更新時(shí)間:2023-12-06
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氣動(dòng)控制元件
氣動(dòng)基本回路是組成氣動(dòng)控制系統(tǒng)的基本單元,也是設(shè)計(jì)氣動(dòng)控制回路的基礎(chǔ)。氣動(dòng)基本回路分為壓力控制、速度控制和方向控制基本回路。
壓力控制回路
壓力控制回路的作用是調(diào)壓和穩(wěn)壓。一次壓力控制回路指用安全閥將空氣壓縮機(jī)的輸出壓力控制在 0.8MPa 左右。二次壓力控制回路指把經(jīng)一次調(diào)壓后的壓力 p1 再經(jīng)減壓閥減壓穩(wěn)壓后所得到的輸出壓力p2(稱為二次壓力),作為氣動(dòng)控制 系統(tǒng)的工作氣壓使用。
高低壓選擇回路由多個(gè)減壓閥控制,實(shí)現(xiàn)多個(gè)壓力同時(shí)輸出。用于系統(tǒng)同時(shí)需要高低壓力的場(chǎng)合。
高低壓選擇回路
利用換向閥和減壓閥實(shí)現(xiàn)高低壓切換輸出,用于系統(tǒng)分別需要高低壓力的場(chǎng)合。
方向控制回路
單作用氣缸換向回路利用電磁換向閥通斷電,將壓縮空氣間歇送人氣缸的無(wú)桿腔,與彈簧一起推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。雙作用氣缸換向回路分別將控制信號(hào)到氣控?fù)Q向閥的 K1、K2 的控制腔,使換向閥的換向,從而控制壓縮空氣實(shí)現(xiàn)使氣 缸的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
1、差動(dòng)控制回路是用二位三通手拉閥控制差動(dòng)聯(lián)接氣缸,實(shí)現(xiàn)氣缸的差動(dòng)控制。
2、多位運(yùn)動(dòng)控制回路給各三位換向閥分別加入開(kāi)關(guān)量信號(hào)時(shí),各氣缸可分別完成向左、 向右、停止三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)信號(hào)解除后,缸可以停止在原位;若更換不同中為機(jī)能的三位換向閥,缸可以得到不同的停留狀態(tài)。
速度控制回路
1、單作用氣缸速度控制回路
雙向調(diào)速回路:采用二只單向節(jié)流閥串聯(lián)分別實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣節(jié)流和排氣節(jié)流,控制氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度。
慢進(jìn)快退調(diào)速回路:在圖示回路中當(dāng)有控制信號(hào)K時(shí),換向閥換向,其輸出經(jīng) 節(jié)流閥、快排閥入單作用缸的無(wú)桿 腔,使活塞桿慢速伸出,伸出速度的大小取 決于節(jié)流閥的開(kāi)口量;當(dāng)無(wú)控制信號(hào)K時(shí),換向閥復(fù)位,缸無(wú)桿腔余氣經(jīng)快排閥排入大氣,活塞在彈 簧作用下縮回。
2、雙作用氣缸速度控制回路
雙向調(diào)速回路:在換向閥的排氣口上安裝排氣節(jié)流閥,兩種調(diào)速回路的調(diào)*果基本相同。
慢進(jìn)快退回路:控制活塞桿伸出時(shí)采用排氣節(jié)流控制,活塞桿慢速伸出;活塞桿縮回時(shí),無(wú)桿腔余氣經(jīng)快排閥排空,活塞桿快速退回。
3、緩沖回路是對(duì)于氣缸行程較長(zhǎng)速度較快的應(yīng)用場(chǎng)合,可以通過(guò)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)緩沖;
氣—液聯(lián)動(dòng)速度控制回路
在氣—液聯(lián)動(dòng)速度控制回路中,采用氣—液聯(lián)動(dòng)目的,使氣缸得到平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)速度。常用兩種方式:氣—液阻尼缸的回路;用氣—液轉(zhuǎn)換器的回路。 慢進(jìn)快退回路:在氣—液阻尼缸中,氣缸是動(dòng)力缸,油缸是阻尼缸,氣缸與阻尼缸串聯(lián)聯(lián)接。
變速回路
氣液缸串聯(lián)調(diào)速回路:通過(guò)單向節(jié)流閥,利用液壓油不可壓縮的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)氣缸單方向的無(wú)級(jí)調(diào)速,油杯用于補(bǔ)充油缸漏油。 氣液缸串聯(lián)變速回路:當(dāng)活塞桿右行到撞塊碰到機(jī)動(dòng)換向閥后開(kāi)始作慢速運(yùn)動(dòng)。改變撞塊的安裝位置,即可改變開(kāi)始變速的位置。
氣-液轉(zhuǎn)換器的調(diào)速回路
氣-液轉(zhuǎn)換器是一種氣液共存又可以相互轉(zhuǎn)換的氣~液轉(zhuǎn)換元件。其作用是在一段輸入壓縮空氣時(shí),另一端輸出液體。
安全保護(hù)回路
往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路
氣動(dòng)執(zhí)行元件
氣動(dòng)執(zhí)行器是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的裝置。它包括氣缸、氣馬達(dá)和擺動(dòng)式氣馬達(dá)。
氣缸
氣缸是將氣體壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器,廣泛應(yīng)用于氣動(dòng)機(jī)械中的夾緊、送料等場(chǎng)合。氣缸具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、運(yùn)動(dòng)速度快等特點(diǎn), 與其他能源的執(zhí)行器柑比,更多地被用在自動(dòng)化機(jī)械中。通常氣缸采用壓力為 0.4MPa 至0.6MPa 的氣源,因而其輸出力不可能很大,同時(shí)又由于空氣介質(zhì)有壓 縮性,受外界負(fù)載變化的影響較大,所以在需要精確的速度控制、減少負(fù)載變化 對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響時(shí),常與液壓缸配合組成氣-液阻尼缸使用。
氣缸的種類很多,根據(jù)使用的要求不同,可制成內(nèi)徑3-400mm 的各種結(jié)構(gòu)氣 缸。其中較常用的是雙作用單活塞桿氣缸,它利用空氣壓力輪流作用在活塞兩側(cè) 面上,產(chǎn)生伸出和縮回力。由于活塞桿的影響,兩側(cè)面的有效面積不等,所以內(nèi) 縮行程的拉力比外伸出程的推力小,這在以相同氣壓推、拉相同負(fù)載時(shí)才要考慮。 氣缸缸筒通常山金屬無(wú)縫管制成。缸筒內(nèi)表面加工成很高光潔度或鍍有硬鉻,使 摩擦和磨損減至小一般端蓋由鋁合金壓鑄而成并借助拉桿螺栓夾緊缸筒,小型 氣缸用螺紋或碾邊固定缸筒氣缸密封件的好壞直接影響氣缸的性能和使用壽命, 因此,正確地選擇和使用各種用途的密封件,對(duì)保證氣缸的可靠工作是十分重要的。
緩沖機(jī)構(gòu)
當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)接近行程末端時(shí),由于具有較高的速度,如不采取措施,活塞就會(huì)以很大的力量撞擊端蓋,引起振動(dòng)或損壞機(jī)件,為此,在氣缸內(nèi)常加入緩沖裝置。 對(duì)小氣缸常用橡膠減震墊來(lái)吸收沖擊,對(duì)于大氣缸可用氣墊緩沖來(lái)減振,即在活 塞端部增加緩沖柱塞,端蓋上開(kāi)有柱塞孔并加裝節(jié)流閥和單向閥。 當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到接近行程末端,緩沖柱塞1進(jìn)入端蓋上的柱塞孔3 時(shí),在排氣腔 內(nèi)的剩余氣體只能從節(jié)流閥 排出衫成背壓.成為氣墊.使活塞的運(yùn)動(dòng)速度減慢、因此.它實(shí)際[是利用腔內(nèi)空氣被壓縮以吸收運(yùn)句部件的動(dòng)能來(lái)達(dá)到緩沖的。調(diào)整 節(jié)流閥的開(kāi)度可控制活塞的緩沖程度。當(dāng)活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí),氣流經(jīng)過(guò)單向閥
氣缸的安裝方式 根據(jù)工作要求,氣缸的安裝分固定和軸銷兩種方式。固定式氣缸指氣缸本體固定,活塞桿只在本體的軸心上移動(dòng),有底座式和法蘭式;軸銷式氣缸指氣缸本體 以軸銷為支持點(diǎn),隨負(fù)載的動(dòng)作要求而擺動(dòng)。表1 表示了氣缸的安裝方式。
常用氣缸的計(jì)算 這里以較常用的雙作用單活塞桿氣缸為例,介紹一些常用的計(jì)算公式。氣缸理論輸出力的計(jì)算公式為 式中F1—活塞桿伸出時(shí)的理論推力,N;F2—活塞桿縮回時(shí)的理論拉力,N;D—活塞直徑(氣缸 式中Q—自由空氣消耗量,m3/min;D—?dú)飧變?nèi)徑,m;d—活塞桿直徑,m L—行程,m;P—?dú)飧坠ぷ鲏毫?表壓),MPa;pa—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,pa=0.1013MPan 氣缸每分鐘動(dòng)作次數(shù)根據(jù)氣缸自由空氣消耗量即可選用壓縮機(jī)容量。
安沃馳AVENTICS氣動(dòng)元件:
氣缸和驅(qū)動(dòng)裝置:標(biāo)準(zhǔn)氣缸、微型氣缸、圓形氣缸、緊湊型氣缸、短行程氣缸和薄型氣缸、型材氣缸、拉桿氣缸、氣缸閥門單元、無(wú)桿氣缸、導(dǎo)向氣缸、雙活塞氣缸、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、波紋管氣缸、帶有測(cè)距傳感器的氣缸、膜片式氣缸、氣缸附件、氣缸安裝件(螺栓、法蘭安裝件、底腳安裝件、U形安裝件、后耳環(huán)、軸承支架、氣缸安裝件的螺母、搖動(dòng)塞固定裝置、中間法蘭)、活塞桿連接件(柔性耦合連接件、U形接頭、萬(wàn)向頭、活塞桿延長(zhǎng)部分、用于活塞桿的特殊螺母)、模塊化密封系統(tǒng)、鎖緊單元(夾持單元)、導(dǎo)向單元、工業(yè)緩沖器、搬運(yùn)連接組件、磁接近傳感器、位移測(cè)量傳感器。
閥門和閥門系統(tǒng):?jiǎn)伍y、機(jī)械閥、氣動(dòng)閥、電子閥、電磁閥、二位二通換向閥、二位三通換向閥、二位四通換向閥、二位五通換向閥、三位五通換向閥、閥島、現(xiàn)場(chǎng)總線、電氣連接技術(shù)(圓形插頭、閥連接器、多極插頭、帶電纜接線盒、橋式連接器)、標(biāo)準(zhǔn)閥和閥系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)閥、手動(dòng)式壓力調(diào)節(jié)閥、旋接壓力調(diào)節(jié)閥、精密調(diào)壓閥、精密過(guò)濾器壓力調(diào)節(jié)閥、溢流閥、安全閥、流量控制閥、單向節(jié)流閥、節(jié)流閥、球閥和截止閥、邏輯閥、單向閥和止回閥、快遞排氣閥
壓縮空氣處理:保養(yǎng)單元和元件、氣源處理單元二聯(lián)件、氣源處理單元三聯(lián)件、冷凝水分離器、分氣塊、截止閥、過(guò)濾器、較精密的過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、噴霧潤(rùn)滑器、油分離器、油霧器、精密油霧器、注油單元、注油閥、精密調(diào)壓閥、精密過(guò)濾器壓力調(diào)節(jié)閥、調(diào)壓閥、過(guò)濾器調(diào)壓閥、隔膜式干燥機(jī)、預(yù)過(guò)濾器、壓力表、氣杯、壓縮空氣容器、油脂和油、潤(rùn)滑油、機(jī)油。
真空技術(shù):噴射器、真空發(fā)生器、緊湊型真空發(fā)生器、真空氣夾爪、非接觸輸送系統(tǒng)、真空附件(真空在線過(guò)濾器、備用過(guò)濾器、真空蝶式過(guò)濾器、氣杯、適配器、角接頭、流量閥、彈簧推桿、靜音器、真空控制設(shè)備)、氣動(dòng)夾爪。
傳感器:磁接近傳感器、位移測(cè)量傳感器、電子壓力傳感器、機(jī)械式壓力傳感器、流量監(jiān)測(cè)器、氣動(dòng)接近傳感器、電感式接近傳感器、速度/計(jì)時(shí)器、工件位置檢測(cè)裝置、傳感器安裝件(傳感器固定設(shè)備、傳感器夾持器)、電氣連接技術(shù)(圓形插頭、圓形插座連接器、閥連接器、配有接線盒的電纜線)。
連接技術(shù):氣動(dòng)連接技術(shù)、快插接頭、帶鎖緊螺母的螺紋連接件、塑料軟管、塑料管夾緊件、壓縮空氣導(dǎo)軌的T形卡件、軟管卡子用于紡織管、支撐套、軟管切割機(jī)、Y形連接,T形連接、X連接、直通接頭、彎頭、快速管接頭、旋翼連接、連接件附件(封閉螺紋和接頭、分氣塊和分氣塊條、密封)、靜音器,電氣連接技術(shù)、閥連接器(接線盒)、圓形插頭、多芯插頭、觸橋(橋式連接器、接觸橋,帶電纜線)。
安沃馳二位五通電磁閥0820022991
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氣動(dòng)技術(shù),全稱氣壓傳動(dòng)與控制技術(shù),是以空氣壓縮機(jī)為動(dòng)力源,以壓縮空氣為工作介質(zhì),進(jìn)行能量傳遞和信息傳遞的工程技術(shù)。氣動(dòng)技術(shù)是生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和機(jī)械化的較有效手段之一,具有高速高效、清潔安全、低成本、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于輕工機(jī)械領(lǐng)域中,在食品包裝及生產(chǎn)過(guò)程中也正在發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的典型的代表是工業(yè)機(jī)器人。代替人類的手腕、手以及手指能正確并迅速的做抓取或放開(kāi)等細(xì)微的動(dòng)作。除了工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用之外,在游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車上的剎車裝置,機(jī)械制作的動(dòng)物表演以及人形報(bào)時(shí)鐘的內(nèi)部,均采用了氣動(dòng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)細(xì)小的動(dòng)作。
液壓可以得到巨大的輸出力但靈敏度不夠;另一方面要用電能來(lái)驅(qū)動(dòng)物體,總需要用一些齒輪,同時(shí)不能忽視漏電所帶來(lái)的危險(xiǎn)。而與此相比,使用氣動(dòng)技術(shù)即安全又對(duì)周圍環(huán)境無(wú)污染,即使在很小的空間里,也可以實(shí)現(xiàn)細(xì)小的動(dòng)作。如果尺寸相同,其功率能超過(guò)電氣。與此特性所帶來(lái)的需求*相*的就是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)線上,實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、停止、轉(zhuǎn)動(dòng)等細(xì)小簡(jiǎn)單的動(dòng)作,在自動(dòng)化設(shè)備中*。在其它方面,如制造硅晶片生產(chǎn)線上*的電阻液涂抹工序中使用的定量輸出泵以及與此相配合的周邊機(jī)器。
另外,雖然氣動(dòng)技術(shù)在各工業(yè)部門已經(jīng)獲得了應(yīng)用,但是,在許多應(yīng)用之間還是存在著相當(dāng)大差異的。就應(yīng)用氣動(dòng)技術(shù)來(lái)說(shuō),基本條件就是要有一臺(tái)空氣壓縮機(jī),對(duì)已有用于其它用途的空氣壓縮機(jī)的地方,應(yīng)用氣動(dòng)技術(shù)就更方便些。特別是在--些非生產(chǎn)部門,如畜牧業(yè)、種植業(yè)或服裝業(yè),情況更是如此。在機(jī)器設(shè)備制造領(lǐng)域中,大多數(shù)場(chǎng)合都有空氣壓縮機(jī),且氣動(dòng)技術(shù)已有應(yīng)用,每個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目在本質(zhì)上也有許多相似之處,因此,我們可以對(duì)機(jī)器設(shè)備制造中的氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行歸納終結(jié),并列成表格形式。
氣動(dòng)技術(shù)適用、醫(yī)療器械、氣墊床、省力產(chǎn)業(yè)、機(jī)器人、真空搬運(yùn)、空氣門、氣控噴涂、空氣幕簾、空調(diào)計(jì)量設(shè)備、氣動(dòng)量?jī)x、液面檢測(cè)裝置紡織、氣動(dòng)精紡化學(xué)工業(yè)、過(guò)程控制、液化氣體控制、可動(dòng)元件、純流體元件海洋開(kāi)發(fā)、水中空氣呼吸器、海底送氣系統(tǒng)、潛水車輛、氣動(dòng)門、氣動(dòng)離合器、氣動(dòng)剎車 空氣輪胎礦山業(yè)、風(fēng)鎬(鑿巖機(jī))造船、氣墊船氣動(dòng)工具、氣動(dòng)研磨機(jī)、空氣錘、空氣傳送帶工業(yè)機(jī)械、機(jī)床的自動(dòng)控制、食品機(jī)械自控制、包裝機(jī)械的自動(dòng)控制、沖壓機(jī)械的自動(dòng)控制。
安沃馳AVENTICS氣動(dòng)閥,電磁閥,換向閥,壓力調(diào)節(jié)閥:
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安沃馳AVENTICS二位五通換向閥,系列IS12,尺寸1
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氣動(dòng)控制系統(tǒng)與液壓控制系統(tǒng)頗為相近,氣動(dòng)平口鉗系統(tǒng)是通過(guò)氣缸驅(qū)動(dòng)的,氣缸活塞桿伸出則平口鉗夾緊;氣缸活塞桿縮回則平口鉗松開(kāi)。
氣缸只是氣動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,就像液壓系統(tǒng)中的液壓缸一樣,除此之外,氣動(dòng)系統(tǒng)還包括哪些組成部分呢?它與液壓系統(tǒng)又有哪些不同?數(shù)控銑床為什么要選擇氣動(dòng)系統(tǒng)而非液壓系統(tǒng)作為夾緊裝置的控制系統(tǒng)呢?
一、氣動(dòng)系統(tǒng)的組成
組成部分
氣源裝置:氣泵、氣站、三聯(lián)件等;主要是把空氣壓縮到原來(lái)體積的1/7左右形成壓縮空氣,并對(duì)壓縮空氣進(jìn)行處理,終可以向系統(tǒng)供應(yīng)干凈、干燥的壓縮空氣
執(zhí)行元件:氣缸、擺動(dòng)缸、氣動(dòng)馬達(dá)等;利用壓縮空氣實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作,來(lái)驅(qū)動(dòng)不同 的機(jī)械裝置,可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及擺動(dòng)等
控制元件:換向閥、順序閥、壓力控制閥、調(diào)速;氣動(dòng)控制元件由末級(jí)主控元件及信號(hào)處理及控制元件組成,其中主控元件主要控制執(zhí)行元件 的運(yùn)動(dòng)方向,信號(hào)處理及控制元件主要控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間、順序、行程及系統(tǒng)壓力等。
輔助元件:氣管、過(guò)濾器、油霧器、靜音器等;連接元件之間所需的一些元器件,以及對(duì)系 統(tǒng)進(jìn)行消聲、冷卻、測(cè)量等。
壓縮空氣:空氣;向系統(tǒng)提供動(dòng)力的工作介質(zhì)。
二、氣動(dòng)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)特點(diǎn);信號(hào)執(zhí)行→信號(hào)輸出→信號(hào)處理→信號(hào)輸入→輔助元件→輔助元件→信號(hào)處理及控制元件→氣動(dòng)執(zhí)行元件→信號(hào)處理及控制元件→未級(jí)主控元件
三、氣源裝置及氣源調(diào)節(jié)裝置
1、氣源裝置的組成:空氣壓縮機(jī)→后冷卻器→油水分離器→儲(chǔ)氣罐→初過(guò)濾器→干燥器→精密過(guò)濾器→系統(tǒng)
2、氣源調(diào)節(jié)裝置的組成
從空氣壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣并不能*氣動(dòng)元件對(duì)氣源質(zhì)量的要求。通常在氣動(dòng)系統(tǒng)前面安裝氣源調(diào)節(jié)裝置。
氣源調(diào)節(jié)裝置的組成:
氣源→過(guò)濾器→調(diào)壓閥(減壓閥)→壓力表→油霧器(噴霧潤(rùn)滑器)→換向閥
四、氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)
1.氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
(1)工作介質(zhì)是壓縮空氣,空氣到處都有,用量不受限制, 排氣處理簡(jiǎn)單,*。
(2)壓縮空氣為快速流動(dòng)的工作介質(zhì),故可獲得較高的工 作速度。
(3)純氣動(dòng)控制具有防火、防爆、耐潮等優(yōu)點(diǎn)。
(4)氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。
(5)輸出力及工作速度調(diào)節(jié)方便,大小可無(wú)限變化。
(6)因?yàn)榭諝獾目蓧嚎s性,黏度很小(約為液壓油的萬(wàn)分之一),且流動(dòng)阻力小,在管道中流動(dòng)的壓力損失較小,所以氣動(dòng) 系統(tǒng)可儲(chǔ)存能量,實(shí)現(xiàn)集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。
2.氣動(dòng)技術(shù)的缺點(diǎn)
(1)空氣具有可壓縮性,不易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位和速度控
(2)氣缸輸出的力能滿足許多應(yīng)用場(chǎng)合,但其輸出力較小,限制在20~30kN之間。
(3)氣動(dòng)裝置中的信號(hào)傳動(dòng)速度比光、電控制速度慢 ,所以不宜用于信號(hào)傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線路中, 且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的遙控也比較困難,但對(duì)一般的機(jī)械設(shè)備 來(lái)說(shuō),氣動(dòng)信號(hào)的傳遞速度是能滿足工作要求。
(4)排氣噪聲較大,現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題已因吸聲材料和消 聲器的發(fā)展獲得了解決。
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