什么是壓縮空氣
大氣壓與空氣壓
我們住的地球被空氣所包圍著，大氣中含有我們和動(dòng)植物生存所不可缺少的氧氣。那么空氣究竟有多少呢？我們知道，從海平面到十幾公里的高空都有空氣，從體積上來(lái)說(shuō)，空氣遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于海水。實(shí)際上，云中水份以及不同場(chǎng)所浮游的空氣以外的氣態(tài)物質(zhì)與空氣混合，所以我們稱之為大氣。準(zhǔn)確地說(shuō)，地球被大氣所籠罩。
那么，為什么大氣依附地球而存在呢？那是因?yàn)榭諝饧捌渌麣鈶B(tài)物質(zhì)本身有重量，因此在引力的作用下，以均等厚度存在于地球的表面。另外空氣具有體積容易變化等特點(diǎn)，這些既可以通過(guò)氣球的原理弄清楚，也可以通過(guò)圖 2 所示類似于給自行車打氣氣筒的裝置知道：用力壓活塞，則空氣被壓縮，當(dāng)力消失時(shí)，空氣又恢復(fù)了原來(lái)的體積，我們稱空氣有壓縮性。大氣中的空氣由于存在重量及壓縮性所以下層的空氣被上層的空氣的重量壓縮，其密度大于上層的空氣。因此，臨近海面的空氣密度最大，喜馬拉雅山頂?shù)目諝饷芏染头浅Ｐ ?/span>
圖 2 所示，氣體越被壓縮，其密度也就越大，同時(shí)恢復(fù)到原體積大小的彈性力也就越強(qiáng)。產(chǎn)生這種彈性力的能力通常用壓力的大或小而不是用密度來(lái)表示的。表示壓力的單位有：毫米水銀柱 (mmHg) 及單位面積上作用力的大小 MPa (兆帕) mbar (毫巴) kgf/cm
(公斤／平方厘米) PSI (磅／平方吋)
1kgf / cm2= 98.07 kPa = 0.09807 MPa = 735.584 mmHg = 14.223 PSI |
ISO 規(guī)定的壓力單位是帕斯卡 (Pa) |
1Pa = 1N/m2 (牛頓／米2) |
大氣中壓力最高的是海面上的空氣，其壓力有多高呢？例如，圖3.1 所示的水銀柱在大氣壓的作用下可保持760mm 的高度，我們稱該壓力為760mmHg。另外，因?yàn)?mm 的面積上作用有 0.1013N 的力，所以該壓力也可以用0.1013MPa (兆帕) 表示。在氣象學(xué)中表示為1013mbar (毫巴)。總之，我們?cè)谶@樣的壓力中生活和工作，我們把這壓力稱之為〝大氣壓〞。
大氣壓 ＝760mmHg = 0.1013MPa (1.033kgf/cm) = 1013mbar
具有大氣壓被壓縮的空氣在我們周圍有很多，如果把這些空氣再壓縮的話，它的壓力還會(huì)增高，從這個(gè)增高的壓力得到力（能量）。如果能有效地利用這種能量，它就能像人那樣，甚至超過(guò)人的能力去做一些工作。像這樣，為了達(dá)到某種目的而使具有比大氣壓更高壓力的空氣作動(dòng)的技術(shù)稱之為〝氣動(dòng)技術(shù)〞。
在氣動(dòng)方面壓力指的是表壓，即高于大氣壓的那部分壓力，通常叫做表壓力 (GA)。
壓力也能用絕對(duì)壓力 (ABS) 表示，即相對(duì)于絕對(duì)真空的壓力。在真空技術(shù)中，也使用低于大氣壓的壓力即真空度。
圖 4 中，把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 (1013mbar) 作為基準(zhǔn)，列出了壓力的各種表示方法。注意標(biāo)準(zhǔn)大氣壓不是 1bar，當(dāng)然在常規(guī)的氣動(dòng)計(jì)算時(shí)，這個(gè)差別也可以忽略。
空氣壓力的利用
如何利用空氣壓力呢？在日常生活中我們知道：自行車和汽車輪胎中的氣壓能發(fā)揮緩沖吸震效果，氣壓還可以撐起圓頂空氣房屋的屋頂。牙科醫(yī)生使用的吹凈器等等都是我們所熟悉的。還有，公共汽車和電車的自動(dòng)門的開(kāi)閉也是利用了氣壓，當(dāng)門開(kāi)閉時(shí)聽(tīng)到的聲音，就是排出使用后的壓縮空氣的聲音。
像這樣，氣壓可以代替人為我們做工作。因此幾乎在所有生產(chǎn)工廠，都可以看到氣壓的應(yīng)用。這里包括機(jī)械、電機(jī)、電子、食品、印刷等各行各業(yè)。
壓縮空氣即使在容器內(nèi)也會(huì)膨脹產(chǎn)生對(duì)外的力，而且壓力越高，產(chǎn)生的力也越大。如果在容器上打一個(gè)孔，則壓縮空氣便勁地吹到外面來(lái)，隨著容器內(nèi)氣體壓力的降低，氣體向外吹出的勢(shì)頭也減弱，當(dāng)壓力降低到與外面壓力相同時(shí)，則吹氣停止。像這樣利用壓縮空氣的吹出，在工廠里可以用來(lái)吹干凈零件加工后的鐵屑。也可以用來(lái)進(jìn)行噴涂涂料。
還有做一個(gè)向圖7 那樣的容器。從外部送進(jìn)壓縮空氣，則靠空氣膨脹產(chǎn)生的力能夠?qū)⒅匚锱e起。利用這樣的方法，靠空氣壓力獲得直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)器我們稱之為氣缸。公共汽車、電車門的開(kāi)閉用的就是氣缸，在工廠里它可以代替人完成推、舉、夾緊等動(dòng)作，在自動(dòng)化機(jī)械化中發(fā)揮著重要的作用。
旺旺客服1
