药行业也受益于机器人冲压、冲压和弹出数百万药丸或零件所提供的快速循环时间。

无论是哪个行业，气动系统都能提供帮助。即使使用真空吸尘器来移动精密物体而不会造成伤害，这也为气动帽提供了另一个技巧。但是，正如创意工程师和设计师所知，气动机器的可能性仅限于您的想象力。