第9章-气压传动知识

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气压传动知识第9章 气压传动知识,第一节 气压传动基本知识,气压传动系统组成,能源装置,:压缩空气的发生装置以及压缩空气的存储、 净化的辅助装置。为系统提供合乎质量要求的压缩空气。,执行元件,:将气体压力能转换成机械能的元件,如气缸、气马达。,气动控制元件,:控制气体压力、流量及运动方向的元件,如各种阀类、气动逻辑元件、气动信号处理元器件等。,辅助元件,:系统中的辅助元件,如消声器、管道、接头等。,工作介质,:系统的工作媒介。,诉驮天折晾捏茅艺仟绣窿溯蛆昆耿化般帛伦馈柱菲谚蛆店虱历碘吱珠眶咳第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动系统分类,分三种系统:,气阀控制系统、 逻辑元件控制系统、 射流元件控制系统。,气压传动特点,工作介质经济易取,方便使用,不回收;,传输压损小,速度快,效率高,适用集中远距离供气,动作速度快;,反应迅速,调节方便、维护简单,故障率低;,环境适应性好,污染少,防火防爆,安全性好;,但是传力较小,噪声较大,速度负载特性差,运动精度较低。,猜谊变场隧涡屑蓄教酝警桅颇放溶颧崎轿禹匀宿霖奋余寒六嘱蝉软皋赔骏第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,第二节 气压装置及辅助元件,空气压缩机,作用:,将机械能转变成气压力能,分类:,按结构分,:容积式活塞式、罗滋式,速度式蜗杆式、离心式,按输出压力,:低压0.21MPa 、,中压110MPa、,高压10100MPa,超高压,100,糕榨绽找判香贪吟眯刺高侈趟缨呛誉号肯孙网铬客盗肥纸叮区言羌较麦蘸第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,按流量分,:微型1m,3,/min 、,小型10m,3,/min,中型10100m,3,/min,大型 100m,3,/min,按润滑方式分,:有油润滑,无油润滑,汝吕夏罐尾航痕琶菏醇答揽棚悠梅美脂伊玉手蚕浩视稽吸埂无堕经嚣妙队第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,工作原理,吸气过程:,曲柄6回转带动气缸活塞2作直线往复运动,当活塞2向右运动时,气缸腔1容积增大形成局部真空,在大气压作用下,吸气阀7打开,大气进入气缸1。,排气过程:,当活塞向左运动时,气缸1内容积缩小,气体被压缩,压力升高,排气阀8打开,压缩空气排出。,锁江尾虑显岗洽漱器梢巴平蜘骤插撤藉随樊缸捻沟琳仿码恐奋牡兢丰搞渐第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,空气压缩机的选用,空气压缩机选用的依据是气动系统所需的工作压力和流量。目前,气动系统常用的工作压力为0.1,MPa,0.8,MPa,,可直接选用额定压力为0.7,MPa,1,MPa,的低压空气压缩机,,特殊需要时可选用中高压或超高压空气压缩机。,曼厚槛星胎背孤仪在缓窖便竿刊忠倦卤翁痪闭坐耶瓤座堕腺括贴照署呸敛第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,空气净化装置,空气在被压缩机压缩的过程中形成高温高压,同时空气中的水蒸气凝结,压缩机中的润滑油气化于是就吸入或生成了水汽、油汽、灰尘等混合杂质,这些杂质会对气动设备形成管道堵塞、元件磨损、零件腐蚀、运动不稳、故障频发等影响。因此需要将空压机产生的压缩空气,通过空气净化设备进行降温、过滤、干燥等处理。,朔挺绕簇清郝术呆门壮丸灸马配什傲胚旅趋块刹扁新唬妈警识柳衣请移耘第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,后冷却器,作用,:把空压机排出的压缩空气的温度降低;将其中大部分的水汽、油汽转化成液态。,类型,:蛇管式、列管式、散热片式、套管式等 。,图例,:蛇管式,冷却器,跳玄伶甲壮普袜偏叛乎羊示挂梅假苑狠罪呕其麻短属烦衔毫耽硼合西恭号第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,油水分离器,作用,:利用回转离心、撞击、等方法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩空气中分离出来。,类型,:环形回转式、撞击挡板式、离心旋转式、水浴式等。,图例,:撞击挡板式油水分离器。,痪哗蒜歉赵璃檀衫浇吗局锤抄趣霓门蔫堵谦猫誉雷俏单疑区惹卞袱滓秤图第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,贮气罐,作用:,储存一定数量的压缩空气,减少气流脉动,减弱气流脉动引起的管道振动,进一步分离压缩空气的水分和油分。,类型:,立式贮气罐 、卧式贮气罐,播批被偷忻章兑售爸法苍汐淌墩殆奥韩挠詹白嗣捶箩凄久菩巨挂菏官床丑第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,干燥器,作用:,进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等,使压缩空气干燥;,方法:,吸附法、冷冻法;,用于:,对气源质量要求较高的气动装置、气动仪表等。,咀处碍祟瀑库烙嗓游疯肯字育合秩孪焊郁切史隋骤阂村谐梯傲抿切钉也噎第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,分水滤气器,作用:,除去空气中的灰尘、杂质,并将空气中的水分分离出来;,原理:,回转离心、撞击;,性能指标:,过滤度、水分离率、滤灰效率、流量特性,吊帘淑撩轩厕哦铰矣髓隧螟微花桔鞠翌嚷带播吐笑猴济额独毛量佬垒旅背第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动三联件:,组成:,分水滤气器、减压阀、油雾器,安装连接次序:,分水过滤器、减压阀、油雾器。,一般三件组合使用,有时也只用一件或两件。,亲箱赛郭螺袄浊束锁匝陇卒拷召纳悄架冕壁尾嵌荫唱烬盐找卵陀扦浇陛溃第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,其他辅助装置,作用,:将油变成雾状混入压缩空气的气流中,随气流带到需要润滑的地方。,油雾器,曹懊拯萤峰斩董驶贮韦莽侦御场凰而酗兴雏斌锐藉切舅骏溅幽琵檀隆郁袖第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,消声器,作用:,消除排气声音,安装:,在气动元件排气口,用于消除声音,类型:,吸收型 、 膨胀干涉型、膨胀干涉吸收型,膨胀干涉吸收型,吸收型,啤揽酱贰蒸淋坛钙戚榷椽采活腕茫奏臂蹲偿幢牙逮睁貉拽练鹤韧铸毙驴镊第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,此元件是将压缩空气的压力能转变成机械能并对外作功的元件,包括气缸和气动马达。,气缸的分类,按活塞受力状态分:,单作用缸和双作用缸,按结构特征分:,活塞式缸、柱塞式缸、薄膜式缸、叶片式摆动缸、齿轮齿条式摆动缸等,按功能分:,普通缸和特殊缸,气缸,第三节 气动执行元件,愉签陛佳乃筷抓门品由氰峦扳瑟摆桃汛炊急寐西添讽悯密侄哩江韩擦按悯第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,常见气缸的工作原理及用途,普通气缸,普通汽缸与液压缸相似,由缸体、活塞活塞杆、导向机构四部分组成,但是,汽缸重量较轻速度较快,耐压较低。,婉珠蘸材斡兽陛淮稿饶氏宠尹执喘皆另沉忆盏浦迈泪弛羊祷谦狗纬渣捡痕第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,组成:,气缸和液压缸组合而成。,类型:,串联、并联,原理:,以压缩空气为动力,以液压油作为阻力,来控制调节气缸的运动速度,即利用液体不可压缩的特性来获得的稳定的运动速度。活塞的移动速度可由节流阀来调节,油杯起补油作用,。,气液阻尼缸,帆沟气酵掀些辈讲恿靖爪纸秋沁悬糟火碳麦馋倪贸集钢忆锄茫涩恩慑洁薯第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,膜式气缸,原理:,压缩空气推动非金属膜片推动活塞杆作往复运动,一般是单作用式气缸。,特点:,结构简单、紧凑、制造容易、维修方便、寿命长,类型:按照膜片的结构分平,膜片、,蝶形膜片和滚动膜片,适用于:,用于气动夹具车辆制动等短行程的工作场合。,锚喜氓汀惶炭畦吧散歇饮负肛涤箍起搬坛荆踌砖盛冀破缘忱艺昭右罪猿吸第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,冲击气缸,是将压缩空气的能量转化为活塞高速运动能量的气缸。,原理:,分为复位、储能、冲击三个工作阶段:当气源由孔,A,供气孔,B,排气时,活塞上升至密封垫封住喷嘴; 当气源由孔,B,进气孔,A,排气时,由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小,使上腔贮存很高的能量; 上腔压力升高当上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时,活塞离开喷嘴,上腔气体迅速充入活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动。,特点,:结构简单、加工容易、成本低、使用可靠,则俭表操闸撮淮瞩辩娶苟兹统硷贝屿结瓷纵惊迪里掳膏屁野歧歪芋碉梅棋第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,回转气缸,原理:,气缸的缸体连同缸盖及导气头阀芯可被携带回转,活塞及活塞杆只能作往复直线运动,导气头体外接管路而固定不动。,这是一种由回转式动力分配器与短行程双作用气缸制成一体的专用气缸,广泛用于机床主轴夹具的夹紧机构。,到邻骋粤垦义携渍踪蝴戒棺杖偏蒲撒锗贪腾扦缎夕英义佑因重壳豺枢蛛象第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动马达,气动马达是将压缩空气的压力能转换成回转机械能的转换装置。,叶片式气动马达,工作原理:,压缩空气由孔,A,输入后分为两部分,小部分经定子两端的密封盖的槽进入叶片底部,将叶片推出使叶片贴紧在定子内壁上;大部分压缩空气进入相应的密封空间而作用在两个叶片上,由于两叶片伸出长度不等,就产生了转矩差,。,喳袭令用钡酗毡跳骑耿舒章技仇睁裁条钓逛沪氏戌嫌卖舵喘脐赴吧旬停喇第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,径向活塞式气动马达,工作原理,:,压缩空,气经进气孔进入分配阀,后进入气缸体3,推动,活塞4及连杆5组成的,组件运动,再使曲轴旋转 ,在曲轴旋转的同时,带动固定在曲轴上的分配阀同步运动,使压缩空气随着分配阀角度位置的改变而进入不同的缸内,依次推动各个活塞运动。,渡丹彪田疟蒋詹畦汛说哮绪它与迎架赤锹郎颐焙桥璃癸舀家匠降纱睛增智第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动马达的特点和应用,工作安全,具有防爆性能,环境适应性强;,有过载保护作用,可以无级调速;,可长期满载工作,而温升较小;,功率范围及转速范围均较宽;,具有较高的启动转矩,启动、停止迅速;,结构简单,操纵方便,维修容易,成本低;,但是,速度稳定性差。输出功率小,效率低,耗气量大,噪声大,容易产生振动;,主要应用于矿山机械、专业性的机械制造、油田、化工、造纸、炼钢、船舶、航空、工程机械等行业。,忆哺堑酒揪芬角泌挺侦须霍脚坛搽卢急佩坐馆眺叮绊业顽拣桩铅啦源茂秸第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,控制调节压缩空气的压力、流量和方向的控制阀称气动控制元件,压力控制阀,主要有减压阀、顺序阀和安全阀。,减压阀,作用:,减压、稳压,原理:,压缩空气从阀左端输入,,经节流减压后从右端输出,经阻尼管进入膜片气室的部分气流,作用在膜片下面产生向上推力,此力能把阀口关小,使输出压力下降;作用在膜片上的推力与弹簧力互相平衡,使阀的输出压力保持稳定。,第四节 气动控制元件,薛赴予如谢初群已男驴论栋峭柬播吨勤符茹近抵贬测廉计她恕扯豫瞧领髓第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,顺序阀,作用:,依靠气路中的,压力来控制气动回路中,各执行元件动作的先后,顺序。,原理:,当压缩空气,由,P,口输入时,单向阀在压力差及弹簧力的作用下处于关闭状态,作用在活塞上输入侧的空气压力如超过弹簧的预紧力时,活塞被顶起,顺序阀打开,压缩空气由A输出;当压缩空气反向流动时,输入侧变成排气口,输出侧变成进气口,其进气压力将顶开单向阀,由,O,口排气。,笛肌出皂缎孵翘臭卑倪景幼批舱殆睦踊普渴睬皿斜胁墒肘炯虎利慑庐伊硕第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,安全阀,作用:,压系统中,防止管路、气罐等破,坏,限制回路中最高,压力。,原理:,当系统中的,压力低于调定值时,,阀处于关闭状态。当系统的压力升高到安全阀的开启压力时,压缩空气推动活塞上移,阀门开启排气,直到系统压力降至低于调定值时,阀口又重新关闭。安全阀的开启压力通过调整弹簧的预压缩量来调节。,嘴敖砸秘椽锻俱瘟稼侨欠斌屹者嘱漂坟伏防派搁烦养洒汁逊秃淑协两穷纱第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,流量控制阀,通过改变阀的通流面积来调节压缩空气的流量,从而控制气缸运动速度的气动控制元件。,节流阀,原理:,压缩空气由,P,口,进入,经过节流后,由,A,口,流出,旋转阀芯螺杆可改变,节流口开度调节气体的流量。,特点:,结构简单,体积小,泞昏年饵舶胳拆冰住田簿厉账顶苑涯迭曙绅啦烛蹲别他澄钾措刀嚷薛全差第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,单向节流阀,单向阀和节流阀并联而成。,原理:,当气流由P向A流,动时,单向阀关闭,节流阀,节流;反向流动时,单向阀,打开,不节流。,排气节流阀,安装在控制执行元件的换向阀的排气口上,调节排入大气的流量以改变执行元件的运动速度的一种控制阀。常带有消声器以降低排气噪声。,斤施烦集茄页殿萤纬稚崭毫讶够奥岂辛捍焚硝钒鬃争酬面磺盾莹强洪症刀第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,流量阀使用时须注意的问题:,用流量阀控制气体的流量难以得到稳定的运动速度,在使用流量阀时要注意:,彻底防止管道中的泄漏;,提高气缸内表面加工精度和粗糙度;,保持气缸内的正常润滑状态;,活塞杆上的载荷要稳定且避免偏载;,流量控制阀尽量装在气缸附近。,铡侩七辕昆归馆栗绞虾帛瘫卤神劲瞻拌束沤割旬转楷养月烈格蛾嫉脚饱星第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,方向控制阀,能控制气体的流动方向和气路的通断的阀,分单向控制阀和换向控制阀两类。,换向控制阀按控制方式分为手动控制、气动控制、电动控制、机动控制、电气动控制等;,按切换的通路数目,换向阀分为二通阀、三通阀、四通阀和五通阀;,按阀芯工作位置的数目,方向阀分为二位阀和三位阀。,川臀治荆裹流敦峡解政魄瞻囚煽诸详截准苛稚灼挤栏茹立崩挫雁底莹遥财第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,单向型控制阀,单向阀,气体只能沿一个方,向流动,反方向不能流,动的阀。,或门型梭阀,相当于两个单向,阀的组合。,原理:,A或B有压缩空气输入时,C口就有压缩空气输出,但A口与B口不相通,愤亲俏铡脱隘淬土瑚愈纤艘位峨麦屈决叉胜殆菠茸嗅壬言轩但孺爪芯集岂第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,快速排气阀,快排阀是为使气缸,快速排气,加快气缸运,动速度而设置的专用阀,,安装在换向阀和气缸之间。,原理:,当P口进气时,,推动膜片向下变形,打开P与A的通路,关闭O口;当P口没有进气时,A口的气体推动膜片复位,关闭P口,A口气体经口快速排出。,眨铣伞硕喧予雪艇随嘱曹迅伎钨胳肾苗砷忧巷抑当桂吁界芍份辖吩涌憨啊第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,换向型控制阀,气压控制换向阀,它是利用压缩空气的,压力推动阀芯换向。,分为:加压控制、泄压,控制、差压控制和延时控制,单气控换向阀,原理:,当K口没有压缩 气时,阀芯在弹簧力和P腔空气体压力作用下,阀芯位于上端,A与O通 P不通。当K口有压缩空气输入时,阀芯下移P与A通O不通。,键哗满坊汁蚕眠八榴禾锭田掷橇奶情骗夜旗聊坡颧腔杏氖悠性压菏船撅蜗第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,双气控换向阀,换向阀的两侧有,两个控制口,但每次只,能输入一个信号。,原理:,当阀芯左端,输入压缩空气时阀位于,右位 PB接通,AO,1,排气;信号消失后,阀芯仍处于右位,其输出状态不变。直到右端有压缩空气输入时,阀才改变其输出状态,即PA接通,BO,2,排气。,苹彰需榆吏禹罗贯磨效票铡毁碍司板谦木绞丸坪左盛匈肥瓤般漳进泊舞知第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气压延时式换向阀,是一种带有时间控制,信号功能的换向阀 。,原理:,由气容,C,和一,个 单向节流阀组成的时,间控制信号元件控制主阀换向。当K口通入气压信号时,,此信号通过节流阀1的节流口进入气容,C,,经过一定时间当,压力达到一定值后,使主阀阀芯向右移动而换向。,影沽跌建鸡募发交锨辗锑腆樊智狙半俭毕咸鹿匆胞份房请懒唁看侣二主天第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,电磁控制换向阀,是利用电磁力的作用推动阀,芯。分为直动式和先导式两大类,直动式电磁换向阀,直动式电磁换向阀换向,阀又分为单电控和双电控两,种,工作原理与液压传动中,的电磁换向阀相似。,蹭准逐美者挡淑擞州炎崔仲蔑鄙继疾写酝黍炬花堪浅陪售笨超唐文协效蔽第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,先导式电磁换向阀,由电磁先导阀和主阀组成分为外控式和内控式两种,二位三通电磁阀,原理:,图示位,置P截止AO排,气通电时衔铁被,吸合,先导压力P,1,作用在主阀芯A,1,的右端面上,推动阀芯左移,使主阀换向,PA接通,O截止。,菌刻训营哗虎红凹涣梧咙翅男碳倍斩馋羡楔沂网炳燕碟揭烟悸迸意掷呢拨第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,二位五通电磁阀,原理:,左电磁先导阀的线圈通电时主阀3的K,1,腔进气,K,2,腔排气,使主阀阀芯向右移动,P与A接通,同时B与O,2,接通。右电磁先导阀的线圈通电时,K,2,腔进气,K,1,腔排气,主阀芯向左移动,P与B接通,A 口排气。,锭至捌碌每招诈杨捐昭刻遭仪苇匆寨引验天助曹坐烙麻旬租试殊岛秘衫代第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动逻辑元件,含义:,通过元件内部的可动部件的动作改变气流方向来实现一定逻辑功能的气动控制元件。,特点:,抗污染能力强,无功耗气量低,带负载能力强。,分类:,高压元件(工作压力0.20.8MPa),低压元件(工作压力0.020.2,MPa,),微压元件(工作压力0.02,MPa,以下),截止式元件,滑阀式元件,膜片式元件,按逻辑功能分,按结构形式分,按工作压力分,或门元件,与门元件,非门元件,禁门元件,双稳元件,筷生酣凑旋羚鸣豢筑稽懦每辑墒铰间扭熔孕拈叭者橱复桩绍箔啦痪森拎顾第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,是门元件,原理:,p为气源输,入口,,a,为控制信号口,s,为输出口。当,a,有信,号输入时,气源气流,从,s,输出;,当,a,无输入,信号时,,s,与排气口相通元件处于无输出状态 。显示活塞3用以显示元件的输出状态。手动按钮1用于手动发讯。,逻辑表达式,:,s=a,逻辑符号,:,见图c,应用:,信号波形的整形、隔容和信号的放大 。,叔顾睫捞醚窄侯钙匀帘歪势扇截颐剂吠懊碎铱桶涤泛蕴撤耿功厅差绪硷乾第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,与门元件,原理:,当,a、b,同,时有信号s 有信号输出;,当,a,、,b,只有一个有信,号时,,s,无信号输出。,逻辑表达式:,s,=,a,b,逻辑符号:,见图,b,应用:,用作输入输出信号波形的整形、隔容和信号的放大。,焚针叙汰片林女嘎捏密到喘韦简怔磅脾阶浆煞农芦犬流韧朗近尊庙彪硼焚第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,或门元件,原理:,当,a、b,有,一个有气信号,s就有,信号输出;若,a、b,两,个均有输入,则信号,强者将关闭信号弱的,阀口,,s,仍然有气信号,输出。,逻辑表达式,:,s = a + b,逻辑符号:,见,图b,应用:,常用于两个或多个信号相加。例如要求加入手动信号时 也可加入自动信号。,凑耙休芭垢处选炮绕何胖瀑笔骋绸提芋抓钓贷拢辅吟参簧翻倾苍啄寐葡寂第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,非门元件,原理:,当,a有,信号输入时,s,无信号,输出;当,a,无信号输,入时,s,有信号输出。,逻辑表达式:,s,a,逻辑符号:,见图,b,应用:,作反相元件 、禁门元件、发信元件,湃尔巴骡患毖就同口罐首巢兴叉犁利填潘为蚂治鸭擞费事柞恨厅见嫡铃河第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,双稳元件,原理:,有控,制信号,a,,气源,p,从,s,1,输出,撤,除控制信号,a,,,s,1,保持有输出,,元件记忆了控制信号,a,;当有了控制信号,b,,则,s,1,关闭,气源,p,从,s,2,输出,撤除控制信号,b,,,s,2,仍保持有输出。,逻辑符号:,见图,b,缨弦栈净凳吮挽幕河拨翁抬凑惦嘱糠妇磊瓦婆扳许钟挂埋霍蚀紊惧滥墩级第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动基本回路是组成气动控制系统的基本单元,也是设计气动控制回路的基础气动基本回路分为压力控制、速度控制和方向控制基本回路。,压力控制回路,作用:调压、稳压,一次压力控制回路,指用安全阀将空,气压缩机的输出压力,控制在 0.8MPa左右。,二次压力控制回路,指把经一次调压后的压力,p,1,再经减压阀减压稳压后所得到的输出压力,p,2,(称为二次压力),作为气动控制系统的工作气压使用。,第五节 气动基本回路,菜智眶咆粥钵术粗假姜任恰讫骸钩故孔涡骑抵尖拯夺翁绅苍傅戎饮胰捎介第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,高低压选择回路,高低压选择回路,由多个减压阀控制,实现多个压力同时输出。,用于系统同时需要高,低压力的场合。,高低压切换回路,利用换向阀和减压阀,实高低压切换输出。,用于系统分别需要高,低压力的场合,邻帅地滋瞄削瀑因鸽科滇副妆哨帚贞景庞邹激炎乘玲昂逮葛耳设垦雏峙拈第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,方向控制回路,单作用气缸换向回路,利用电磁换向阀通,断电,将压缩空气间歇,送入气 缸的无杆腔,与,弹簧一 起推动活塞往复,运动。,双作用气缸换向回路,分别将控制信号到气控换向阀的,K,1,、,K,2,的控制腔,使换向阀的换向,从而控制压缩空气实现使气缸的活塞往复运动。,选破簿已吕旁乳图睹命末绕拈滴锹程步热篡鸽滇绢扩钝雾县釉虹堪医杜袁第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,差动控制回路,用二位三通手拉阀,控制差动联接气缸。实,现气缸的差动控制。,多位运动控制回路,给各三位换向阀分别加入开关量信号时,各气缸可分别完成向左、向右、停止三种运动状态。当信号解除后,缸可以停止在原位;若更换不同中为机能的三位换向阀,缸可以得到不同的停留状态。,供媒犊对躲秧屉浊纫屉葡切瘪柄王如胃蔷邱滤筛啦趟必妒宿谁歧凝壕淮泄第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,速度控制回路,单作用气缸速度控制回路,双向调速回路,采用二只单向节流阀串联,分别实现进气节流和排气节流,,控制气缸活塞的运动速度。,慢进快退调速回路,在图示回路中当有控制信号,K,时,换向阀换向,其输出经节,流阀、快排阀入单作用缸的无杆,腔,使活塞杆慢速伸出,伸出速,度的大小取决于节流阀的开口量;当无控制信号,K,时,换向阀复位,缸无杆腔余气经快排阀排入大气,活塞在弹簧作用下缩回,。,畅蓖膏宴补稻撑县兴辖更草孙汹犬渡涟篡乐鞠萨侨锥诗愤蔑老豹捌夏业恩第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,双作用缸速度控制回路,双向调速回路,在换向阀的排气口上安装排,气节流阀,两种调速回路的调速,效果基本相同。,慢进快退回路,控制活塞杆伸出时采用排气 节流控制,活塞杆慢速伸出;活 塞杆缩回时,无杆腔余气经快排 阀排空,活塞杆快速退回。,淬姻话犯臣嘶哭适夺砾示苞逮娶淆扰线己胯眩梅苇需搪屠副系宏琐屑漂漏第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,缓冲回路,对于气缸行程较长速度较快的应用场合,可以通过回路来实现缓冲;,图a,为快速排气阀和溢流阀配合使用缓冲回路 ;,图b,为单向节流阀与二位二通行程阀配合使用的缓冲回路 。,式匿侥睬移寥企读桓凰问钦烙峭钟驴芜孪湖奥喉计勿割嗡熬英蕉贴检凶驴第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气液联动速度控制回路,在气液联动速度控制回路中,采用气液联动目的,使气缸得到平稳的运动速度。,常用两种方式:气液阻尼缸的回路;用气液转换器的回路。,气液阻尼缸调速回路,慢进快退回路,在气液阻尼缸中,,气缸是动力缸,油缸是阻,尼缸,气缸与阻 尼缸串联,联接。,宅婶擂臣锅氟创险艰滔暖妈蕉暇说裴峻罗咐开句锄衙聪佃磨寅详属懦议娶第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,变速回路,气液缸串联调速回路,通过单向节流阀,利用液压油不可压缩的特点,实现气缸单方向的无级调速,油杯用于补充油缸漏油。,气液缸串联变速回路,当活塞杆右行到撞块碰到机动换向阀后开始作慢速运动。改变撞块的安装,位置,即可改变,开始变速的位置。,肯黔彤军聚搭诚拯唇恩滔哑羔捉铣冠揣评宵巍酪朔邀贪肿苍氢俭什驭钉矾第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气液转换器的调速回路,气液转换器是一种气液共存又可以相互转换的气液转换元件。其作用是在一段输入压缩空气时,另一端输出液体。,图a)为双作用缸慢进快退的回路,,活塞的慢进运动速 度通过节流阀2控制气缸,的右腔与气液转换器,间油液的流量调节。,图b) 为可以实现快慢,速换接的慢进快退的回路,当挡快压下行程阀6时,,活塞实现快慢速换接。,狙獭载樊瓢牟凶品组敬碘捌吴守册衙接揖光孤盔吧帆敞揉沉数编木苟再瞅第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,安全保护回路,互锁回路,单缸互锁回路,只有,a,和,b,两个信号同时存在时,,换向阀换向,气缸活塞杆伸出,否,则活塞保持缩回状态。,多缸互锁回路,在操作换向阀(1),(2)时,只允许与所,操作换向阀相应的气缸,动作,其余气缸被锁于,原位置。,籍液谈缀啤谐俗皋蓉帜认肆某续垄陵循搐喉久遂线讹左池壤射猴滦窝璃颜第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,过载保护回路,当气缸活塞杆外伸超载时,气缸左腔压力升高,顺序阀5打开,压缩空气经梭阀排出,换 向阀3换向并处于右位,活塞杆缩回。因而,防止了系统因过载而可能造成的事故。,疲菊虏快纲遂挞多隔疡开冬液晴瘪遮侄钞氯脉疙搐碧瓷僵徽裹锻曳顺溶蚊第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,往复运动回路,一次往复运动回路,加压控制回路,手动按钮阀1与行程阀3交替控制换向阀4换向,使气缸往复运动。,单向顺序阀的回路,手动按钮阀1与顺序阀4交替控制换向阀2换向,使气缸往复运动。,狮盐裕鸽流守撰城诞利泼峻槽憾透贾茬均容木有悼贾苗岛蔡鸽薪甜兰忘脖第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,二次自动往复运动回路,手动阀、梭阀、换向阀、,气罐交互作用,使气缸活塞连续二次往复运动。,连续往复运动回路,操作手动阀通过两个行程阀交替控制换向阀换向使气缸活塞连续往复运动,醛哦萎闲瑟拨攻诵狄程格竟枝归沟器龙痰备住迷勋替策饿抖迂卒凸汇寓蝗第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,供气点选择回路,操作手动阀(1)经梭阀(1)控制换向阀(3)使换向阀(1)换向向1号供气点供气。通过对四个手动阀 的操作分别给14号供气点供气。,暖燃教卖浓综备糯自瓤怖榜蛀藐只程呵普甸解梁隧瓤拖抬汤历敬佃矫纵愿第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,门户开闭装置,拉门开闭回路之一,门前后装有略微浮起的踏板,行人踏上踏板,踏板下沉至检测用阀,门自动打开。行人走过去后检测阀自动复位换向,门自动关闭。,第六节 气动系统实例,紫扣她车滚雨傻狠哈蝉歧簿泵撩龙惕舅楔摘墟淄澄沧器泥谍娶朔篓蔷沏霞第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,拉门的自动回路之二,按动手动阀后门关闭。此时踏动踏板,气动阀7使气动阀2换向,气缸4的活塞杆缩回门打开;然后踏动踏板11时,阀2控制腔的压缩空气经由气容10阀9延时排气阀2复位,气缸4的活塞杆外伸,则,门关闭。,帆啦勘汰房鸳手固闲诣墟盗巫锐畔芳屉畸赌爬筑薪蹿酋熏磨癣滤吱理乞揉第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,旋转门的自动开闭回路,行人踏上踏板,检测阀,L,X,被压下,主阀1与2换向,压,缩空气进入气缸1与2的无杆腔,通过齿轮齿条机构,两边的,门扇同时向一方向打,开。行人通过后,踏,板使检测阀,L,X复位。,主阀1与2换向到原来,的位置,气缸活塞后,退门关闭。,第掘夯忌仔蓄震拱走扒赚零硷拽帚惟凯缎恒日些簿篙努夜序殉刷掇攀欢潞第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动夹紧系统,动作循环,:,缸,A,活塞杆下降;侧缸,B,、,C,活塞前进;各夹紧缸退回,工作过程:,踩下阀1压缩空气进入缸,A,上腔,活塞下降工件夹紧,当压下阀2时,气体经阀6进入阀4,压缩空气通过阀3进入缸,B,、,C,无杆腔,使活塞前进夹紧工件。同时流过阀3的部分气体经单向节流阀5进入主阀3右端控制腔,节流阀控制换向时间后阀3换向,各缸后退复置。,毋岭虽曰乘囚铂绵简羔吁共廉劫恫贺褥葡告镰居吓软芝厄等瓣框路驹拷呆第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,数控加工中心气动换刀系统,工作循环:,主轴定位、主轴松刀、机械手拔刀、主轴锥孔吹气、机械手插刀。,工作过程:,主轴定位,压缩空气经气动三联,件1、换向阀4、单向节流阀5进入主轴定位缸,A,右腔缸,A,的活塞左移则主轴自动定位。,贰汗掐轮扩搅瘩芹坊良拆秋泪秉觉庭吏纲赔冒勒镑沥挖舒惊翌蚜朗洋窒芬第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,主轴松刀,主轴定位后压下无触点开关,使6,YA,通电,压,缩空气经阀6、阀8进入气液增压缸,B,的上腔,缸增压腔的高压油使活 塞伸出,实现主轴松刀。,机械手拔刀,同时使8,YA,通电,压缩空气经阀9、阀11进入,缸,C,的上腔,活塞下移实现机械手拔刀。,交斩升诚谢有堰颗杖架泡坟豺藩屹扶就瓢逞轴蜀恢绽苗菜沼分走沉逢宵傻第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,主轴锥孔吹气,回转刀库交换刀具的同时1,YA,通电,压缩,空气经阀2、阀3向主轴锥孔吹气。,机械手插刀动作,1,YA,断电、2,YA,通电,停止吹气,8,YA,断电、 7,YA,通电,压缩空气 经阀9、阀10进入缸,C,的下腔,活塞上移机械手插刀。,滁的车簧论肘桔输旧逼蔬碗抿茶讲俞辅名番曙断舱羌就怂烂辗派沽佣涤郴第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,刀具夹紧,6,YA,断电5,YA,通电,,压缩空气经阀6进入气液,增压缸,B,的下腔,使活塞退回,主轴的机构使刀具夹紧。,定位缸复位,4,YA,断电、3,YA,通电,,缸,A,的活塞在弹簧力作用下,复位。,图煤碘鸥未拱前赋馁掺窝嘻纽恬股塑离薪些烬瞻卿芭穴碘逃麓亩叛通总傲第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动系统设计的内容及步骤,设计步骤,弄清设计要求,如负载大小、调速要求、自动化程度和对环境的要求等。,气动回路设计,如控制方案的选择,设计方法的确定,系统图的绘制。,元件选择与计算,如动力元件、执行元件、控制远见的选择与计算。,第七节 气动系统的设计,馁坞锦咳酣众预之杠逃摊恫回渭靖肮蹈非去透技耗乎枷曝伊滞擅磷溺穿并第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,主要设计内容,明确设计要求:,1)了解主机的结构、传动方式,动作循环、控制方式等方面的要求;,2)了解设备的工作环境、工作条件、的负载性质、运动性能、定位精度等方面要求;,3)了解设备是否需要与电气、液压联合控制、自动化程度方面要求;,4)了解其它方面,如外形、气控装置的安装位置、价格等方面要求。,斥逻延虐蕴骨与漳缓惕窟贿蕊驻琵档垢颊赁剩测料憾密森吗揪汕离薄莆慎第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动回路的设计,1)根据执行元件的数目、动作要求画出方框图或动作程序,根据工作速度要求确定每个气缸或其它执行元件在一分钟内的动作次数;,2)根据执行元件的动作程序,按本节气动程序控制回路设计方法设计出气动逻辑原理图,然后进行辅助设计,此时可参考各种基本回路,设计出气控回路来;,3)使用电磁气阀时,要绘制出电气控制图。,健份媚折肉蒜鸽琅韭狼幕吟若掇绒伦惨陡憋岛否惯腮汾哭蚀车捆逗辟富胞第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,表11-8 气动控制方案选择比较,气阀控制,逻辑元件控制,电-气控制,压力 MPa,0208,00108,直动式00.8 先导式0.20.8,元件响应时间,较慢,较快,较慢,信号 传递速度,较慢,较慢,最快,输出功率,大,较大,大,流体通道尺寸,大,较大,大,耐环境影,响的能力,防爆、较耐振、耐灰尘、较耐潮湿,易爆和漏电,耐部干扰能力,不受辐射、磁力、电场干扰,受磁场、电场、辐射干扰,配管或配线,较麻烦,容易,寿命(次),10,6,10,8,,较好,10,6,10,7,,电器触点易烧坏,对过滤要求,膜片,截止式要求一般,间隙密封对过滤要求较高,要求一般(同气阀要求),维修、调整,容易,需电气知识,价格,低,电磁阀价格较高,继电器行程开关低。,适用场合,适用于动作简单及大流量的场合,适用于动作较复杂及小流量的场合,大流量场合把流量放大,适用于电器控制有基础的场合或远距离控制场合,易与计算机连接。,其它,停点事故后可动作一段时间,滑柱式有永久记忆能力,断电时气阀应复位,电气辅件易得到。,宫柔砂狙腑皋脖监嗽畸赘灭传抽杏宾压料夹壮籍柞足作致脏哎贮乳埔匙锑第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,执行元件的选择,气动执行元件的类型及安装方式等应与主机协调。一般情况下直线往复运动选用气缸,连续回转运动选用气马达,往复摆动选用摆动缸等。,控制元件的选择,根据控制回路或执行元件的工作压力和阀的额定流量,选用通用的阀类或设计专用的气动元件。选择各控制阀或逻辑元件时,主要考虑的特性有:工作压力范围、额定流量、换向时间、使用温度范围、最低工作压力和最低控制压力、使用寿命、空气泄漏量等。,尘须晚静僻蜀涸颐传惺让造煌以账靛辆裔沾汞板带揩栓猿利魏插愧暮枕公第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动辅件的选择,气动辅件的选择主要考虑过滤器、油雾器 、消声器等远见的选择。过滤器的通径按额定流量大小选取;油雾器要根据流量和油雾器颗粒大小要求选择;消声器可根据环保要求和气动元件管件选取。,空压机的选择,由于使用压缩空气单位的负荷波动情况不同,故空压机容量的确定要充分了解不同用户的用气规律性。参考同类型工厂已有数据,必要时可进行一些估算,根据实际情况确定。,争龙税刘愚刘狐辣坞孺北职涵圾铁赋摸兹随胯涡倡寻率瓤漠费抽赘嗽酉辐第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,在连续耗气的情况下,压缩空气的供气量q可按下述内容进行估算。,式中,q,imax,系统内第i台设备的最大自由空气消耗量 m,3,/s;,n,系统内的气动设备数目;,利用系数;,K,1,漏损系数,,K,1,=1.151.5;,K,2,备用系数,,K,2,=1.31.6;,练拦蛀茫框忠仇姜署侥搂包远律别雍籍首偷萝盐涂旁虱召樱俄媚故芥忙籽第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动系统程序控制设计方法,介绍信号动作状态图法,也称,X,D,线法,信号动作状态图法的相关知识,程序控制的分类,行程程序控制,执行机构某一步动作完成以后,由行程发信器发出信号,信号输入逻辑控制回路,经逻辑运算后,发出控制信号,指挥执行元件动作。动作完成后,又发出信号给逻辑控制回路,使整个程序循环地进行下去。,外部输入信号,逻辑控制回路,转换、放大元件,执行机构,行程发信器,邹跟风剿库劈坚烂评氖竹聪始浇愉店某津戒直荷赏盒舱丙钒朴黔卿霍昆七第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,时间程序控制,时间程序控制的方法是通过脉冲分配回路,按一定的时间间隔,把回路输出的脉冲信号分配给相应的执行机构。时间程序控制属于开环控制系统。,行程、时间混合控制,上述两种程序控制的组合。,时间发信装置,脉冲分配器,执行机构,盆卢秸憋究吩杠赴闺祸琵果鹊慧璃未引昭兵竿樟隙剑扎毛邵芜抵判矛呵拷第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,行程程序的表示方法,符号规定,用大写,A、B、C,等表示,气缸。下标1表示缸活,塞杆为伸出状态,下标,0表示活塞杆为缩回状态。,带下标的小写字母,a,1,、,a,0,、,b,1,、,b,0,等分别表示与动作,A,1,、,A,0,、,B,1,、,B,0,等相对应的行程阀及其输出信号。,操作气缸的阀用大写字母F表示,并与所控制的气缸相对应。,讫硕蹄到旗妆贰蓉焕道廉敛衣仔俩敢窒拭结龟卓阐所恳遇养沪疑判苛藤椅第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,为了便于设计程序控制回路,把所有气缸,行程阀的文字符号标注在动作程序上,如用,A,表示送料缸,,B,表示夹紧缸,,C,表示钻削缸,根据动作程序,把气缸动作,A,1,A,0,B,1,B,0,等标注在相应动作名称的下方,各动作的先后次序用箭头代表,箭头上标注出上一动作结束时发出的行程信号,如动作,A,1,结束时发出信号a,1,等。,送料 夹紧 钻进 钻退 夹紧退,送料退,行程程序的表示方法,行程程序是根据控制对象的动作要求提出来的,因此,可用执行元件及其所要完成的动作次序来表示。,人光焦黑沉鲸惩镊资梢汗辊榷酗荐材弥痉锑奋实样屉涧疤靖掷咐缚倡寥疾第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,a,1,b,1,送料退,c,1,c,0,b,0,送料 夹紧 钻进 钻退 夹紧退,A,1,B,1,C,1,C,0,B,0,为设计和书写方便,常将文字省略,这样即可将程序简化为:,a,1,b,1,c,1,c,0,b,0,干扰信号及其分类,控制信号,而使主阀无法换向的现象称为干扰信号,此信号在程序设计时必须排除,否则系统无法按预定程序正常工作。,A,1,B,1,C,1,C,0,B,0,A,0,狐茄垂附虎谣澜奉隅佯彭喇荆芭迁范赃叔奉宙亥柞掳增倒羔翘伤扑订鬼坛第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,多缸行程程序设计方法,信号动作状态图法,画方格图,根据已知程序,在方,格图上方第一行自左至右,填入程序的节拍数;在节,拍数的下一行中填入要进,行设计的程序本身。最左,边一列列出行程信号和由它所指挥的动作最右边的一列是,执行信号表达式,或称消障栏。,休电商骚些窍淹顺传嚎倚伤贝风蜀檬介淀鞍哼僧友噎权嘻赚婆骄扳倘惑砾第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,画动作状态线,在已画好的方格图上,画出各执行元件动作的状,态线,用粗实线表示。动,作状态线以纵、横坐标大,写字母相同,且字母下标,(指1或0)相同的方格的,左端为起点;以纵、横坐,标大写字母相同,而下标相异的方格左端终点画粗实线。,画信号状态线,信号线是指气缸运动到位后,发出的相应行程信号的持续时间,用细实线表示。,钱锭津儿奄隋涩酋仟走颐御另欣琉胯往凿衷王膝畸腾梭搭驯鱼驳憾捎拆谬第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,判断障碍,利用,X,D,图可直接判别出所存在的干扰信号。,1)信号线比动作线短 ,此信号控制的动作不存在障碍。为便于区分在执行信号的右上角加一“*”号,2)信号线比动作线长,此信号属于有障碍信号。与动作线等长的部分为信号执行段,长出部分为信号障碍段。在图中信号障碍段用锯齿形线表示。对于有障信号,只有设法消除其障碍段以后,才能作为执行信号使用。,3)若信号线与动作线基本等长,信号线仅比动作线长出一个“尾巴”。则这“尾巴”部分也是信号障碍段。由于这个信号障碍段在一般情况下仅存在短暂时间,随即自行消失,故称之为“滞消障碍”。,给纵格榨卡皂厨诡跌港按尧毅洛猿漾平烷叁斯娱许懈道阻垃闰症颤邢看挡第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,信号障碍段的消除,最常用的消障方法是缩短障碍信号的延续时间,反映在状态图上就是缩短信号状态线的长度在一般情况下,缩短信号延续时间的方法可通过逻辑与运算,或把长信号转化成脉冲信号等。,用逻辑与运算消除障碍,方法是:对于一个有障信号,设法找到一个制约信号,然后,二者进行逻辑与运算。经与运算后的信号缩短了延续时间,从而达到消除信号障碍的目的。,例如,任选一个有障信号,m,,为了消除其信号障碍段,另外找一个制约条件,x,,并对它们进行与运算,即,:m*=mx,国宏诽腑蝴透昆港片瞳箱解藉誊繁亦邵丘桌队腔疫翠龋纬栈垄垦烧撂巫乍第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,把长信号变成脉冲信号,有两种方法:一种是采用挡块发出,脉冲信号,如图,a当,活塞杆伸出时,挡,块压下并通过行程阀,发出一个脉冲信,号;当活塞杆缩回时,挡块绕销轴逆时,针转动,虽通过行程阀但不发出,信号;另一种是采用可通过式行程,阀发出脉冲信号如图,b,当活塞伸出,时,挡块压下行程阀发出脉冲信号;,当活塞缩回时,滚轮折回,挡块通过行程阀但不发出信号。,a),b),揣汝旅却殖判疫欺脆隐棺港功干遭息诫痞达破其己敏墅钻建铁幸尹魄挡缓第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,画逻辑原理图,用气动逻辑符号表示,的逻辑原理图由以下几部,分组成:,行程发信器,主要是行程阀,也包,括外部输入信号,如气动,阀等。,逻辑控制原理图,用与、或、非和记忆等逻辑元件符号表示,执行机构的控制元件,因具有记忆能力,可以用逻辑记忆符号表示。,姥鼎囱幕赐烈壶盗抗俩解寂郑翻化耗昆尹藤彝姬椎募壶训棒痛珍鸽厂寄苞第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,画气动控制原理图,气动控制逻辑原理图是整个气动控制回路的逻辑控制部分。它是控制回路的核心部分。它们在逻辑关系上与逻辑理图是完全一致的。,弗创舶呻奎匣台亦魏沪得傻串西碾而玻巴乏亦堑瞄凛撰郧讥躇旭吏橱裤毁第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,气动控制回路图,作为一个实际应用的控制回路,还需要在控制原理的基础上进行补充设计。如需要解决气源处理问题,手动与自动的转换以及调压、调速、互锁、防干扰、等一系列问题。,叙糕撑免累螟因贤缔砖芦熏腐步著或蒸重两庇折商买籽篡湘滩点砖明疾臀第9章 气压传动知识第9章 气压传动知识,
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