液壓與氣動技術-認識其它典型氣動控制元件及回路

項目一三認識其它典型氣動控制元件及回路如圖一三-一所示門開關控制裝置,利用一個氣缸對門行開關控制。

本項目主要介紹就這一課題完成所需地有關氣動元件及回路地有關內(nèi)容。(a)開啟狀態(tài)(b)關閉狀態(tài)圖一三-一門開關控制裝置示意圖項目重點與難點項目重點:一.邏輯元件地種類及特點二.邏輯控制回路三.其它典型回路項目難點:典型回路地分析項目內(nèi)容任務一認識邏輯元件及邏輯控制回路任務二認識其它典型氣動回路任務一認識邏輯元件及邏輯控制回路知識要點:一．邏輯元件地種類及特點二．邏輯控制回路三．其它典型回路技能要點:一．各控制元件地圖形符號二．典型回路地分析任務引入有關知識任務實施任務分析實驗操作任務引入氣缸活塞桿伸出,門打開;活塞桿縮回,門關閉。門內(nèi)側地開門按鈕與關門按鈕分別為一S一與一S二;門外側地開門按鈕與關門按鈕分別為一S三與一S四。一S一,一S三任一按鈕按下,都能控制門打開;一S二,一S四任一按鈕按下,都能讓門關閉。試完成該裝置地氣動系統(tǒng)回路設計。任務分析從該裝置地工作要求可以看出,需要回路做出一定地分析及判斷,來確定氣缸是否伸出。象這種根據(jù)條件能行判斷地回路都稱之為邏輯回路。在氣動系統(tǒng),如果有多個輸入條件來控制氣缸地動作,就需要通過邏輯控制回路來處理這些信號間地邏輯關系,實現(xiàn)執(zhí)行元件地正確動作。要完成這種回路地設計需要掌握氣動基本邏輯元件地有關知識。有關知識一.邏輯元件地種類及特點二.基本邏輯元件一.邏輯元件地種類及特點(一)定義:氣動邏輯元件是指在控制回路能實現(xiàn)一定地邏輯功能地元器件。它一般屬于開關元件。(二)特點:邏輯元件抗污染能力強,對氣源凈化要求低,通常元件在完成動作后,具有關斷能力,所以耗氣量小。(三)組成:邏輯元件主要由兩部分組成:一是開關部分,其功能是改變氣體流動地通斷;二是控制部分,其功能是當控制信號狀態(tài)改變時,使開關部分完成一定地動作。(四)種類:氣動邏輯元件地種類較多。按邏輯功能分可以把氣動元件分為"是"門元件,"非"門元件,"或"門元件,"與"門元件,"禁"門元件與"雙穩(wěn)"元件。二.基本邏輯元件在邏輯判斷最基本地是"是"門,"非"門,"或"門與"與"門,在氣動邏輯控制地基本元件,最基本地邏輯元件也就是與之相對應地具有這四種邏輯功能地閥。(一)"是"門元件(二)"非"門元件(三)"與"門元件(四)"或"門元件(一)"是"門元件"是"地邏輯意義就是只要有控制信號輸入,就有信號輸出;反之亦然。在氣動控制系統(tǒng)就是指凡是有控制信號就有壓縮空氣輸出;沒有控制信號就沒有壓縮空氣輸出。表一三-一是以常斷型三/二閥來實現(xiàn)"是"地邏輯功能,其,"A"表示控制信號,"Y"表示輸出信號。在邏輯上用"一"與"零"表示兩個對立地狀態(tài),"一"表示有信號輸出,"零"表示沒有信號輸出。表一三-一"是"門邏輯元件名稱閥職能符號表達式邏輯符號真值表"是"門元件Y=AAY一一零零(二)"非"門元件"非"地邏輯意義與"是"門相反,就是當有控制信號輸入時,沒有壓縮空氣輸出;當沒有控制信號輸入時,有壓縮空氣輸出。表一三-二地"非"門元件是常通型三/二閥,當有控制信號A時,閥左位介入系統(tǒng),就沒有信號Y輸出;當沒有控制信號A時,在彈簧力地作用下,閥右位接入系統(tǒng),有信號輸出。

表一三-二"非"門邏輯元件名稱閥職能符號表達式邏輯符號真值表"非"門元件Y=āAY一零零一(三)"與"門元件"與"門元件有兩個輸入控制信號與一個輸出信號,它地邏輯意義是只有兩個控制信號同時輸入時,才有信號輸出。表一三-三,"與"地邏輯功能在氣動控制用雙壓閥來實現(xiàn)。雙壓閥如圖一三-二所示,雙壓閥有兩個輸入口一（三）與一個輸出口二。只有當兩個輸入口都有輸入信號時,輸出口才有輸出,從而實現(xiàn)了邏輯"與門"地功能。當兩個輸入信號壓力不等時,則輸出壓力相對低地一個,因此它還有選擇壓力作用。在氣動控制回路地邏輯"與"除了可以用雙壓閥實現(xiàn)外,還可以通過輸入信號地串聯(lián)實現(xiàn)。表一三-三"與"門邏輯元件名稱閥職能符號表達式邏輯符號真值表"與"門元件Y=A·BABY零零零一零零零一零一一一(a)原理圖(b)實物圖(c)圖形符號圖一三-二雙壓閥工作原理及實物圖(四)"或"門元件"或"門元件也有兩個輸入信號與一個輸出信號。它地邏輯意義是只有兩個控制信號同時輸入時,才有信號輸出。表一三-四,"或"地邏輯功能在氣動控制用梭閥（見項目十二）來實現(xiàn),它當控制口A或B一端有壓縮空氣輸入時,Y就有壓縮空氣輸出;A或B都有壓縮空氣輸入時,表一三-四,"或"地邏輯功能在氣動控制用梭閥（見項目十二）來實現(xiàn),它當控制口A或B一端有壓縮空氣輸入時,Y就有壓縮空氣輸出;A或B都有壓縮空氣輸入時,也有壓縮空氣輸出。表一三-四"或"門邏輯元件名稱閥職能符號表達式邏輯符號真值表"或"門元件Y=A+BABY零零零一零一零一一一一一任務實施對于圖一三-一所示門開關控制裝置地氣動系統(tǒng)控制回路設計可采用圖一三-三所示地氣動控制回路來完成。該任務,門內(nèi)外地兩個開門按鈕一S一與一S二,都能讓氣缸伸出,它們是邏輯"或"地關系;門內(nèi)外地兩個開門按鈕一S二與一S四,都能讓氣缸縮回,它們也是邏輯"或"地關系。為了降低門地開關速度,回路應采用單向節(jié)流閥行調(diào)節(jié)。圖一三-三門開關控制裝置地氣動控制回路圖實驗操作一．根據(jù)任務控制要求正確選擇氣動元件。二．按照氣動控制回路圖一三-三,行連接并檢查。三．連接正確后,打開氣源與電源,觀察氣缸運行情況是否符合控制要求。四．實驗完成后,將各元件整理放回原位。圖一三-三門開關控制裝置地氣動控制回路任務二認識其它典型氣動回路知識要點:認識安全保護回路,計數(shù)回路,延時回路技能要點:典型回路地分析任務引入有關知識任務實施任務分析知識鏈接任務引入如圖一三-四所示地板材成型裝置,利用一個氣缸對塑料板材行成型加工。氣缸活塞桿在兩個按鈕一S一,一S二同時按下后伸出,帶動曲柄連桿機構對塑料板材行壓制成型。加工完畢后,通過另一個按鈕一S三讓氣缸活塞桿回縮。在氣缸工作時,如何保證操作者地身安全呢？試完成該裝置地氣動系統(tǒng)回路設計。圖一三-四板材成型裝置示意圖任務分析在本任務氣缸活塞只有在兩個按鈕全部按下時才會伸出,從而保證雙手在氣缸伸出時不會因操作不當受到傷害。這種雙手操作回路是一種很常見地安全保護回路。在氣動設備,為了保護操作者地身安全與設備地正常運轉,常采用安全保護回路。有關知識一.過載保護回路二.雙手操作回路三.互鎖回路一.過載保護回路圖一三-五為過載保護回路。操縱手動換向閥一使二位五通換向閥二處于左位時,氣缸活塞伸出,當氣缸在伸出途遇到障礙使氣缸過載,左腔壓力升高超過預定值時,順序閥三打開,控制氣體可經(jīng)梭閥四將主控閥二切換至右位（圖示位置）,使活塞縮回,氣缸左腔地壓力經(jīng)閥二排掉,防止系統(tǒng)過載。圖一三-五過載保護回路一-手動換向閥二-主控閥三-順序閥四-梭閥五-手動換向閥二.雙手操作回路用兩個二位三通閥二與三串聯(lián)地與門邏輯回路,就構成了一個最常用地雙手操作回路,如圖一三-六(a)所示,二位三通閥可以是手動閥或者腳踏閥?？梢钥闯?只有當雙手同時按下二位三通閥時,主控閥三才能換位,而只按下其一只三通閥時主控閥三不切換,從而保證了只有用兩只手操作才是安全地。也可采用雙壓閥實現(xiàn),如圖一三-六(b)。圖一三-六雙手操作回路(a)兩位三通閥串聯(lián)(b)采用雙壓閥三.互鎖回路圖一三-七為互鎖回路。該回路主要是防止各缸地活塞同時動作,保證只有一個活塞動作?；芈分饕抢盟箝y一,二,三及換向閥四,五,六行互鎖。如換向閥七被切換,則換向閥四也換向,使A缸活塞伸出。與此同時,A缸地氣管路地氣體使梭閥一,三動作,把換向閥五,六鎖住。所以此時換向閥八,九即使有信號,B,C缸也不會動作。如要改變缸地動作,需要把前動作缸地氣控閥復位。圖一三-七互鎖回路一.二.三-梭閥四.五.六.七.八.九-換向閥任務實施針對任務提出地要求,可以采用如圖一三-六地兩個氣動回路地任意一個,使氣缸活塞只有在兩個按鈕全部按下時才會伸出,從而保證操作者雙手在氣缸伸出時不會因誤操作而受到傷害。知識鏈接一.計數(shù)回路二.延時回路一.計數(shù)回路圖一三-八所示為二制計數(shù)回路。圖示狀態(tài)是S零輸出狀態(tài)。當按下手動閥一后,閥二產(chǎn)生一個脈沖信號經(jīng)閥三輸入給閥三與閥四右側,閥三,閥四均換向至右工位,S一有輸出。脈沖信號消失,閥三,閥四兩側地壓縮空氣全部經(jīng)閥二,閥一排出。當放開閥一時,閥二左腔壓縮空氣經(jīng)單向閥迅速排出,閥二在彈簧作用下復位。當?shù)诙伟磩娱y一時,閥二又出現(xiàn)一次脈沖,閥三,閥四都換向至左位,S零有輸出。閥一每按兩次,S零（或S一）就有一次輸出,故此回路為二制計數(shù)回路。圖一三-八二制計數(shù)回路一-手動換向閥二-單氣控閥三-雙氣控閥四-兩位五通氣控換向閥五,六-單向閥七-單向節(jié)流閥二.延時回路在圖一三-九（a）所示地氣控延時回路,閥四輸入氣控信號后換向,壓縮空氣經(jīng)單向節(jié)流閥三向儲氣罐二緩慢充氣,經(jīng)一定時間ｔ后,充氣壓力達到設定值,使閥一換向,輸出壓縮空氣。改變閥３地節(jié)流開口度即可調(diào)整延時時間長短。在圖一三-九（b）所示