气动传动实验指导书2015.doc

适用于机械设计专业气压传动实验指导书 编写 陈子顺 刘瑞素 高春艳 河北工业大学 机械学院 机电系2012年 2月目 录实验一 双作用气缸的换向回路 2实验二 单气缸连续往复动作回路 4实验三 两气缸顺序动作回路 . 8附 录 . 131实验一 双作用气缸的换向回路 一、实验目的1、初步了解和熟悉双作用气缸、单向节流阀、双气控二位五通换向阀、手动（人控）二位五通换向阀、三联件等气动元件的结构、性能和气动方向控制回路的设计方法及工作原理。2、练习本实验设备的使用及接线方法。3、学习Festo Fliudsim软件的使用方法。4、进一步学习领会气动方向控制回路的原理。二、预习要求按本实验指导书中的内容进行预习，包括气压传动原理和PLC控制等。三、实验设备及器材1、Festo气动实验台。2、空气压缩机。3、双作用气缸、单向节流阀、双气控二位五通换向阀、手动（人控）二位五通换向阀、三联件等。四、实验原理气动方向控制回路是通过控制气缸进气方向，从而改变活塞运动方向的回路。图1-1是用双气控二位五通换向阀控制双作用气缸伸、缩的回路。在回路中，手控式两位五通阀用于控制气控两位五通阀的“位”。当手控阀使用“左位”时，主阀也使用“左位”；当手控阀使用“右位”时，主阀也使用“右位”，从而控制气缸活塞的运动方向。五、参数设定1、气泵工作压力8bar（1bar=0.1Mpa）；2、气缸工作压力4bar。六、实验步骤1、按图1-1（双作用气缸的换向回路）依次连接各气动元件。2、仔细检查回路，确保实验回路的连接无误后，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，接通电源，待气源压力达到8bar后，打开阀门使用。23、通过调节装在气缸进出气管路上的单向节流阀，调节气缸的动作速度。使气缸动作平缓，实验现象明显。图1-1 双作用气缸换向回路七、注意事项1、本气动实验台采用插入式管接头。使用时，将气管通过弹簧片和密封圈达到底部，即可牢固地连接、密封。拆卸管子时，用手将管子向接头里推一下，然后向里推压顶套，即可拔出管子（不要强行拔出）。2、注意单向节流阀的连接方向。3、实验时，所加气压信号或气压源的压力不要过大，一般以4bar压力为宜。4、工作状态下，不要插拔回路中的气管。如果要拆卸或修改回路，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，排净回路中的残余气体，再重新搭建。5、实验完毕，气管、气管塞头及各元气件放回原位。八、总结要求1、试述此气动回路的工作原理并画出原理图。2、列出所有气动元件的功能，分析实验现象，简述心得体会。3、编写实验报告。3实验二 单气缸连续往复动作回路一、实验目的1、初步了解和熟悉双作用气缸、单向节流阀、单电磁二位五通换向阀、三联件等气动元件的结构、性能和单缸连续往复动作回路的设计方法。2、学习掌握用电磁换向阀实现的连续往复动作回路。3、深入理解单缸连续往复动作回路的原理。4、学习OMRON PLC编程方法。二、实验设备及器材1、Festo气动实验台。2、空气压缩机。3、双作用气缸、单向节流阀、单电磁二位五通换向阀、行程开关、三联件。三、实验原理实验回路为采用电磁换向阀的单缸连续往复动作回路，如图1-2所示。工作时，当电磁铁得电，则方向阀使用“左位”，此时活塞杆伸出；活塞杆外伸压下前端行程开关时，电磁铁失电，方向阀由弹簧复位而使用“右位”，此时活塞杆缩回。当活塞杆缩回到行程终点压下另一个行程开关，换向阀再次换向，如此循环往复，连续动作。其中，图1-3为该气动回路的电气控制PLC梯形图。图1-2 使用行程开关的单往复运动回路4图1-3 单气缸往复循环动作电气控制PLC梯形图四、实验步骤1、按图1-2（单缸连续往复动作回路）依次连续各气动元件。2、使用欧姆龙手持编程器将图1-3所示PLC梯形图写入欧姆龙可编程控制器。图1-3所示PLC对应的指令助记符语言如下：注：1、手持式编程器需要口令时，输入“CLR”+“MONTR”；2、清除PLC内存中程序时，按“SET”+“NOT”+“RESET”+“MONTR”；3、重复按几次“CLR”键，直至屏幕显示“00000 LD 00000”即可。3、此实验的电气控制回路接线图如图1-4所示。按照图1-4进行接线。4、仔细检查回路，确保实验回路的连续无误后，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，接通电源，待气源达到8bar后，打开阀门使用。55、通过调节装在气缸进出气管上的单向节流阀，调节气缸活塞的动作速度。使气缸动作平缓，实验现象明显。6、认真观察实验现象，思考行程开关如何发出控制连续往复运动的信号。五、注意事项1、电源、电磁阀的接线要正确。2、本气动实验台的电和气均采用插入式接头。使用时，插线和插管都要可靠。3、实验时，所加气压信号或气压源的压力不要过大，一般以4bar压力为宜。4、工作状态下，不要插拔回路中的气管或插线；如果要拆卸或改建回路，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，切断控制回路电源，排将回路中的残余气体，再重新搭建。六、总结要求1、试述此气动回路的工作原理并画出原理图。2、讨论用行程开关来实现单缸的连续往复动作的工作特点，画出气动回路图。3、列出所有气动元件的功能，分析实现现象，简述心得体会。4、讨论如果去掉SB2，回路的动作会发生何种变化。4、编写实验报告。 77实验三 两气缸顺序动作回路一、实验目的1、了解和熟悉双作用气缸及行程开关、单向节流阀、双电磁二位五通换向阀、三联件等气功元件的结构、性能和多缸顺序动作回路的设计方法。2、学习电磁阀、行程开关等的使用及接线方法。3、掌握气动方向控制回路的原理。二、预习要求复习本实验指导书中PLC、电磁阀控制等相关内容。三、实验设备及器材1、Festo气动实验台。2、空气压缩机。3、双作用气缸及行程开关、单向节流阀、双电磁二位五通换向阀、三联件。四、实验原理多缸顺序动作回路如图1-5所示。采用行程开关和磁性开关的双缸连续动作回路。工作时，接通气源、电源，按下启动按钮SB1，气缸A活塞杆外伸；当气缸A的活塞杆挡块压下行程开关ST2后，气缸B的活塞杆外伸；当气缸B的活塞外伸到前端行程终点时，活塞A的活塞杆返回；当活塞A的活塞杆缩回到原点时，活塞B的活塞杆缩回，并当缩回到原点时活塞A的活塞杆外伸，进入新的动作循环，直到按下停止按钮SB2为止。8图1-5 双气缸顺序动作回路图1-6双气缸顺序动作电气控制PLC梯形图 五、实验步骤1、按图1-5（多缸顺序动作回路）依次连接各气动元件。92、使用欧姆龙手持编程器将图1-6所示PLC梯形图写入欧姆龙可编程控制器。图1-6所示PLC梯形图对应的指令助记符语言如下：3、电源要接正确，电磁阀、行程开关、磁性开关的连线要正确地插到电气控制面板上，插接方法如图1-7 所示。4、仔细检查回路，确保实验回路（气路和电路）的连接正确无误后，请实验老师复查。5、先将空气压缩机出气口的阀门关闭，接通电源，待气源压力达到8bar后，打开阀门使用。6、调节装在气缸进出气管上的单向节流阀，调节气缸的动作速度。使气缸动作平缓，实验现象明显。7、观察实验现象并作记录。六、注意事项1、电源要接正确，电磁阀，行程开关的连线要正确地插到电气控制面板上。2、本气动实验台采用插入式管接头。拆卸气管时，用手将管子向接头里推一下，然后向里推压顶套，即可拔出管子。3、注意单向节流阀的连接方向。104、实验时，所加气压信号或气压源的压力一般以4bar压力为宜。5、工作状态下，不要插拔回路中的气管；如果要拆卸或改建回路，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，排净回路中的残余气体，再重新搭建。6、实验完毕，关闭气源和电源，释放管路中残压，按要求拆卸各元件并将各元件放回原位。七、总结要求1、试述此气动回路的工作原理并画出原理图。2、讨论多缸顺序动作是如何实现的及各阀的作用和特点。3、分析实验现象，理解设计思维。4、编写实验报告。 12附录 FESTO气动-PLC控制实验台简介安全和操作说明为了自身安全，请注意下列安全事项：w 压缩气管线的断开可能会引起事故。要马上关闭气源！w 在打开气源时，首先要安全连接所有气管。w 警告! 当接通气源时，气缸可突然伸出。w 在检查错误时不要手动操作滚动杆(使用工具)。w 遵守所有安全规则！(DIN 58126)。w 限位开关要牢固的安装以保证它们只在凸轮上与气缸接触。w 不要超出最大允许操作压力(见数据表)。w 构建气动回路：使用外径尺寸为4mm 的塑料气管来连接元件。塑料气管要完全插入到CU 快插连接器中；不需要额外的固定！w 轻推CU 快插连接器以松开连接：气管可以通过压下夹头来松开。w 在断开连接前关闭气源。w 实验板的安装方法分为A，B 或C ：A:卡座安装式系统，固定时无需使用其他元件。元件固定在卡座上。夹紧卡座两侧的手柄就可以在铝合金底板的T 型槽内移动卡座，松开手柄固定卡座。用于轻质，无负载的元件。B：旋转安装式系统，固定时无需使用其他元件。带有锁紧圆盘，通过旋紧元件底座上的螺帽和底座下面的T 型螺钉来垂直或水平固定元件。用于较重，带负载的元器件C：13螺丝固定式系统，固定时需使用其他元件。通过内六角螺钉和T 型螺母垂直或水平固定元件。用于重型，带较重负载的元件或无需经常取下的元器件。