液壓與氣動技術（第六版） 課件 第7章 氣動技術概述

氣動回路的基本知識復習氣動執(zhí)行元件氣動控制元件氣動控制系統(tǒng)流程圖表示方法（掌握）0102氣動回路圖內(nèi)元件的命名（重點）管路的表示（了解）04區(qū)別閥的正常位置和初始位置（難點）03氣動回路的基礎知識氣動回路的圖形表示法以氣動符號所繪制的回路圖可分為定位和不定位兩種表示法。定位回路圖是以系統(tǒng)中元件實際的安裝位置繪制的。不定位回路圖不是按元件的實際位置繪制的,而是根據(jù)信號流動方向,從下向上繪制的,各元件按其功能分類排列。氣動回路的圖形表示法定位回路圖是以系統(tǒng)中元件實際的安裝位置繪制的,這種方法使工程技術人員容易看出閥的安裝位置,便于維修和保養(yǎng)。圖13-1定位回路圖氣動回路的圖形表示法不定位回路圖不是按元件的實際位置繪制的,而是根據(jù)信號流動方向,從下向上繪制的,各元件按其功能分類排列,順序依次為氣源系統(tǒng)、信號輸入元件、信號處理元件、控制元件、執(zhí)行元件。圖13-2不定位回路圖氣動元件信號流示例信號流和元件之間的對應關系信號流和元件之間的對應關系圖13-4電-氣動系統(tǒng)中信號流和元件的關系氣動回路圖內(nèi)元件的命名1.數(shù)字2.英文氣動回路圖內(nèi)元件的命名

數(shù)字命名方法：每一個執(zhí)行元件連同相關的閥稱為一個控制鏈。0組表示能源供給元件，1，2組代表獨立的控制鏈。1A，2A等代表執(zhí)行元件1V1，1V2等代表控制元件1S1，1S2等代表輸入元件（手動和機控閥）0Z1，0Z2等代表能源供給（氣源系統(tǒng)）氣動基本回路圖內(nèi)元件的命名氣動基本回路圖內(nèi)元件的命名英文字母命名：用于氣動回路圖的設計，并在回路中代替數(shù)字命名使用。大寫字母表示執(zhí)行元件，小寫字母表示信號元件。A，B，C代表執(zhí)行元件a1，b1，c1代表執(zhí)行元件在伸出位置時的行程開關a0，b0，c0代表執(zhí)行元件在縮回位置時的行程開關氣動回路圖內(nèi)元件的命名

回路中各種元件的表示方法閥和氣缸盡可能水平放置?；芈分械乃性云鹗嘉恢帽硎尽ｉy芯未操縱時閥的位置為正常位置。1．正常位置閥已安裝在系統(tǒng)中并已通氣供壓后，閥芯所處的位置應標明。2．起始位置回路中各種元件的表示方法管路的表示

元件和元件之間的配管有規(guī)定工作管路用實線控制管路用虛線管路避免交叉小結(jié)氣動控制系統(tǒng)流程圖表示方法氣動管路的表示區(qū)別閥的正常位置和初始位置氣動回路圖內(nèi)元件的命名謝謝THANKSFORYOURWATCHING氣動常用回路復習閥的正常位置和初始位置氣動回路圖內(nèi)元件的命名氣動基本回路0102氣動回路功能常用氣動回路03主要內(nèi)容分析、設計前掌握氣動基本回路掌握氣動常用回路了解回路的功能熟悉回路的構(gòu)成熟悉回路的性能分析設計氣動系統(tǒng)氣動系統(tǒng)的分析氣動系統(tǒng)的設計組成完善的氣動控制根據(jù)設備工況、工藝條件仔細分析、比較后采用。1、氣動基本回路氣動系統(tǒng)無論多么復雜，均由一些特定功能的基本回路組成。注意！所分析的回路在實際應用中，不要照搬使用氣動控制回路的功能控制位置檢測速度控制自保持控制（連續(xù)運動）計數(shù)控制壓力控制時間控制氣動常用回路1、單作用氣缸的控制：直接控制

單作用缸直接控制回路視頻演示2、雙作用氣缸的控制：直接控制雙作用缸直接控制回路視頻演示1、單作用氣缸的控制：直接控制

3、利用梭閥（OR）的控制回路視頻演示4、利用雙壓閥的控制回路

圖13-11利用雙壓閥控制回路視頻演示4、利用雙壓閥的控制回路圖13-12雙手操作回路視頻演示5、單作用氣缸的速度控制視頻演示6、雙作用氣缸的速度控制視頻演示7、增加單作用氣缸及雙作用氣缸的速度控制回路圖13-15單作用氣缸的快速后退回路

圖13-16雙作用氣缸的快速前進回路8、單作用氣缸間接控制回路圖13-17單作用氣缸間接控制回路9、雙作用氣缸間接控制回路圖13-18雙作用氣缸間接控制回路視頻演示10、行程閥控制的單往復回路視頻演示11、壓力控制的單往復回路視頻演示12、帶行程檢測的壓力控制回路視頻演示13、利用延時閥控制的單往復回路視頻演示14、帶行程檢測的時間控制回路視頻演示15、從兩個不同地點控制雙作用氣缸的單往復運動無論用手或用腳發(fā)出信號，操縱閥1S1、1S2，均能使主閥1V1切換，活塞前進，活塞桿伸出碰到行程閥1S2后立即后退。15、從兩個不同地點控制雙作用氣缸的單往復運動無論用手或用腳發(fā)出信號，操縱閥1S1、1S2，均能使主閥1V1切換，活塞前進，活塞桿伸出碰到行程閥1S2后立即后退。視頻演示16、慢速前進、快速后退回路如圖13-25所示回路，按下按鈕閥1S1后，主控閥1V1換向，活塞前進，速度由閥1V2控制，當活塞桿碰到行程閥1S2時，活塞后退，快速排氣閥1V3可增加其后退速度。16、慢速前進、快速后退回路如圖13-25所示回路，按下按鈕閥1S1后，主控閥1V1換向，活塞前進，速度由閥1V2控制，當活塞桿碰到行程閥1S2時，活塞后退，快速排氣閥1V3可增加其后退速度。視頻演示小結(jié)氣動基本回路氣動回路的功能氣動常用回路謝謝THANKSFORYOURWATCHING氣動程序控制回路復習氣動回路的基本知識常用氣動回路氣動程序控制回路0102運動圖全功能圖（重點）04控制圖（難點）03主要內(nèi)容1氣動程序控制回路

程序控制：根據(jù)生產(chǎn)過程的要求，使被控制的執(zhí)行元件按預先規(guī)定的順序協(xié)調(diào)動作的一種自動控制方式。按控制方式不同，可分為：時間程序控制行程程序控制混合程序控制1氣動程序控制回路時間程序控制是指各執(zhí)行元件的動作順序按時間順序進行的一種自動控制方式。時間信號通過控制線路，按一定的時間間隔分配給相應的執(zhí)行元件，令其產(chǎn)生有順序的動作，它是一種開環(huán)的控制系統(tǒng)。1氣動程序控制回路行程程序控制一般是一個閉環(huán)程序控制系統(tǒng)。前一個執(zhí)行元件動作完成并發(fā)出信號后，才允許下一個動作進行的一種自動控制方1氣動程序控制回路行程程序控制系統(tǒng)包括行程發(fā)信裝置執(zhí)行元件程序控制回路動力源1氣動程序控制回路行程程序控制的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，維護容易，動作穩(wěn)定。特別是當程序運行中某節(jié)拍出現(xiàn)故障時，整個程序動作就因此，行程程序控制方式在氣動系統(tǒng)中被廣泛采用。行程發(fā)信裝置氣動位置傳感器液位傳感器溫度傳感器壓力傳感器程序控制回路由各種氣動控制閥構(gòu)成氣動邏輯元件構(gòu)成氣動執(zhí)行元件氣缸氣馬達氣液缸氣—電轉(zhuǎn)換器氣動吸盤動力源氣源1氣動程序控制回路混合程序控制通常是在行程程序控制系統(tǒng)中包含了一些時間信號實質(zhì)上是把時間信號看作行程信號處理的一種行程程序控制。2運動圖運動圖用來表示執(zhí)行元件的動作順序及狀態(tài)，按其坐標表示可分為：位移—步驟圖位移—時間圖2運動圖（1）位移—步驟圖：描述了控制系統(tǒng)中執(zhí)行元件的狀態(tài)隨控制步驟的變化規(guī)律。2運動圖（2）位移—時間圖：描述了控制系統(tǒng)中的執(zhí)行元件的狀態(tài)隨時間的變化規(guī)律。3控制圖控制圖用于表示信號元件及控制元件在各步驟中的接轉(zhuǎn)狀態(tài)，接轉(zhuǎn)時間不計。該制圖表示行程開關在步驟2開啟,而在步驟4關閉。通?？稍谝粋€圖上同時表示出運動圖和控制圖,這種圖稱為全功能圖4全功能圖控制圖用于表示信號元件及控制元件在各步驟中的接轉(zhuǎn)狀態(tài)借助于全功能圖，按照直覺法將很容易設計出氣動回路圖。接轉(zhuǎn)時間不計通?？稍谝粋€圖上同時表示出運動圖和控制圖，這種圖稱為全功能圖。小結(jié)氣動程序控制回路控制圖和全功能圖運動圖作業(yè)教材：P22713-1謝謝THANKSFORYOURWATCHING氣動程序控制回路障礙信號的消除復習氣動程序控制回路運動圖和控制圖障礙信號0102采用延時閥消除障礙信號（重點）采用中間記憶元件消除障礙信號04采用單向滾輪杠桿閥消除障礙信號（難點）03主要內(nèi)容障礙信號障礙信號障礙信號1S1和2S1就是一組障礙信號：指的是主控閥兩端同時有控制信號。那障礙信號怎么消除呢？1S1和2S1是一組障礙信號，根據(jù)程序動作要求應該消除掉右邊的2S1信號。障礙信號的消除1.采用延時閥用延時閥消除障礙信號是方法之一。在任何氣動回路中，遇到主控閥兩端的控制口同時有信號時，則先到的控制信號（障礙信號）必須在后來控制信號到達前切斷。延時閥有2種：一種是常開式；另一種是常閉式。障礙信號的消除

1．采用延時閥：常開式延時閥工作原理，不能滿足要求視頻演示障礙信號的消除

1．采用常閉式延時閥，才能消除障礙信號障礙信號的消除

1．采用延時閥障礙信號的消除

1．采用延時閥障礙信號的消除

1．采用延時閥1S2和2S2又是一組障礙信號，根據(jù)程序動作要求應該消除掉左邊的1S2信號。障礙信號的消除

1．采用延時閥障礙信號的消除

1．采用延時閥視頻演示障礙信號的消除

1．采用延時閥1S2和2S2又是一組障礙信號，根據(jù)程序動作要求應該消除掉左邊的1S2信號。圖13-33采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥脈沖信號外觀職能符號障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥視頻演示障礙信號的消除2．采用單向滾輪杠桿閥視頻演示障礙信號的消除3．采用中間記憶元件如圖13-34所示的記憶元件（脈沖閥）常用于串級法中消除障礙信號，它是一種有效的排障方法。小結(jié)障礙信號采用單向滾輪杠桿閥消除障礙信號采用延時閥消除障礙信號作業(yè)教材：P22713-2謝謝THANKSFORYOURWATCHING氣動回路設計-直覺法復習氣動程序控制回路氣動障礙信號消除方法氣動回路設計方法0102直覺法設計氣動回路步驟（重點）直覺法設計氣動回路舉例（重點）03主要內(nèi)容氣動回路的設計法直覺法：經(jīng)驗法或稱試湊法，設計時需要經(jīng)驗。串級法：控制回路的隔離法，設計時有章可尋。氣動程序控制回路的設計：直覺法“直覺法”就是通常所說的經(jīng)驗法或傳統(tǒng)法即回路設計靠設計者的經(jīng)驗和能力而完成。較簡單的動作順序用直覺法可以很快完成，但復雜的控制，用此法不適用。一方面容易設計錯誤，另一方面不宜診斷、維修。利用直覺法進行障礙信號的排除，一般采用單向滾輪杠桿閥。氣動程序控制回路的設計：直覺法例13-1某一氣動機械有A、B兩個缸，兩缸的動作順序是：A缸前進之后B缸再前進，然后A缸后退，B缸再后退。位移—步驟圖如圖13-35所示，試設計氣動控制回路圖。氣動程序控制回路的設計：直覺法設計步驟：（1）畫出A、B兩個氣缸及相應的雙氣控二位五通換向閥（主控閥）。如圖所示：氣動程序控制回路的設計：直覺法設計步驟：（2）在主閥1V1和1V2兩端控制口標注A+，A-，B+，B-，意旨1V1閥A+處有信號，A缸前進，其余相同氣動程序控制回路的設計：直覺法設計步驟：（3）按鈕1S1接在A+控制線上，操縱啟動按鈕，A缸前進（A+），壓到行程開關（行程閥）a1，發(fā)出信號使B缸前進（B+），故行程開關（行程閥）a1和B+控制線連接。（4）B缸前進壓到行程開關（行程閥）b1發(fā)出信號，目的是使A缸后退（A-），故行程開關（行程閥）b1和A-控制線連接。（5）A缸后退壓到行程開關（行程閥）a0發(fā)出信號，目的是使B缸后退（B-），故a0和B-控制線連接。氣動程序控制回路的設計：直覺法設計步驟：（6)按以上順序依次畫出回路圖，以英文字母標出閥的名稱并加上氣源，如圖所示。氣動程序控制回路的設計：直覺法設計步驟：（7)畫出全功能圖，以確定是否有障礙信號，如圖所示。注意主控閥1V1和1V2兩端控制口是否同時出現(xiàn)信號。由動作順序可知，A+處信號由啟動按鈕1S1給出點動信號。A-信號則由b1給出，當b1發(fā)出信號時，A+處信號已經(jīng)消失，故主控1V1兩邊不會同時有控制信號。同理，主控閥2V1兩邊也不會同時有信號存在。由動作順序可知，本控制回路的信號元件b1、a1、a0用一般滾輪杠桿閥即可，無障礙信號需要排除。從全功能圖中也可看出，啟動按鈕1S1和行程閥b1、a1、a0在一個循環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的信號是沒有重疊的。氣動程序控制回路的設計：直覺法設計步驟：（8）完整的單一循環(huán)控制回路如圖所示。

氣動程序控制回路的設計：直覺法設計步驟：（9）根據(jù)控制需要，加入輔助狀況，如連續(xù)自動往復循環(huán)、緊急停止等操作。通常輔助狀況的加入均在單一循環(huán)回路設計完成之后再考慮較為方便。若要改成自動往復循環(huán)只要在B缸原點位置加入一個行程開關b0并和啟動開關1S1串聯(lián)，這樣當B缸后退壓到b0，A缸即可前進，產(chǎn)生另一次循環(huán)，如圖所示。小結(jié)氣動回路設計方法直覺法設計氣動回路舉例直覺法設計氣動回路注意事項作業(yè)教材：P23713-2謝謝THANKSFORYOURWATCHING氣動回路設計-串級法復習障礙信號的消除直覺法設計氣動回路氣動回路設計方法0102串級法設計氣動回路步驟串級法設計氣動回路舉例03主要內(nèi)容氣動回路的設計法直覺法：經(jīng)驗法或稱試湊法，設計時需要經(jīng)驗。串級法：控制回路的隔離法，設計時有章可尋。串級法設計氣動回路前述直覺法中的行程開關輸出的信號往往由于執(zhí)行元件（氣缸）壓住而無法切斷，雖然可用單向滾輪杠桿閥或延時閥來消除障礙信號，但對于較復雜的動作順序，使用該法不經(jīng)濟。串級法（Cascademethod）是一種控制回路的隔離法，主要是利用記憶元件作為信號的轉(zhuǎn)接作用，即利用4/2雙氣控或5/2雙氣控閥以階梯方式順序連接，從而保證在任一時間只有一個組輸出信號，其余組為排氣狀態(tài)，使主控閥兩側(cè)的控制信號不同時出現(xiàn)，如圖13-46所示。串級法設計氣動回路各級串級轉(zhuǎn)換氣路串級法設計氣動回路各級串級轉(zhuǎn)換氣路發(fā)現(xiàn)每個圖只有一組輸出信號，其余組均為排氣狀態(tài)。視頻演示串級法設計氣動回路采用此種排列，消除障礙信號比較容易，且建立在回路圖的實際操作程序中，是一種有規(guī)則可依的氣動回路設計法。但應注意，在控制操作開始前，壓縮空氣通過串級中的所有閥。另外，當串級中的記憶元件切換時，由該閥自身排放空氣，因此，只要有一個閥動作不良，就會出現(xiàn)不良開關轉(zhuǎn)換作用。在設計回路中，需要多少輸出管路和記憶元件，要按動作順序的分組（級）而定。如動作順序分為四組則要輸出四條管路，記憶元件的數(shù)量則為組數(shù)減一，即三個。串級法設計氣動回路例13-3A、B兩氣缸的位移—步驟圖如圖12-41所示，試用串級法設計其氣動回路圖。舉例串級法設計氣動回路設計步驟如下：（1）氣缸動作順序A+B+B-A-分組，分組的原則是同一組內(nèi)每個英文字母只能出現(xiàn)一次,分組的組數(shù)越少越好，即如果氣缸動作順序為A+B+B-A-C+C-，則如何分組呢？A+B+/B-A-C+/C-，那是不是分成