气动设计资料PPT学习教案.pptx

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1、会计学1气动气动(q dn)设计资料设计资料第一页，共85页。基本回路 9.1功能回路9.2为电工(dingng)技师班的学员提供优秀的教学资源！应用回路 9.3纯气动系统设计9.4第1页/共85页第二页，共85页。气动系统由气源、气路、控制元件、执行元件和辅助元件等组成，并完成规定的动作。任何复杂(fz)的气路系统，都是由一些具有特定功能的气动基本回路、功能回路和应用回路组成。本章将介绍这些回路及回路的设计方法。第2页/共85页第三页，共85页。基本回路是指对压缩空气的压力、流量、方向(fngxing)等进行控制的回路。基本回路包括供给回路、排出回路、单作用气缸回路、双作用气缸回路等。9.1

2、 基本(jbn)回路单作用气缸(q n)回路【作业1】请画出3/2单电控阀控制单作用气缸【作业2】请画出2个2/2单电控阀控制一个单作用气缸第3页/共85页第四页，共85页。9.1 基本(jbn)回路双作用(zuyng)气缸回路如气缸用于夹紧机构，考虑到失电保护控制(kngzh)，则选用双电控阀为好。单电控换向阀在失电时，立即复位，气缸自动缩回。【作业3】请设计用一个用5/2单电控先导型方向控制阀控制一个双作用气缸。【作业4】请设计用一个用5/2双电控先导型方向控制阀控制一个双作用气缸。双电控二位换向阀具有记忆功能，如果在气缸伸出的途中突然失电，气缸仍将保持原来的位置状态。第4页/共85页第五

3、页，共85页。9.1 基本(jbn)回路差动回路(hul)【作业5】请设计一个差压回路，用一个用5/2单电控先导型方向(fngxing)控制阀及单向阀、减压阀控制一个双作用气缸。差动回路是指气缸的两个运动方向采用不同压力供气，从而利用差压进行工作的回路。当双作用缸仅在活塞的一个移动方向上有负载时，采用该回路可减少空气的消耗量。但是在气缸速度比较低的时候，容易产生爬行现象。减压阀带单向阀的差动回路，电磁阀断电后，气缸以较低供气压力缩回。第5页/共85页第六页，共85页。9.1 基本(jbn)回路气马达(md)回路【作业6】请设计3个马达控制回路。用一个用2/2单电控阀控制单向(dn xin)气马

4、达,有调速环节；用二个用3/2单电控阀控制双向气马达；用一个用5/3双电控先导型方向控制阀控制双向气马达。第6页/共85页第七页，共85页。9.2 功能(gngnng)回路 功能回路是控制执行机构的输出(shch)力、速度、加速度、运动方向和位置的回路，包括速度控制回路、力控制回路、转矩控制回路和位置控制回路等。速度控制(kngzh)回路控制气缸速度调速稳速改变气缸进排气管路的阻力采用气液转换法，利用液体的特性来稳定速度1.进气节流、排气节流回路在气缸的进气侧进行流量控制时称为进气节流；在排气侧进行流量控制时称为排气节流。一般来说，进气节流多用于垂直安装的气缸支撑腔的供气回路。第7页/共85页

5、第八页，共85页。9.2 功能(gngnng)回路速度(sd)控制回路一般来说，进气节流多用于垂直安装的气缸支撑腔的供气回路。单作用气缸和气马达等，根据使用目的和条件，也采用进气节流控制。进气节流限制(xinzh)了供气速度，使得进气腔压力降低，从而容易造成气缸的“爬行”现象。【作业6】请设计一个进气节流调速回路，控制一个双作用气缸。1.进气节流、排气节流回路第8页/共85页第九页，共85页。9.2 功能(gngnng)回路速度(sd)控制回路【作业6】请设计一个进气节流(ji li)调速回路，控制一个双作用气缸。在进气节流时，气缸排气腔压力很快降至大气压，而进气腔压力的升高比排气腔压力的降低

6、缓慢。当进气腔压力产生的合力大于活塞静摩擦力时，活塞开始运动。由于动摩擦力小于静摩擦力，所以活塞运动速度较快，由此进气腔急剧增大，而由于进气节流限制了供气速度，使得进气腔压力降低，从而容易造成气缸的“爬行”现象。爬行原因分析1.进气节流、排气节流回路第9页/共85页第十页，共85页。排气节流1【作业6】请设计(shj)一个排气节流调速回路，控制一个双作用气缸。9.2 功能(gngnng)回路速度(sd)控制回路排气节流21.进气节流、排气节流回路第10页/共85页第十一页，共85页。【作业(zuy)7】请设计一个排气节流+快速缩回调速回路，控制一个双作用气缸。9.2 功能(gngnng)回路速

7、度控制(kngzh)回路 在排气节流时，排气腔内可以建立与负载相适应的背压，在负载保持不变或微小变动的条件下，运动比较平稳，调节节流阀的开度即可调节气缸往复运动速度。从节流阀的开度和速度的比例性、初始加速度、缓冲能力等特性来看，双作用气缸一般采用排气节流控制。1.进气节流、排气节流回路第11页/共85页第十二页，共85页。2.气液转换(zhunhun)回路 由于(yuy)空气的可压缩性，在低速及传动负载变化大的场合可采用气液转换回路。这种控制方式不需要液压动力即可实现传动平稳、定位精度高、速度控制容易等目的，从而克服了气动难以实现低速控制的缺点。【作业(zuy)8】请设计一个排气节流+气液转换

8、回路，控制一个双作用气缸，解决稳速的问题。9.2 功能回路速度控制回路第12页/共85页第十三页，共85页。2.气液转换(zhunhun)回路 【作业(zuy)9】请设计一个排气节流+气液阻尼缸稳速回路，控制一个双作用气缸，解决稳速的问题。9.2 功能(gngnng)回路速度控制回路比串联形式结构紧凑，气、液不易相混。不足之处是，如果安装时两缸轴线不平行，会由于机械摩擦导致运动速度不平稳。第13页/共85页第十四页，共85页。气压传动多数用气缸作执行元件，把气压能转换成机械能。气缸输出力是由供排气压力和活塞面积来决定(judng)的，因此可以通过改变压力和受压面积来控制气缸力。一般情况下，对于

9、已选定的气缸，可通过改变进气腔的压力来实现气缸出力控制。高低压力转换回路9.2 功能(gngnng)回路压力(yl)控制回路【作业10】请设计一个能选择两种不同压力的控制回路，控制一个双作用气缸，解决适合不同的负载的问题。第14页/共85页第十五页，共85页。9.2 功能(gngnng)回路压力(yl)控制回路【作业11】请设计一个能单方向(fngxing)（伸出时）连续控制压力的回路，控制一个双作用气缸，按一定的压力曲线向负载施加压力。连续压力控制回路第15页/共85页第十六页，共85页。9.2 功能(gngnng)回路转矩控制(kngzh)回路【作业12】请设计一个能控制双向气马达(md)

10、的方向、压力流量的控制回路（建议用5/3阀）。气马达是产生转矩的气动执行元件。一般情况下，对于已选定的气马达，其 转矩是由进排气压差决定 的。1.气马达转矩控制回路 活塞式气马达转矩控制回路通过改变减压阀的设定压力，即可改变气马达的输出转矩。第16页/共85页第十七页，共85页。9.2 功能(gngnng)回路转矩控制(kngzh)回路【作业13】请设计一个能控制摆缸的方向、压力、流量(liling)的控制回路（建议用5/2阀）。2.摆动马达转矩控制回路 在转矩控制回路中，通过调节供气压力来改变输出转矩，控制气马达或摆动马达的速度。第17页/共85页第十八页，共85页。9.2 功能(gngnn

11、g)回路位置(wi zhi)控制回路u气压控制方式；u内、外部挡块方式；u锁定机构方式；u气液变换方式。位置控制第18页/共85页第十九页，共85页。9.2 功能(gngnng)回路位置控制(kngzh)回路1.采用(ciyng)三位阀的回路由于气缸活塞两端作用面积不同，阀处于中位后活塞仍将移动一段距离。调节调压阀的压力，使作用在活塞上的合力为零，中位加压式(也可使用中位封闭式)由于空气的可压缩性，采用纯气动控制方式难以得到较高的控制精度。第19页/共85页第二十页，共85页。9.2 功能(gngnng)回路位置控制(kngzh)回路2.采用机械挡块辅助定位(dngwi)的回路u 采用机械挡块

12、辅助定位回路简单可靠，在定位状态下驱动气缸始终压紧挡块，不产生间隙，可以完全停止在确定位置上，其定位精度取决于挡块的机械精度。u使用挡块定位机构必须注意的问题是：为防止系统压力过高，应设置安全阀以及为保证精度应考虑冲击的吸收及挡块的刚性。图9.13 采用挡块的位置控制回路 为防止系统压力过高，应设置安全阀以及为保证精度应考虑冲击的吸收及挡块的刚性。第20页/共85页第二十一页，共85页。9.2 功能(gngnng)回路比例阀、伺服阀控制(kngzh)回路 比例阀和伺服阀可连续控制压力(yl)或流量的变化，不采用机械式辅助定位也可达到较高精度的位置控制。图9.16 采用流量伺服阀的连续位置控制回

13、路 采用流量伺服阀的位置控制回路。该回路由气缸、流量伺服阀、位移传感器及计算机控制系统组成。活塞位移由位移传感器获得并送入计算机，计算机按一定算法求得伺服阀的控制信号的大小，从而控制活塞停留在期望的位置上。第21页/共85页第二十二页，共85页。应用(yngyng)回路是指在生产实践中经常用到的回路，它一般由基本回路和功能回路组合或变形而成，如增压回路、同步回路、缓冲回路、平衡回路和安全回路等。9.3 应用(yngyng)回路增压(zn y)回路 当压缩空气的压力较低，或气缸设置在狭窄的空间里，不能使用较大面积的气缸，而又要求很大的输出力时，可采用增压回路。增压一般使用增压器，增压器可分为气体

14、增压器和气液增压器。气液增压器高压侧用液压油，以实现从低压空气到高压油的转换。1.增压器增压回路第22页/共85页第二十三页，共85页。应用回路是指在生产实践中经常用到的回路，它一般由基本回路和功能(gngnng)回路组合或变形而成，如增压回路、同步回路、缓冲回路、平衡回路和安全回路等。9.3 应用(yngyng)回路增压(zn y)回路 五通电磁阀通电，气控信号使三通阀换向，经增压器增压后的压缩空气进入气缸无杠腔。五通电磁阀断电，气缸在较低的供气压力作用下缩回，可以达到节能的目的。第23页/共85页第二十四页，共85页。9.3 应用(yngyng)回路增压(zn y)回路2.增压夹紧回路 电

15、磁阀左侧通电，对增压器低压侧施加压力，增压器动作，其高压侧产生高压油并供应给工作缸，推动工作缸活塞(husi)动作并夹紧工件。电磁阀右侧通电可实现缸及增压器回程。使用该增压回路时，必须把工作缸所需容积限制在增压器容量以内，并留有足够裕量；油、气关联部密封要好，油路中不得混入空气。第24页/共85页第二十五页，共85页。冲压回路，主要用于薄板冲床、压配压力机等。由于在实际冲压过程中，往往仅在最后很小一段行程里作功，其它行程不作功。常采用低压(dy)-高压二级回路，无负载时低压(dy)，作功时高压。9.3 应用(yngyng)回路冲压(chngy)回路1.冲压回路 第25页/共85页第二十六页，共

16、85页。9.3 应用(yngyng)回路冲压(chngy)回路1.冲压回路 电磁换向阀通电后，压缩空气进入气液转换器，使工作缸动作。当活塞前进到某一位置，触动三通高低压转换阀时。该阀动作，压缩空气供入增压器，使增压器动作。由于增压器活塞动作，气液转换器到增压器的低压液压回路被切断(qi dun)(内部结构实现)，高压油作用于工作缸进行冲压作功。当电磁阀复位时，气压进入增压器活塞及工作缸的回程侧，使之分别回程。第26页/共85页第二十七页，共85页。9.3 应用(yngyng)回路同步控制回路(hul)1.气动与机械机构(jgu)并用方法采用同轴齿轮连接两活塞杆上齿条而达到气缸同步位移的机构。虽

17、然存在一定的机械误差，但能可靠地实现同步控制。图9.22 使用刚性连接的同步控制回路第27页/共85页第二十八页，共85页。9.3 应用(yngyng)回路同步控制回路(hul)2.气液转换方法 换向阀油箱二通阀二通阀放气塞梭阀第28页/共85页第二十九页，共85页。9.3 应用(yngyng)回路同步控制回路(hul)2.气液转换方法 当三位五通电磁阀A端电磁铁通电后，压缩空气通过管路自下而上作用在两个气液缸的气缸活塞的无杆腔，使之克服各自的负载向上运动。此时，来自梭阀9的控制气压使常开式二通阀3和4关闭，所以气液缸7和8的液压缸部分的上侧液压油分别被压送到7和8的液压缸部分的下侧，可以保证

18、缸7和8向上同步移动。同理电磁阀的B端电磁铁通电时，可以保证缸向下同步移动。这种上下(shngxi)运动中由于泄漏而造成的液压油不足可在电磁阀不通电的图示状态下从油箱2自动补充。为了排出液压缸中的空气，需设置放气塞5和6。第29页/共85页第三十页，共85页。9.3 应用(yngyng)回路张力(zhngl)控制回路 气缸的输出力精度取决于缸的动摩擦力及减压阀精度。为保证控制精度，应选择摩擦力小的气缸及精密(jngm)减压阀。装置启动时，为了给带材一个初始张力，采用中位加压的电磁阀。当装置进入正常运转时，根据控制要求，使电磁铁A或B通电，便能进行张力控制。第30页/共85页第三十一页，共85页

19、。9.3 应用(yngyng)回路平衡(pnghng)回路平衡回路是指保持外负载(fzi)与气缸压力所产生的力相平衡，控制气缸速度或位置的回路。气动平衡回路不同于液压回路，由于空气的压缩性，在负载(fzi)移动剧烈的装置中，有时也采用气液转换回路或气液阻尼缸。1.平衡基本回路 如果气缸承受的负载与减压阀设定压力所产生的推力相平衡，负载可以停止在任意位置上。从理论上说，只要气缸内压与负载稍有不同，就会发生移动，但实际上因活塞的摩擦阻力，气缸可以在平衡点附近一个小的范围内仍然保持停止状态。第31页/共85页第三十二页，共85页。2.应用(yngyng)回路9.3 应用(yngyng)回路平衡(pn

20、ghng)回路任意位置停止的起重机上的回路第32页/共85页第三十三页，共85页。2.应用(yngyng)回路9.3 应用(yngyng)回路平衡(pnghng)回路任意位置停止的起重机上的回路调节减压阀的压力使之与负载平衡物体的提升和下降由3/2手动换向阀实现溢流阀是为使气缸出力与机构总重量平衡而设置的。第33页/共85页第三十四页，共85页。2.应用(yngyng)回路9.3 应用(yngyng)回路平衡(pnghng)回路1）任意位置停止的起重机上的回路先导气控三位四通阀用于在气缸空气泄漏和活塞移动时供气和排气节流阀是在无负载时为了保证三位四通阀处于中位状态而向三位四通阀右端提供一定的压

21、缩空气(防止因空气泄漏而引起的控制压力降低)。第34页/共85页第三十五页，共85页。负载的重量全部由活塞下腔的气体压力进行(jnxng)平衡。大容量溢流型电气比例压力阀控制活塞下腔的压力，以维持平衡压力不变，并随时根据负载变动而设定不同的压力。平衡(pnghng)回路9.3 应用(yngyng)回路 2.应用回路（2）气压自动平衡回路第35页/共85页第三十六页，共85页。缓冲(hunchng)回路9.3 应用(yngyng)回路 1.缓冲基本(jbn)回路 气缸驱动较大负载高速移动时，会产生很大的动能。将此动能从某一位置开始逐渐减少，最终使负载在指定位置平稳停止的回路称为缓冲回路。缓冲的方

22、法大多是利用空气的可压缩性，在气缸内设置气压缓冲装置。此外还有在外部设置吸振气缸的方法，但对于行程短、速度高的情况，气缸内设气压缓冲吸收动能比较困难，一般采用液压吸振器。第36页/共85页第三十七页，共85页。缓冲(hunchng)回路9.3 应用(yngyng)回路 1.缓冲基本(jbn)回路 驱动负载的气缸运动时具有很大的动能，到达停止前的某个位置时，触动吸振缸的活塞杆，使吸振缸的压力上升，缸内空气经节流阀和换向阀排出。当主动缸返回时，吸振缸也同时被供气，活塞杆伸出。由于空气有压缩性，使用这种回路时，节流阀开度必须调节适当，否则会产生能量吸收不足，发生撞击或能量吸收过大发生反弹现象。第37

23、页/共85页第三十八页，共85页。2.使用(shyng)安全阀的回路采用(ciyng)这种方式时，由于限制了缸内压力，会使气缸的缓冲行程拉长。避免(bmin)缸内压力过高无溢流阀时，节流将会产生很大的压力吸振缸回程时，压缩空气经单向阀供入，使活塞返回原位。缓冲回路9.3 应用回路第38页/共85页第三十九页，共85页。两个排气节流阀分别调定为不同(b tn)的节流开度（调节背压的大小），以控制气缸的高速运动或低速缓冲。通电时，气缸高速(o s)运动，当气缸接近行程终点时，行程开关发出的电信号使三通电磁阁断电，气缸由高速(o s)运动状态转变为低速缓冲状态。3.采用并联节流阀的缓冲(hunchn

24、g)回路缓冲回路9.3 应用回路第39页/共85页第四十页，共85页。高低压力转换回路1.气缸的两个运动方向采用不同(b tn)压力供气回路;（降低(jingd)空气的消耗量）9.3 应用(yngyng)回路节能回路2.根据各个气缸具体的负载，采用不同的供气压力，此时对于低压供气的回路也就节省了空气消耗量。第40页/共85页第四十一页，共85页。高低压力转换回路3.气动控制信号和气缸的供气(n q)采用不同的工作压力（降低(jingd)空气的消耗量）9.3 应用(yngyng)回路节能回路4.气缸在往复运动中进行排气时，将排气部分地回收，也能减少压缩空气消耗量。第41页/共85页第四十二页，共

25、85页。9.3 应用(yngyng)回路节能(ji nn)回路气缸上升时，电磁阀得电，气缸在减压阀1所设定(sh dn)的压力下伸出，气缸有杆腔的低压（由减压阀2决定）压缩空气排到大气中。减压阀2被调定为较低的压力，在气缸伸出时，减压阀2实际是关闭的。减压阀2被调定为较低的压力，在气缸伸出时，减压阀2实际是关闭的。降低空气的消耗量第42页/共85页第四十三页，共85页。9.3 应用(yngyng)回路节能(ji nn)回路减压阀被调定为较低的压力，气缸无杆腔不排放压缩空气，由气罐引出(yn ch)的气体，经减压阀减压引入气缸有杆腔。电磁阀断电，气缸在负载重力的作用下缩回，气缸无杆腔的压缩空气被

26、压回气罐。由此将回路耗气量减至最小。利用负载的重力，降低空气的消耗量 第43页/共85页第四十四页，共85页。双手同时按下手动阀时，才能切换主阀，气缸活塞才能下落，锻、冲工件。实际上给主阀的控制(kngzh)信号是1、2相“与”的信号。1.双手操作(cozu)安全回路9.3 应用(yngyng)回路安全回路第44页/共85页第四十五页，共85页。2.过载保护(boh)回路9.3 应用(yngyng)回路安全(nqun)回路图9.33 过载保护回路 1手动换向阀 2主控阀3顺序阀 4梭阀 5手动换向阀初始状态第45页/共85页第四十六页，共85页。2.过载保护(boh)回路9.3 应用(yngy

27、ng)回路安全(nqun)回路图9.33 过载保护回路 1手动换向阀 2主控阀3顺序阀 4梭阀 5手动换向阀不过载，到位按下右路接通伸出压下滚轮第46页/共85页第四十七页，共85页。2.过载(guzi)保护回路9.3 应用(yngyng)回路安全(nqun)回路图9.33 过载保护回路 1手动换向阀 2主控阀3顺序阀 4梭阀 5手动换向阀过载按下顺序阀接通伸出右路接通第47页/共85页第四十八页，共85页。气缸用于起吊重物时，如果突然停电或停气，气缸将在负载重力的作用下伸出，因此需采取安全措施防止气缸下落，使气缸能够保持在原位置。防止气缸下落可以在回路设计时采用二位二通阀或气控单向阀封闭(f

28、ngb)气缸两腔的压缩空气，或者采用内部带有锁定机构的气缸。3.防止下落(xilu)回路9.3 应用(yngyng)回路安全回路第48页/共85页第四十九页，共85页。3.防止下落(xilu)回路9.3 应用(yngyng)回路安全(nqun)回路第49页/共85页第五十页，共85页。3.防止下落(xilu)回路9.3 应用(yngyng)回路安全(nqun)回路第50页/共85页第五十一页，共85页。3.防止(fngzh)下落回路9.3 应用(yngyng)回路安全(nqun)回路第51页/共85页第五十二页，共85页。“直觉法”即所谓经验法或传统法。这种方法主要依靠设计者的经验与能力去完成

29、回路设计。对于较简单的气动回路，采用这种方法方便实用。但对于复杂的气动系统，这种方法不容易考虑周全，使系统容易漏掉、遗忘某些(mu xi)功能甚至出错。另一方面，采用这种设计的复杂回路，难于诊断与维修。气动回路(hul)设计方法1.直觉(zhju)法9.4 纯气动系统设计第52页/共85页第五十三页，共85页。气动回路(hul)设计方法2.串级法9.4 纯气动系统(xtng)设计 串级法(Cascade method)是一种控制管路的选择法，如图9.35所示。串级法通常利用4/2或5/2双气控阀（有记忆功能）来选择压力管道，选中的管道处于供气状态，其它管道则处于排气状态（与大气相接）。顺序选择

30、若干管道，可保证在任一时间内，只有与供气管到相接的方向控制阀，才可能(knng)实现转接，输出一组信号。第53页/共85页第五十四页，共85页。气动回路(hul)设计方法 2.串级法 9.4 纯气动系统(xtng)设计图9.35 各级串级转换气路（初始(ch sh)X1为有效状态）第54页/共85页第五十五页，共85页。气动(q dn)回路设计方法 2.串级法 9.4 纯气动系统(xtng)设计两级两阀、三管（步）二级串接，X1有效二级串接，X2有效保持右态二级串接，X3有效第55页/共85页第五十六页，共85页。气动回路(hul)设计方法 2.串级法 9.4 纯气动(q dn)系统设计 3级

31、3阀、4管（步）X1有效(yuxio)，阀C右位X2有效,阀C保持右位第56页/共85页第五十七页，共85页。气动回路(hul)设计方法 2.串级法 9.4 纯气动(q dn)系统设计 3级3阀、4管（步）X3有效(yuxio)，阀A保持右位X4有效,阀B保持右位第57页/共85页第五十八页，共85页。气动回路设计(shj)方法 2.串级法 9.4 纯气动(q dn)系统设计在复杂的纯气动系统设计中，广泛应用。在控制操作开始前，压缩空气源将通过串级中的所有管道选择阀。因此，只要有一个(y)阀动作不良，就会出现不良开关转换作用。在设计回路中，需要多少输出管路和管道选择阀，要按动作顺序的分组(级)

32、而定。如动作顺序分为四组则要输出四条管路，管道选择阀的数量则为管道数减一。第58页/共85页第五十九页，共85页。【例题1】在一个4/2阀的阀体成品上需要(xyo)冲印P、A、B及O等字母标志。将阀放置在一夹持器内。气缸1.0冲印阀体上的字母。气缸2.0(B)推送阀体,使其从夹持器落入一筐篮内。试设计一纯气动回路，满足冲压工作需求。图9.37 冲压印字机示意图步骤1依据题意(t y)，绘出冲压印字机示意图9.4 纯气动系统(xtng)设计冲压印字机设计步骤2设计冲压印字机位移步骤图图9.38 冲压印字机位移步骤图第59页/共85页第六十页，共85页。图9.37 冲压印字机示意图9.4 纯气动系

33、统(xtng)设计冲压(chngy)印字机设计（1）采用直觉法进行设计。（2）加工(ji gng)工艺进行分析：应考虑对工件有无进行判别的。在本例中，为简化系统，省掉了此项功能。两气缸的动作顺序由滚轮直动阀2.2、2.3、2.4保证，启动初始条件由阀1.6确定，阀1.6被压下，系统才可启动。由于是冲压设备，为安全起见，双手必须按按钮，方可开始冲压，因此系统中使用了一个与阀。步骤3设计冲压印字机的纯气动回路图第60页/共85页第六十一页，共85页。9.4 纯气动系统(xtng)设计冲压(chngy)印字机设计步骤3设计冲压印字机的纯气动(q dn)回路图采用直觉法进行设计第61页/共85页第六十

34、二页，共85页。【例题2】某盘形工件在一清洗池内清洗。一气缸推动盛满盘形工件的筐篮在清洗池内升降上下。要求可采用二种方法完成清洗：第一种：操作者用手动完成容器的上、下运动(yndng)；第二种：操作者手动产生起动信号，经过一预先设定的时间后自行切断清洗操作。试设计一纯气动回路，满足工件清洗需求。1.绘出清洗(qngx)工件的示意图9.4 纯气动系统(xtng)设计工件清洗机设计第62页/共85页第六十三页，共85页。2.设计(shj)工件清洗机的位移步骤图方法1 位移步骤图方法2 位移步骤图9.4 纯气动系统(xtng)设计工件(gngjin)清洗机设计第63页/共85页第六十四页，共85页。

35、u(1)两种清洗(qngx)方法每次只能选择一种，因此两种方法的选择应是“或”的关系。u(2)设备启动的条件是气缸处于缩回状态（阀1.6被压下）。u(3)手动状态时，由操作人员按阀1.2、1.3,使气缸伸出和缩回。u(4)自动状态时，一定要有定时阀来控制自动运行的时间。自动循环由阀1.6、1.7 控制实现在阀1.8切断前容器不停地上下运动。u(5)要有阀控制自动与手动间的切换。3.理清设计(shj)思路9.4 纯气动系统(xtng)设计工件清洗机设计第64页/共85页第六十五页，共85页。4.设计工件(gngjin)清洗机的气动回路图9.4 纯气动系统(xtng)设计工件(gngjin)清洗机

36、设计第65页/共85页第六十六页，共85页。9.4 纯气动(q dn)系统设计喷巧克力机【例题3】该机可在蛋糕、冰淇淋等表面喷涂一层巧格力作装饰。气缸 1.0（A）伸出，开启喷枪阀。在同时，启动气缸 2.0(B)及3.0(C)。气缸2.0(B)推动冰淇淋块缓缓前进，气缸 3.0（C）在与纵向行程成直角方向导引喷枪的摆转运动。当气缸 2.0(B)到达前端点位置时，气缸1.0（A）缩回，关闭喷枪阀以及气缸 2.0(B)及3.0(C)，返回至它们的起始位置。该气动系统应具有自动及手动操作功能，并且能对冰淇淋块进行记数。试设计一纯气动回路，满足喷巧克力的需求。第66页/共85页第六十七页，共85页。9

37、.4 纯气动系统(xtng)设计喷巧克力机1.据题意，绘出清洗(qngx)工件的示意图第67页/共85页第六十八页，共85页。9.4 纯气动系统(xtng)设计喷巧克力机2.设计工件清洗机的位移(wiy)步骤图第68页/共85页第六十九页，共85页。9.4 纯气动(q dn)系统设计喷巧克力机3.运动(yndng)关系分析（1）缸1.0缩回为系统的启动条件（初始状态）。（2）按下启动阀1.2，阀0.1在Y(右)转接，处于右位，使压缩空气进入管路S1，进而使4/2双气控方向控制阀1.1、2.1及3.1在Z（左）接转，处于左位。（3）气缸l.0(A)开启(kiq)喷枪，气缸2.0(B)推动冰淇淋缓

38、缓向前以及气缸3.0(C)前后摆动喷枪。第69页/共85页第七十页，共85页。9.4 纯气动系统(xtng)设计喷巧克力机3.运动关系(gun x)分析（4）当气缸2.0(B)到达前端点位置(wi zhi)时，碰到滚轮直动式换向阀 1.32.3，使管路选择阀0.1在Z（左）接转，使压缩空气进入管路 S2，同时使管路S1排放。所有三个气缸皆回行到它们的端点位置(wi zhi)。（5）为了使系统具有自动及手动操作功能，可以通过阀 1.4从手动(MAN)接转至自动(AUT)。（6）应使用一个气动记数器记录已经喷涂巧格力的冰淇淋块。第70页/共85页第七十一页，共85页。9.4 纯气动(q dn)系统

39、设计喷巧克力机4.在原设计工件(gngjin)清洗机的位移步骤图基础上，绘出全功能图。5.采用(ciyng)了串级法设计此回路图start第71页/共85页第七十二页，共85页。【例题4】紫铜管需要(xyo)二次扩孔。为了达到扩孔的要求，首先将紫铜管放入紫铜管定位块中。当启动信号产生时，气缸l.0(A)夹紧紫铜管。气缸2.0(B)在第一站完成粗扩孔。在第一卷边站粗扩孔操作完成后，气缸 2.0(B)缩回，气缸3.0(C)推动气缸2.0(B)，使其进入第二扩孔站至定位。气缸 2.0(B)再度外伸并在紫铜管上完成最后的扩孔操作。然后气缸 2.0(B)回行至起始位置。气缸 1.0(A)松开紫铜管，同时

40、气缸 3.0(C)使气缸2.0(B)回复到第一扩孔站，为再次扩孔做好准备。试设计一纯气动回路，满足扩孔机的加工需求。9.4 纯气动系统(xtng)设计扩孔(ku kn)机设计1.绘出扩孔机的示意图第72页/共85页第七十三页，共85页。9.4 纯气动(q dn)系统设计扩孔(ku kn)机设计2.设计扩孔机的位移步骤图A+B+I B-C+I B+I B-(C-,A-)需4管3阀（1）第73页/共85页第七十四页，共85页。9.4 纯气动(q dn)系统设计扩孔(ku kn)机设计3.气缸运动(yndng)逻辑关系分析（2）阀1.6缩回为系统的启动条件（初始状态）用一个管道同时控制一个气缸的伸出

41、与缩回，本身就是矛盾的。依据扩孔机的位移步骤图，设计其管道分组共四组A+B+I B-C+I B+I B-(C-,A-)同一执行元件B不能分配在同一组分组分隔符号第74页/共85页第七十五页，共85页。9.4 纯气动(q dn)系统设计扩孔(ku kn)机设计4.采用(ciyng)串级法设计此回路图 (A+B+I B-C+I B+I B-(C-,A-)扩孔机纯气动回路图第75页/共85页第七十六页，共85页。练习(linx)与思考1试绘出一气动回路。其条件是三个不同输入信号中任何一个输入信号均可使气缸前进，当活塞(husi)伸到头自动后退。2试绘出一气动回路。其条件是只有三个输入信号同时输入才可

42、使气缸前进，当活塞(husi)伸到头自动后退。3双压力阀（与阀）的两输入口都有压缩空气输入，若两口输入的空气压力分别为6 bar(O.6 MPa)和4 bar(O4 MPa)，则与阀的输出口输出的空气压力是多少?4设计一个限位开关控制气动回路，能使气缸完成单次循环功能。第9章 气动回路(hul)及纯气动系统设计第76页/共85页第七十七页，共85页。5设计一个压力控制气动回路，能使气缸完成单次循环功能(gngnng)。6设计一个延时控制气动回路，能使气缸完成单次循环功能(gngnng)。7设计一个限位开关控制气动回路，该回路能从两个不同的控制点采用手动或脚踏控制，使气缸完成单次循环功能(gng

43、nng)。8设计一个限位开关控制回程的气动回路，该回路具有快速前进，慢速回行的的功能(gngnng)。练习(linx)与思考第9章 气动回路及纯气动系统(xtng)设计第77页/共85页第七十八页，共85页。9试分析图9.49所示的气动(q dn)回路的工作过程，并指出各元件的名称。图9.49练习(linx)与思考第9章 气动回路及纯气动系统(xtng)设计第78页/共85页第七十九页，共85页。10试利用两个双作用气缸、一个(y)气动顺序阀、一个(y)二位四通单电控制换向阀组成顺序动作回路。11试设计一个(y)双作用气缸动作之后单作用气缸才能动作的联锁回路。12试利用三个两位三通手动按钮换向

44、阀、一个(y)两位四通记忆阀和一个(y)气动梭阀组成手动自动选择并手动启动的启动回路。练习(linx)与思考第9章 气动(q dn)回路及纯气动(q dn)系统设计第79页/共85页第八十页，共85页。13气缸的动作顺序如下，试用直觉(zhju)法设计气动控制回路。(1)(2)(3)练习(linx)与思考第9章 气动回路及纯气动系统(xtng)设计第80页/共85页第八十一页，共85页。14采用串级法设计设计题13所示的三个气动控制回路。回路具有单一循环功能、连续循环功能和紧急停止功能。15在一铣床(xchung)夹持器上加工铝工件的各边。从一重力进给物料仓下来的工件由气缸1.0（A）推入到夹

45、持装置内。气缸2.0(B)夹紧工件。气压油压进给单元3.0(C)产生夹定装置的进给运动。铣削铝工件并在操作完毕时由顶出气缸4.0(D)顶出工件。气压油压进给单元使夹持装置回行至起始位置，铣床(xchung)夹持器工作原理图如图8.17所示。位移步骤图如图8.18所示。试设计相应的纯气动控制回路。练习(linx)与思考第9章 气动回路(hul)及纯气动系统设计第81页/共85页第八十二页，共85页。图9.51 位移(wiy)步骤图图9.50 铣床夹持(ji ch)器工作原理图练习(linx)与思考第9章 气动回路及纯气动系统设计第82页/共85页第八十三页，共85页。ENDEND第83页/共85页第八十四页，共85页。第84页/共85页第八十五页，共85页。