气动(源自希腊语:πνεύμα·pneuma,意为生命的气息)是以气体或压缩气体为工作介质的工程技术之一。
工业中使用的气动系统通常是由压缩空气或压缩惰性气体来驱动的。位于中央的电动压缩机为气缸、气动马达和其他气动装置提供动力。气动系统通过手动或电磁阀自动控制,具有成本更低、灵活性和安全性更高的优点,从而可以替代电动机和制动器。
气动技术在牙科、建筑、采矿和其他领域也有应用。
工厂等固定设备中的气动系统使用压缩空气,是因为压缩大气可以实现持续供应。空气中的水分通常会被去除,并且压缩机中会添加少量的油来防止腐蚀和润滑机械部件。
工厂的气动用户不必担心有毒气体泄漏,因为气体通常只是空气。一些小型的或独立的系统会使用其他有窒息危险的压缩气体,如氮气——通常称为OFN(无氧氮气),它是储存在气瓶中供给的。
除空气以外的任何压缩气体都有窒息的危险——包括空气中含量78%的氮气。压缩氧气(空气中含量大约21%)虽然不会窒息,但不用于气动设备,因为它有引发火灾的隐患,成本高且不具备空气的性能优势。
便携式气动工具和小型车辆,例如机器人大战中的机器和其他非专业的用途,通常由压缩二氧化碳提供动力,因为设计用来容纳它的容器(例如苏打水罐和灭火器)很容易获得,二氧化碳在液态和气态之间的相变,可以在更轻的容器中存储更多的压缩气体。另外,二氧化碳是一种窒息物,如果排放不当,可能会造成意外冻伤的危险。
气动技术的起源可以追溯到第一世纪,当时被称为“亚历山大的赫伦( Hero of Alexandria)”的古希腊数学家公布了他的发明是由蒸汽或风驱动的。
德国物理学家奥托·冯·格里克(Otto von Guericke ,1602—1686)更进一步。他发明了真空泵,这是一种可以从与之连接的容器中抽出空气或气体的装置。他演示了真空泵利用气压来分离成对铜半球的实验(马德堡半球实验)。多年来,气动技术领域发生了很大变化,气动技术的应用已经从小型手持设备发展到具有多个不同功能部件的大型机械设备。
气动技术和液压技术都是流体动力的应用。气动技术使用容易压缩的气体介质,如空气或其他适合的单一气体,而液压使用相对不可压缩的液体介质,如液压油。大多数工业气动应用中使用约80至100磅/平方英寸(550kpa至690kpa)的压力。液压应用中通常使用1,000至5,000磅/平方英寸(6.9Mpa至34.5Mpa),但特殊应用可能超过10,000磅/平方英寸(69Mpa)。
气动逻辑系统(有时称为气动逻辑控制)有时常用于控制工业过程,由以下主要逻辑单元组成:
气动逻辑是工业过程中一种可靠的功能控制方法。近年来,由于数字控制的尺寸更小、成本更低、精度更高和功能更强大,气动逻辑系统在新设备中已经很大程度上被电子控制系统所取代。但当需要优化成本或以安全为主要考虑因素时,仍然有必要使用气动设备。[1]
^KMC Controls. "Pneumatic to Digital: Open System Conversions" (PDF). Retrieved 5 October 2015..
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