氣動(dòng)培訓(xùn)ppt

1、氣壓傳動(dòng),氣壓傳動(dòng)定義,以空氣為傳動(dòng)介質(zhì)，通過(guò)空氣的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力。 傳遞過(guò)程中有2次能量轉(zhuǎn)化，第一次是空氣壓縮機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能，第二次是氣缸或氣馬達(dá)將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。,一.空氣概述 1.空氣的成分 在0℃，101.325Kpa下的干空氣體積比例： 氮?dú)?：78.03％. 氧氣： 20.93％. 其它氣體：（氬0.932％，二氧化氮0

2、.07％， 其余0.078％）,2.空氣的主要性能,1）密度ρ=m／v（單位體積氣體的質(zhì)量） 單位： kg／m3 基準(zhǔn)狀態(tài)下（溫度為0℃、壓力為101.325Kpa 時(shí) ） ρ=1.293kg／m3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)（溫度為20℃，壓力為0.1Mpa,相對(duì)濕度65％） ρ=1.185kg／m3,空氣的密度與溫度、壓力、含水（蒸氣）量的關(guān)系,干空氣密度,；,ρg——在絕對(duì)溫度T和絕對(duì)壓力p下

3、的干空氣密度（ kg／m3 ） ρ0—一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干空氣密度，ρ0=1.293kg／m3； T——絕對(duì)溫度（K）T＝273.16＋t； t——溫度（℃）； p——絕對(duì)壓力（MPa）； p0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干空氣的壓力，p0=0.1013MPa。,2）空氣粘度,氣體流動(dòng)過(guò)程中，由于質(zhì)點(diǎn)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻力的性質(zhì)稱(chēng)為氣體的粘性。粘性的大小用粘度表示。 粘度：動(dòng)力粘

4、度、運(yùn)動(dòng)粘度。 粘度與溫度的關(guān)系： （見(jiàn)表1-2）。,3）濕空氣,①絕對(duì)濕度x 1立方米濕空中含水蒸氣的質(zhì)量 x=m／v （kg／m3） ②飽和絕對(duì)濕度xb 一定溫度下，空氣中含水蒸氣的量達(dá)到飽和，此時(shí)的絕度濕度稱(chēng)為飽和絕對(duì)濕度 ③相對(duì)濕度φ=x／xb 4）露點(diǎn) 空氣冷卻降溫，使?jié)穸冗_(dá)到飽和并開(kāi)始凝結(jié)

5、 形成水珠的溫度，稱(chēng)為該濕度的露點(diǎn)。 （壓力降低露點(diǎn)降低。壓力不變，溫度降低，露點(diǎn)降低）,3.氣體狀態(tài)方程,1）理想氣體狀態(tài)方程 氣體溫度、壓力、體積三個(gè)參數(shù)表征氣體所處的狀態(tài) PV／T=常數(shù) Pν=RT P=ρRT P-氣體絕對(duì)壓力（Pa）、V--氣體體積（m3） 、T--氣體絕對(duì)溫度（K）、ρ-氣體密度（

6、kg／m3） ν--氣體的比體積（單位質(zhì)量氣體的體積m3／kg）=1／ρ R--氣體常數(shù)［N·m／（kg·K）］ 干空氣R=287.1 濕空氣R=462.05,2）氣體狀態(tài)變化過(guò)程,①等容過(guò)程 P／T=常數(shù) 或 P1／T1=P2／T2 ②等壓過(guò)程 V／T=常數(shù) 或 V1／T1=V2／T2 ③等溫過(guò)

7、程 PV=常數(shù) 或 P1V1=P2V2 ④絕熱過(guò)程 PVk =常數(shù) 或 P1V1k=P2V2k,PV／T=常數(shù),③等溫過(guò)程,4.氣體的流動(dòng)規(guī)律（方程）,1）連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒） Qm= ρν A = 常數(shù) ρ1ν1 A1 =ρ2ν2 A 2 2）伯努利方程

8、（能量守恒） P／ρg+ν2／2g+z=常數(shù) P1／ρg+ν12／2g+z1=P2／ρg+ν22／2g+z2,5.聲速與馬赫數(shù),1）聲速 聲波在空氣中的傳播速度 a=（kRT)0.5≈20T0.5 a--聲速（m／s） R--氣體常數(shù)［N·m／（kg·K）］ 干空氣R=287.1 濕空氣R=462.05 T--空氣絕對(duì)

9、溫度（K） k--絕熱指數(shù)（對(duì)于空氣k=1.4） 介質(zhì)溫度越高，聲速越快。15℃時(shí)，聲速約為340（m／s）,2）馬赫數(shù),氣流在某處的速度ν與當(dāng)?shù)芈曀賏之比稱(chēng)為馬赫數(shù)，用符號(hào)Ma表示。 Ma=ν／a Ma＜1，氣流為亞聲速流動(dòng) Ma ＝1，氣流為聲速流動(dòng) Ma＞1，氣流超聲速流動(dòng),6.氣體在管道中的流動(dòng)特性,1）亞聲速（Ma＜1）流動(dòng)時(shí)

10、 與不可壓縮流體特性相同，通道變小速度加大，壓力變小。,2）處于超聲速（Ma＞1）流動(dòng)時(shí),與不可壓縮流體特性相反，通道變小速度減小，壓力變大。,3）處于聲速（Ma=1）流動(dòng)時(shí),氣體在管道中處于聲速流動(dòng)時(shí)，其流動(dòng)特性處于臨界狀態(tài)。聲速流動(dòng)時(shí)的截面是一個(gè)臨界截面，且是最小截面。聲速流動(dòng)狀態(tài)下的截面面積、流速和壓力都不變。要使亞聲速氣流加速到超聲速，管道必須做成先收縮后擴(kuò)張，這種管稱(chēng)為拉瓦爾噴管。,二.氣壓傳動(dòng)

11、系統(tǒng)組成 1）氣源裝置：壓縮空氣的發(fā)生裝置以及壓縮空氣的存貯、凈化的輔助裝置。它為系統(tǒng)提供合乎質(zhì)量要求的壓縮空氣。 2）執(zhí)行元件：將氣體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并完成做功動(dòng)作的元件，如氣缸、氣馬達(dá)、真空吸盤(pán)等。 3）控制元件：控制氣體壓力、流量及運(yùn)動(dòng)方向的元件，如各種閥類(lèi)；能完成一定邏輯功能的元件，即氣動(dòng)邏輯元件；感測(cè)、轉(zhuǎn)換、處理氣動(dòng)信號(hào)的元器件，如氣動(dòng)傳感器及信號(hào)處理裝置。 4）氣動(dòng)輔件：

12、氣動(dòng)系統(tǒng)中的輔助元件，如消聲器、管道、接頭等。,氣動(dòng)系統(tǒng)組成,氣源裝置（壓縮機(jī)、冷卻器、脫水、干燥器、過(guò)濾器、氣動(dòng)三大件） 氣動(dòng)控制元件（方向閥、壓力閥、流量閥、邏輯閥） 氣動(dòng)執(zhí)行元件（氣缸、氣馬達(dá)、真空吸盤(pán)） 氣動(dòng)輔助元件（消聲器、管路元件、密封件、儀表類(lèi)等）,三.氣源裝置及氣動(dòng)輔件,氣源裝置由以下四部分組成氣壓發(fā)生裝置——空氣壓縮機(jī)； 凈化、貯存壓縮空氣的裝置和設(shè)備； 氣動(dòng)三大件,1.氣源裝置,

13、1.1空氣壓縮機(jī),空氣壓縮機(jī)是氣動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源，是氣壓傳動(dòng)的心臟部分，它是把電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。,空氣壓縮機(jī)的分類(lèi),空氣壓縮機(jī)工作原理,1一排氣閥；2一氣缸；3一活塞；4一活塞桿；5一滑塊；6一連桿； 7一曲柄；8一吸氣閥；9一閥門(mén)彈簧。,空氣壓縮機(jī)的分類(lèi)及選用原則,按輸出壓力大小可分為： 低壓空壓機(jī)(0.2-MPa) 中壓空壓機(jī)(

14、1.0-10Mpa) 高壓空壓機(jī)(10-100Mpa) 超高壓空壓機(jī)(>100Mpa)　　 　 按輸出流量（排量）可分為： 微型(100 m3/min ),1.2氣源凈化裝置,①后冷卻器 功能：降低壓縮空氣溫度，析出液態(tài)水。,1－熱空氣進(jìn)口 2－冷卻水入口 3－冷空氣出口 4－冷卻水出口,②油水分離器,油水

15、分離器安裝在后冷卻器出口管道上，的作用是分離并排出壓縮空氣中凝聚的油分、水分和灰塵雜質(zhì)等，使壓縮空氣得到初步凈化。 。,③貯氣罐 功能： 貯存一定數(shù)量的壓縮空氣，減少氣流脈動(dòng)，減弱氣流脈動(dòng)引起的管道振動(dòng)，進(jìn)一步分離壓縮空氣的水分和油分。,④干燥器 作用：進(jìn)一步除去壓縮空氣中含有的水分、油分、顆粒雜質(zhì)等，使壓縮空氣干燥，用于對(duì)氣源質(zhì)量要求較高的氣動(dòng)裝

16、置、氣動(dòng)儀表等。主要采用吸附、離心、機(jī)械降水及冷凍等方法。,吸附式干燥器結(jié)構(gòu)示意圖1－空氣源 2－油水分離器 3、6－電磁閥 4、8－干燥劑筒 5、9－固定節(jié)流過(guò)濾器 7－消聲器 10－濕度顯示器,⑤過(guò)濾器,一次過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖1-密孔網(wǎng) 2-目細(xì)鋼絲網(wǎng) 3-焦炭 4-硅膠等,工作原理： 氣流由A口進(jìn)入筒內(nèi)，在離心力的作用下分離出液滴，由C口排出，然后氣體由下而上通過(guò)多片鋼板/毛氈、硅膠、焦炭

17、、濾網(wǎng)等過(guò)濾吸附材料，干燥清潔的空氣從筒頂B口輸出。,1.3氣動(dòng)三大（聯(lián)）件,,,分水濾氣器、減壓閥、油霧器,①分水過(guò)濾器,作用：除去空氣中的灰塵、雜質(zhì)，并將空氣中的水分分離出來(lái)。 原理：回轉(zhuǎn)離心、撞擊，性能指標(biāo)：過(guò)濾度、水分離率、濾灰效率、流量特性,普通分水濾氣器結(jié)構(gòu)圖1-復(fù)位彈簧 2-保護(hù)罩 3-水杯 4-擋水板 5-濾芯 6-導(dǎo)流片 7-卡圈 8-錐形彈簧 9-閥芯

18、10-手動(dòng)放水按鈕,②直動(dòng)式減壓閥,溢流式減壓閥,③油霧器,特殊的注油裝置。 原理：當(dāng)壓縮空氣流過(guò)時(shí)，它將潤(rùn)滑油噴射成霧狀，隨壓縮空氣流入需要的潤(rùn)滑部件，達(dá)到潤(rùn)滑的目的。,普通油霧器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1-立桿 2-截止閥 3-儲(chǔ)油杯 4-吸油管 5-單向閥 6-節(jié)流針閥 7-視油器 8-油塞 9-螺母,氣動(dòng)三聯(lián)件,氣動(dòng)三聯(lián)件符號(hào),1.4.氣動(dòng)輔助元件,①消聲器 氣缸、氣閥等工作時(shí)排氣

19、速度較高，氣體體積急劇膨脹，會(huì)產(chǎn)生刺耳的噪聲。噪聲的強(qiáng)弱隨排氣的速度、排氣量和空氣通道的形狀而變化。排氣的速度和功率越大，噪聲也越大，一般可達(dá)100～120dB，為了降低噪聲在排氣口要裝設(shè)消聲器。,氣動(dòng)元件使用的消聲器 一般有三種類(lèi)型： 1）吸收型消聲器 2）膨脹干涉型消聲器 3）膨脹干涉吸收型消聲器,吸收型消聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1-連接螺絲；2-消聲罩,,②管道連接件,管道（壓縮氣體通道）

20、 硬管：鋼管、銅管、鋁管、PVC管等。 軟管：塑料、尼龍、橡膠、金屬編織塑料等。,管接頭,作用：連接輸氣管道。 要求：連接可靠，快捷，使用壽命長(zhǎng)。 種類(lèi)：焊接式、卡套式、卡箍式、擴(kuò)口式、插入快換式,焊接式管接頭,焊接式管接頭是把相連管于的一端與管接頭的接管2焊接在一起，通過(guò)螺母3將接管2與接頭體1壓緊。焊接管接頭制造工藝簡(jiǎn)單，工作可靠，安裝方便，對(duì)被聯(lián)接的管道尺寸及表面精度要求不高。工作壓力可達(dá)32MP

21、a以上，是目前應(yīng)用最廣泛的一種形式。,1.接頭體；2.接管；3.螺母；4.O形圈；5.組合墊圈；A.焊接處,擴(kuò)口式管接頭,擴(kuò)口式管接頭適用于銅、鋁管或薄壁鋼管。接管2穿入導(dǎo)套4后擴(kuò)成喇叭口(約74o～90o)。,1.接頭體；2.接管；3.螺母；4.導(dǎo)套,卡套式管接頭,卡套式管接頭由接頭體1、卡套4和螺母3這三個(gè)基本零件組成。這種管接頭軸向尺寸要求不嚴(yán)、拆裝方便，不需焊接或擴(kuò)口；但對(duì)管道的徑向尺寸精度要求較高。采用冷拔無(wú)縫鋼管。,1.接頭

22、體；2.接管；3.螺母；4.卡套；5.組合墊圈,③密封元件,作用：防止傳動(dòng)介質(zhì)泄漏（外泄和內(nèi)泄）。要求：1.在工作壓力和一定的溫度范圍內(nèi)，應(yīng)具有良好的密封性能，并隨著壓力的增加能自動(dòng)提高密封性能。2.密封裝置和運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力要小，摩擦系數(shù)要穩(wěn)定。3.抗腐蝕能力強(qiáng)，不易老化，工作壽命長(zhǎng)，耐磨性好，磨損后在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償。4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用、維護(hù)方便，價(jià)格低廉,密封材料,常用的液壓系統(tǒng)密封材料有以下幾種：

23、 (1) 丁腈橡膠。這是一種最常用的耐油橡膠,具有良好的彈性與耐磨性,工作溫度一般為-20～100℃，有一定的強(qiáng)度，摩擦系數(shù)較大。 (2) 聚氨酯。它的耐油性能比丁腈橡膠好，既具有高強(qiáng)度又具有高彈性。拉斷強(qiáng)度比一般橡膠高。它有很好的耐磨性，目前被廣泛用作動(dòng)密封的密封材料，適應(yīng)溫度范圍為-30～90℃。,密封元件種類(lèi),“O”型密封圈 O形密封圈一般用丁腈橡膠制成，其橫截面呈圓形，它具有良好

24、的密封性能。,唇形密封圈,唇形密封圈根據(jù)截面的形狀可分為Y形、V形、U形、L形等。,組合式密封裝置,上述各種形狀的密封圈和各種不同的密封材料均有其各自的優(yōu)點(diǎn)。新近出現(xiàn)的組合密封結(jié)構(gòu)就是基于利用其各自優(yōu)點(diǎn)而制成的。例如，聚四氟乙烯是一種新型塑料材料，它的摩擦系數(shù)極低，耐磨性好，但是彈性差;而丁腈橡膠彈性很好。將兩者結(jié)合起來(lái)，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短、構(gòu)成新式的組合式密封.,其它輔助元件,溫度計(jì),流量計(jì),壓力表和真空表,1.彈簧彎管; 2.放大機(jī)構(gòu);

25、3.指針; 4.基座,壓力表開(kāi)關(guān),常設(shè)的壓力表應(yīng)設(shè)壓力表開(kāi)關(guān)或限壓器加以保護(hù)。最常見(jiàn)的壓力表開(kāi)關(guān)為KF型。旋轉(zhuǎn)手輪3可打開(kāi)或關(guān)閉壓力表管路，也可適當(dāng)調(diào)節(jié)手輪由針閥2調(diào)節(jié)管路開(kāi)口，起到阻尼緩沖作用，使壓力表指針動(dòng)作平穩(wěn)。,1.壓力表開(kāi)關(guān)體; 2.針閥; 3.手輪; A.接壓力表; B.接管路,四.氣動(dòng)執(zhí)行元件 氣動(dòng)執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。包括氣缸和氣馬達(dá)。實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)和做功的是氣缸；實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和做功

26、的是氣馬達(dá)（又稱(chēng)旋轉(zhuǎn)氣缸）。 1.普通氣缸 單作用氣缸和雙作用氣缸 單活塞氣缸和雙活塞氣缸 原理、輸出速度及輸出力、職能符號(hào)。,雙作用氣缸原理（符號(hào)）,雙作用----- 往復(fù)運(yùn)動(dòng)都由壓力空氣驅(qū)動(dòng),雙作用（單桿缸）結(jié)構(gòu)圖,,雙作用（單桿）氣缸實(shí)物,單作用氣缸,一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)由氣壓驅(qū)動(dòng)，反方向運(yùn)動(dòng)由其它動(dòng)力（彈簧、重力等）驅(qū)動(dòng)。,雙作用氣缸,活塞的雙向運(yùn)動(dòng)均由氣壓驅(qū)動(dòng),2.無(wú)活塞桿氣缸,氣缸只有活塞桿，缸徑

27、范圍25～63mm，行程最大10m。,3.膜片式氣缸,,4.擺動(dòng)氣缸,擺動(dòng)氣缸動(dòng)作,5. 葉片式氣馬達(dá)的工作原理及特性 葉片式氣馬達(dá)的工作原理與葉片式液壓馬達(dá) 相似。特性曲線最大特點(diǎn)是具有軟特性：當(dāng)氣壓 不變時(shí)，它的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率均隨著外負(fù)載的 變化而變化。,葉片氣馬達(dá),三.真空元件,1.真空及真空度 壓力比大氣壓低的環(huán)境稱(chēng)之為真空。 真空的量化指標(biāo)稱(chēng)之為真空度。,2.真空發(fā)

28、生器,1）原理：利用氣體的高速流動(dòng)來(lái)產(chǎn)生真空（負(fù)壓）,2）.真空發(fā)生器（元件1）,,組合真空發(fā)生器（元件2）,1一進(jìn)氣口 2一真空口（輸出口）3一排氣口,典型真空回路,1.過(guò)濾器 2.精密過(guò)濾器 3.減壓閥4.壓力表 5.電磁閥 6.真空發(fā)生器7.消聲器 8.真空過(guò)濾器 9.真空壓力開(kāi)關(guān) 10.真空表 11.吸盤(pán) 12.工件,3.真空發(fā)生器的主要性能指標(biāo),1）耗氣量,2）真空度,,4.真空吸盤(pán),真空吸盤(pán)是吸附、抓取物件

29、的執(zhí)行元件，通常由橡膠材料和金屬骨架壓制而成。,1）真空吸盤(pán)結(jié)構(gòu),,2）真空吸盤(pán)的主要性能指標(biāo),真空吸盤(pán)的理論吸力 F=PZ πD2／4 PZ ---真空度（Pa） D---吸盤(pán)的有效直徑（m） F---理論吸力（N） 實(shí)際吸力：Fr=F／n n---安全系數(shù)（水平吸盤(pán)n=4、垂直吸盤(pán)n=8）,五 氣動(dòng)控制元件 1.壓力控制

30、閥減壓閥—?dú)鈩?dòng)三大件之一，用于穩(wěn)定用氣壓力。溢流閥—只作安全閥用。順序閥—由于氣缸（馬達(dá)）的軟特性，很難用順序閥實(shí)現(xiàn)兩個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。,溢流閥結(jié)構(gòu)及原理,a）球閥式 b）膜片式 先導(dǎo)式溢流閥,溢流式減壓閥,減壓閥結(jié)構(gòu)及原理,單向順序閥,2.流量控制閥 用于控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度。 節(jié)流閥 單向節(jié)流閥 排氣節(jié)流閥,節(jié)流閥

31、和單向節(jié)流閥,快速排氣閥原理及結(jié)構(gòu),a）膜葉式b）截止式c）消聲排氣式,快速排氣閥應(yīng)用,3.方向控制閥 1. 換向閥氣壓控制換向閥（加壓控制、泄壓控制、差壓控制）電磁控制換向閥機(jī)械控制換向閥人力控制換向閥,換向閥 （Selector) 作用：控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向（通過(guò)控制液體的流動(dòng)方向） 滑閥式換向閥概述 結(jié)構(gòu)及工作原理 滑閥主要由閥芯（階梯軸）和閥體（階梯孔）組成。閥

32、芯在閥體內(nèi)移動(dòng)，閥芯與閥體之間的不同相對(duì)位置，就決定了氣管的連接方式,,,,,,,,,,二位五通,二位四通,二位三通,二位二通,名稱(chēng),結(jié)構(gòu)原理圖,圖形符號(hào),,三位五通,三位四通,滑閥的“位”和“通”： 通---該閥外接管路的根數(shù)。 位---閥芯與閥體的相對(duì)位置數(shù)（外接管路的連接種類(lèi)數(shù)）。,閥芯移動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源 人力（手，腳），機(jī)動(dòng)， 電動(dòng)（電磁鐵），氣動(dòng)，電氣動(dòng),換向閥驅(qū)動(dòng)方式及符號(hào),手動(dòng)換向閥,機(jī)動(dòng)換向閥,電磁換向閥

33、,三位五通電磁換向閥,氣動(dòng)換向閥,雙電控直動(dòng)式電磁換向閥,a）1通電、2斷電狀態(tài) b）l斷電、2通電狀態(tài),先導(dǎo)式電磁換向閥(電氣組合式）,圖示為先導(dǎo)式單電控?fù)Q向閥的工作原理圖 斷電狀態(tài),單電控（電氣組合）換向閥通電狀態(tài),它是利用直動(dòng)式電磁閥輸出的先導(dǎo)氣壓來(lái)操縱大型氣控?fù)Q向閥（主閥）換向的，該閥的電控部分又稱(chēng)電磁先導(dǎo)閥,雙電控電氣換向閥1帶電狀態(tài),雙電控電氣換向閥2帶點(diǎn)狀態(tài),單向閥結(jié)構(gòu)及工作原理,a）錐形閥芯 b）平面閥芯c）球形

34、閥芯,梭閥結(jié)構(gòu)及原理,氣動(dòng)產(chǎn)品,六. 氣動(dòng)基本回路 1.壓力控制回路 1）.一次壓力控制回路 電接觸式壓力表根據(jù)貯氣罐壓力控制空壓機(jī)的起、停，一旦貯氣罐壓力超過(guò)一定值時(shí)，溢流閥起安全保護(hù)作用。 2）.簡(jiǎn)單壓力控制回路 采用溢流式減壓閥對(duì)氣源實(shí)行定壓控制。,高低壓控制回路 高低壓切換回路,氣源回路,氣源回路,,換向回路,,3.速度控制回路,4.安全保護(hù)回路

35、 1）.雙手操作回路 只有同時(shí)按下兩個(gè)手動(dòng)換向閥，氣缸才動(dòng)作，對(duì)操作人員的手起到安全保護(hù)作用。應(yīng)用在沖床、鍛壓機(jī)床上。,,2）.互鎖回路 該回路利用梭閥1、2、3 和換向閥4、5、6 實(shí)現(xiàn)互鎖，防止各缸活塞同時(shí)動(dòng)作，保證只有一個(gè)活塞動(dòng)作。,,5.往復(fù)動(dòng)作回路 單往復(fù)動(dòng)作回路

36、 按下手動(dòng)閥，二位 五通換向閥處于左位，氣缸外伸；當(dāng)活塞桿擋塊壓下機(jī)動(dòng)閥后，二位五通換至右位，氣缸縮回，完成一次往復(fù)運(yùn)動(dòng),,連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路 手動(dòng)閥1 換向，高壓 氣體經(jīng)閥3 使閥2換向，氣 缸活塞桿外伸，閥3 復(fù)位，活塞桿擋塊壓下行程閥4 時(shí)，閥2 換至左位，活塞桿縮回，閥4 復(fù)位，當(dāng)活塞桿縮回壓下行程閥3

37、 時(shí)，閥2 再次換向，如此循環(huán)往復(fù),,氣動(dòng)邏輯元件及回路 1.邏輯關(guān)系及解析式 （邏輯自變量與邏輯函數(shù)關(guān)系） 基本關(guān)系及解析式 1）是 s=a （a=0 s=0 a=1 s=1） 2）非 s=ã （a=0 s=1 a=1 s=0） 3）或 s=a+b（相當(dāng)于兩個(gè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)控制一個(gè)電器） a=0 b=0 s=0 a=0 b=1

38、 s=1 a=1 b=0 s=1 a=1 b=1 s=1,4）與 s=a·b （相當(dāng)于兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)控制一個(gè)電器）,a=0 b=0 s=0 a=0 b=1 s=0 a=1 b=0 s=0 a=1 b=1 s=1 復(fù)合關(guān)系及解析式 5）或非 6）與非 7）禁,2

39、.氣動(dòng)邏輯符號(hào),是 非 或 與 或非 與非 禁,3.氣動(dòng)邏輯元件,（1）是 （門(mén)元件） s=a （2）與（門(mén)元件） s=a·b （3）或（門(mén)元件） s=a+b （4）非（門(mén)元件） s= ˉa,（5）禁（門(mén)元件） s= ˉa b,（6）或非（門(mén)元件） s= a+bˉ,氣

40、動(dòng)邏輯元件：與(雙壓閥）,氣動(dòng)邏輯元件（是、與）,氣動(dòng)邏輯元件（或）,梭閥（或）,氣動(dòng)邏輯元件（非、禁）,氣動(dòng)邏輯元件（或非）,邏輯函數(shù)計(jì)算公式,4.邏輯氣動(dòng)原理圖,,5.邏輯代數(shù)運(yùn)算及化簡(jiǎn),（1）運(yùn)算規(guī)律 （2）化簡(jiǎn) ①真值表化簡(jiǎn) 積和式：對(duì)應(yīng)于s=1的變量組，先取積式，再取這些積式之和。,和積式,對(duì)于s=0的變量組，先取和式，再取這 些和式之積。 ②解析式化簡(jiǎn),6.氣動(dòng)邏

41、輯系統(tǒng)設(shè)計(jì) （1）非時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì) 非時(shí)序邏輯問(wèn)題的特點(diǎn)是： 輸入變量取值是隨機(jī)的，沒(méi)有時(shí)間順序。系統(tǒng)輸出只與輸入變量的組合有關(guān)，與輸入變量取值的先后順序無(wú)關(guān)。 設(shè)計(jì)步驟： 分析問(wèn)題——列真值表——寫(xiě)邏輯函數(shù)——化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)——繪制邏輯原理圖——繪控制回路圖,公共汽車(chē)門(mén)用氣動(dòng)控制，司機(jī)和售票員各有一個(gè)氣動(dòng)開(kāi)關(guān)控制汽車(chē)門(mén)，要求：為安全起見(jiàn)，司機(jī)和售票員都發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，門(mén)才關(guān)；車(chē)到站，一

42、人發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，門(mén)就開(kāi)。若汽車(chē)門(mén)用單作用缸驅(qū)動(dòng)，控制閥用手動(dòng)二位三通換向閥。試設(shè)計(jì)該氣控回路。 設(shè)：司機(jī)和售票員的氣動(dòng)開(kāi)關(guān)為a、b，開(kāi)門(mén)信號(hào)記為“1”，關(guān)門(mén)信號(hào)為“0”，門(mén)開(kāi)S 記為“1”。 列真值表 a b s 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1

43、 1 1,寫(xiě)邏輯函數(shù)并化簡(jiǎn),積和式 S = ab+a b+ab = a+b繪邏輯原理圖繪氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖,非時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例二,某生產(chǎn)自動(dòng)線上要控制溫度、壓力、濃度三個(gè)參數(shù)，任意兩個(gè)或兩個(gè)以上達(dá)到上限，生產(chǎn)過(guò)程將發(fā)生事故，此時(shí)應(yīng)自動(dòng)報(bào)警。設(shè)計(jì)自動(dòng)報(bào)警氣控回路。設(shè)：溫度、壓力、濃度為三個(gè)輸入的邏輯變量 a、b、c。達(dá)到上限記“1”，低于下限記“0”，報(bào)警記 s =1，不報(bào)警記 s =0。列真值表 a b

44、 c s 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1

45、 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1,寫(xiě)邏輯解析式并化簡(jiǎn) S=ab+bc+ac=b（a+c）+ac 畫(huà)邏輯原理圖 畫(huà)氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖,時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.時(shí)序邏輯系統(tǒng)概述 兩個(gè)或兩個(gè)以上汽缸動(dòng)作及其信號(hào)1）

46、動(dòng)作程序: ［A1B1A0B0］ ［A1B1C1A0B0C0］ ［A1B1C0A0B0B1B0C1］等2）終端信號(hào): a1 a0 b1 b0 c1 c0 3）執(zhí)行信號(hào): A1※ A0※ B1※ B0※ C1※ C0※,程序動(dòng)作、相位、信號(hào),2.時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 1）判定程序是否標(biāo)準(zhǔn)，如不標(biāo)

47、準(zhǔn)加以修正。 2）作x-D線圖，寫(xiě)出執(zhí)行信號(hào)。 3）繪制邏輯原理圖。 4）繪制氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖。,3.標(biāo)準(zhǔn)程序與非標(biāo)準(zhǔn)程序 1)標(biāo)準(zhǔn)程序與非標(biāo)準(zhǔn)程序的判定 A1 B1 A0 B0 a0 a1 a1 a0 a0 b0 b0 b1 b1

48、 b0 00 10 11 01 00 沒(méi)有重復(fù)小項(xiàng)的為標(biāo)準(zhǔn)程序。 A1 A0 B1 B0 a0 a1 a0 a0 a0 b0 b0 b0 b1 b0

49、 00 10 00 01 00 有重復(fù)小項(xiàng)的為非標(biāo)準(zhǔn)程序 2）非標(biāo)準(zhǔn)程序的修正,練習(xí)： 判斷下列程序是否標(biāo)準(zhǔn) [A1B1B0A0] [A1B1C1B0A0B1C1B0] [A1B1A0B0C1B1C0B0],

50、2）.非標(biāo)準(zhǔn)程序的修正 在[A1B1B0A0]程序中，a1b1控制A0 、B1，產(chǎn)生二義性。解決辦法將程序校正，破壞二義性。具體辦法是在重復(fù)小項(xiàng)中間插入記憶元件，將連接重復(fù)小項(xiàng)的區(qū)間全部切斷。 插入元件的具體做法： 插入記憶元件后的程序[A1B1X1B0A0X0] 可以再校核一下，以證明修正后的程序是標(biāo)準(zhǔn)程序。 插入的記憶元件就是一個(gè)2位4通氣動(dòng)換向閥。,,4.x-D線

51、圖的畫(huà)法及障礙信號(hào)消除,［A1B1A0B0］氣動(dòng)原理圖,1)畫(huà)動(dòng)作線（D線） 動(dòng)作線是指按程序動(dòng)作從起點(diǎn)到終點(diǎn)的橫線。動(dòng)作線的起點(diǎn)用“Ο”表示，動(dòng)作線的終點(diǎn)是在該動(dòng)作的結(jié)束處，用“×”表示。 2)畫(huà)信號(hào)線（X線） 信號(hào)線是指按程序順序其信號(hào)從起點(diǎn)到終點(diǎn)的橫線。信號(hào)線的起點(diǎn)是在該信號(hào)所控制動(dòng)作的開(kāi)始處開(kāi)始，用“Ο”表示，信號(hào)線的終點(diǎn)是在產(chǎn)生該控制信號(hào)的動(dòng)作的對(duì)立動(dòng)作開(kāi)始處結(jié)束，用

52、“×”表示。,3)確定障礙信號(hào) 利用X—D線圖確定障礙信號(hào)(信號(hào)線長(zhǎng)于動(dòng)作線部分為障礙信號(hào)，應(yīng)予消除。用“邏輯與”的辦法消除。 4)確定執(zhí)行信號(hào) 按照上述方法將主控信號(hào)排除障礙信號(hào)后填入X-D線圖“執(zhí)行信號(hào)表達(dá)式”一欄。另外應(yīng)考慮程序啟動(dòng)信號(hào)q共同成為第一個(gè)動(dòng)作的執(zhí)行信號(hào)。 應(yīng)該注意的是，標(biāo)準(zhǔn)程序可以直接做X—D線圖，并用“邏輯與”排除障礙；非標(biāo)準(zhǔn)程

53、序則必須先進(jìn)行程序的校核與校正，插入記憶元件后，才可以做X—D線圖，并用“邏輯與”排除障礙,5.繪制氣動(dòng)控制系統(tǒng)邏輯原理圖 1）氣動(dòng)邏輯原理圖的基本組成①邏輯控制回路主要是用“或”、“與”、“非”、“記憶”等邏輯符號(hào)來(lái)表示。 ②行程發(fā)信裝置主要是行程閥，也包括啟動(dòng)閥、復(fù)位閥等。在各個(gè)控制信號(hào)上加上小方框表示各種原始信號(hào)而畫(huà)在小方框上方的符號(hào)表示閥的操縱方式. ③執(zhí)行元件（如氣

54、缸）的操縱由主控閥的輸出表示。主控閥常采用雙氣控閥，可以用邏輯元件中的記憶符號(hào)表示。,①把系統(tǒng)中每個(gè)執(zhí)行元件的兩種狀態(tài)與主控閥相連后，自上而下一個(gè)個(gè)畫(huà)在圖的右側(cè)。 ②把發(fā)信器（如行程閥）大致對(duì)應(yīng)其所控制的執(zhí)行元件，一個(gè)個(gè)畫(huà)在圖的左側(cè)。 ③在圖上要反映出執(zhí)行信號(hào)的邏輯表達(dá)式與邏輯符號(hào)之間的關(guān)系，并畫(huà)出操作必須增加的閥（如啟動(dòng)閥）。,2）氣動(dòng)邏輯原理圖的畫(huà)法,6.繪制氣動(dòng)控制系統(tǒng)回

55、路原理圖 氣動(dòng)控制系統(tǒng)回路原理圖繪制時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）.要根據(jù)具體情況選用氣閥、邏輯元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2）.回路原理圖上行程閥等的供氣及進(jìn)出口連接位置，應(yīng)按回路初始靜止位置的狀態(tài)連接。 3）.控制回路的連接一般用虛線表示，對(duì)較復(fù)雜的氣控系統(tǒng)為防止連線過(guò)亂，建議用細(xì)實(shí)線代替虛線。 4）.“與”、“或”、“非”、“記憶”等邏輯關(guān)系的連接。 5）.繪制回路原理圖時(shí)，應(yīng)在圖上寫(xiě)明

56、工作程序?qū)Σ僮饕蟮恼f(shuō)明。 6）.氣控回路繪制時(shí)，習(xí)慣將系統(tǒng)全部執(zhí)行元件都水平或垂直排列，執(zhí)行元件下面畫(huà)出相應(yīng)的主控閥及控制閥，行程閥直觀地畫(huà)在氣缸的活塞桿伸出、縮回對(duì)應(yīng)的位置上。,,下圖為程序[A1 B1 B0 A0 ]的氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖,氣控機(jī)械手模擬人手的部分動(dòng)作，按預(yù)先給定的程序、軌跡和工藝要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)，完成工件的上料或卸料。為了完成這些動(dòng)作，系統(tǒng)共有四個(gè)氣缸，可在三個(gè)坐標(biāo)內(nèi)工作，其結(jié)構(gòu)示意圖如左圖。,第十

57、六章 典型氣動(dòng)系統(tǒng),1.氣控機(jī)械手工作原理 共4個(gè)汽缸： A缸（手腕握緊與松開(kāi)） A1-松開(kāi)、A0-握緊 B缸（手臂伸長(zhǎng)與縮短） B1-伸長(zhǎng)、B0-縮短 C缸（手臂上升與下降） C1-上升、C0-下降 D缸（手臂旋轉(zhuǎn)） D1-正轉(zhuǎn)、D0-反轉(zhuǎn),工作程序簡(jiǎn)寫(xiě)為： 立柱下降—伸臂—夾緊工件—縮臂—立柱左回轉(zhuǎn)—立柱 上升—放開(kāi)工件—立柱右回轉(zhuǎn) 即為：[C0 B1 A0 B0 D1 C

58、1 A1 D0]。 按以下步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)： 1） 校核程序是否為標(biāo)準(zhǔn)程序。 2） 作X—D線圖，得出執(zhí)行信號(hào)。 3） 繪制邏輯原理圖。 4） 繪制氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖。,2.氣動(dòng)機(jī)械手設(shè)計(jì) 1）判定程序是否標(biāo)準(zhǔn) C0 B1 A0 B0 D1 C1 A1 D0 a1 a

59、1 a1 a0 a0 a0 a0 a1 a1 b0 b0 b1 b1 b0 b0 b0 b0 b0 c1 c0 c0 c0 c0 c0 c1 c1 c1 d0 d0 d0 d0 d0 d1 d1 d1 d0 1010 1000 1100 0100 0000 0

60、001 0011 1011 1010 沒(méi)有重復(fù)小項(xiàng)，此程序?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)程序,2）作X—D線圖,3）繪制邏輯 原理圖,4）繪制氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖,,液壓與氣壓系統(tǒng)維護(hù)及故障診斷,1.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)中心任務(wù)： ．保證供給氣動(dòng)系統(tǒng)清潔干燥的壓縮空氣。 ．保證氣動(dòng)系統(tǒng)的氣密性。 ．保證使油霧潤(rùn)滑元件得到必要的潤(rùn)滑。 ．保證氣動(dòng)元件和系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件（使

61、用壓力、電壓等）下工作和運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按預(yù)定的要求進(jìn)行工作。 維護(hù)工作可以分為經(jīng)常性維護(hù)工作和定期維護(hù)工作。維護(hù)工作應(yīng)有記錄，以利于以后的故障診斷和處理。,2.經(jīng)常性維護(hù)工作,1）冷凝水排放 冷凝水排放涉及到整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)，從空壓機(jī)、后冷卻器、氣罐、管道系統(tǒng)直到各處的空氣過(guò)濾器、干燥器和自動(dòng)排水器等。在作業(yè)結(jié)束時(shí)，應(yīng)當(dāng)將各處的冷凝水排放掉，以防夜間溫度低于0℃時(shí)導(dǎo)致冷凝水結(jié)冰。由于夜間管道內(nèi)溫度下降，會(huì)

62、進(jìn)一步析出冷凝水，故氣動(dòng)裝置在每天運(yùn)轉(zhuǎn)前，也應(yīng)將冷凝水排出。并要注意察看自動(dòng)排水器是否工作正常，水杯內(nèi)不應(yīng)存水過(guò)量。,2）檢查潤(rùn)滑油,在氣動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)檢查油霧器的滴油量是否符合要求，油色是否正常，即油中不要混入灰塵和水分。,3）空壓機(jī)系統(tǒng)的管理,空壓機(jī)系統(tǒng)的日常管理工作是：檢查空壓機(jī)系統(tǒng)是否向后冷卻器供給了冷卻水艙（水冷式）；檢查空壓機(jī)是否有異常聲音和異常發(fā)熱現(xiàn)象，檢查潤(rùn)滑油位是否正常。,氣動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與排除,氣壓