气动控制回路PPT学习教案.pptx

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1、会计学1气动气动(q dn)控制回路控制回路第一页，共61页。本章教学本章教学(jio xu)目的目的 通过本章讲解，使学生熟悉各种气动基本回路的组成以及工作原理，了解各种气动基本回路和液压基本回路的区别。1.熟悉气动回路的功能、组成与表示；2.掌握换向回路、速度控制(kngzh)回路、压力控制(kngzh)回路工作原理及其应用；（重点）3.了解气液联动回路工作原理；4.掌握计数回路、延时回路工作原理及其应用；（难点）5.掌握安全保护和操作回路及其应用；6.熟悉气动回路的一般分析方法。第1页/共61页第二页，共61页。第第5章章 气动气动(q dn)控制回路控制回路 气动系统由于采用的元件和连

2、接方式不同，可实现(shxin)各种不同的功能，而任何复杂的气动控制回路，都是由若干个具有特定功能的基本回路和常用回路组成。在气动系统分析、设计之前，先介绍一些气动基本回路和常用回路，了解回路的功能，熟悉回路的构成和性能，便于气动控制系统的分析和设计，以组成完善的气动控制。第2页/共61页第三页，共61页。一、气动基本回路的组成与表示一、气动基本回路的组成与表示1.1.气动回路气动回路(hul)(hul)的符号表的符号表示法示法 工程上，气动系统回路图是以气动元件职能(zhnng)符号组合而成的，故应对前述所有气动元件的功能、符号与特性熟悉和了解。以气动符号所绘制的回路图可分为定位和不定位两种

3、表示法。定位回路图是以系统中元件实际的安装位置绘制的。21342513112213213第3页/共61页第四页，共61页。不定位回路图不是(b shi)按元件的实际位置绘制的，而是根据信号流动方向，从下向上绘制21342513112213213a1a1第4页/共61页第五页，共61页。2.2.回路回路(hul)(hul)图内元件的命名图内元件的命名气动(q dn)回路图内元件常以数字和英文字母两种方法命名。第5页/共61页第六页，共61页。3.3.各种元件各种元件(yunjin)(yunjin)的表示方法的表示方法正常(zhngchng)位置阀芯未操作时阀的位置为正常(zhngchng)位置。

4、起始位置阀已安装在系统中，并已通气供压，阀芯所处的位置称为起始位置，应标明。第6页/共61页第七页，共61页。4.4.管路管路(un l)(un l)的表示的表示 通常工作管路用实线表示，控制管路用虚线表示。而在复杂的气动回路中，为保持图面清晰，控制管路也可以用实线表示。管路尽可能画成直线(zhxin)以避免交叉。21342513213a1a1第7页/共61页第八页，共61页。二、二、压力控制回路压力控制回路1 1一次压力控制一次压力控制(kngzh)(kngzh)回路回路用于使贮气罐送出的气体压力不超过规定压力。通常在贮气罐上安装一只安全阀，一旦罐内压力超过规定压力就通过安全阀向外放气。也常

5、在贮气罐上装一只电接触压力表，一旦罐内压力超过规定压力时，就控制(kngzh)压缩机断电，不再供气。1溢流阀；2空气压缩机；3单向阀；4储气罐；5压力继电器；6压力表；7-气源调节装置第8页/共61页第九页，共61页。2二次压力控制回路 1空气(kngq)过滤器 2减压阀 3压力表 4油雾器第9页/共61页第十页，共61页。如图所示，由两个减压阀和一个换向阀组成(z chn)，可以由换向阀控制得到输出高压或低压气源，若去掉换向阀，就可以同时得到输出高压和低压两种气源。3高低压转换回路 第10页/共61页第十一页，共61页。三、换向回路三、换向回路1 1单作用单作用(zuyng)(zuyng)气

6、缸换气缸换向回路向回路【习题(xt)1】分配装置问题描述：问题描述：分配装置将铝盒推入至工作站中。按下按钮，单作用气缸(A)的活塞杆伸出。当松开按钮后，活塞杆缩回。213213第11页/共61页第十二页，共61页。【习题1】分配(fnpi)装置问题描述问题描述(mio sh)(mio sh)：分配装置将铝盒推入至工作站中。：分配装置将铝盒推入至工作站中。按下按钮，单作用气缸按下按钮，单作用气缸(A)(A)的活塞杆伸出。当松开按钮后，的活塞杆伸出。当松开按钮后，活塞杆缩回。活塞杆缩回。位移-步进图第12页/共61页第十三页，共61页。2 2双作用双作用(zuyng)(zuyng)气缸换气缸换向回

7、路向回路 a）气控换向 b）电控换向 c）手控换向用单控阀的换向回路用单控阀的换向回路(hul)(hul)425134251342513第13页/共61页第十四页，共61页。【习题2】位置转换(zhunhun)装置问题描述：在位置转换装置的帮助问题描述：在位置转换装置的帮助(bngzh)(bngzh)下，下，经过冷却的煤块被传送至一个高或低位的传送带上。经过冷却的煤块被传送至一个高或低位的传送带上。滑动杆滑动杆(高或低位高或低位)的位置由阀的选择开关决定。双的位置由阀的选择开关决定。双作用气缸作用气缸(1A)(1A)前进运动的时间前进运动的时间t1=3t1=3秒；缩回运动时秒；缩回运动时间间

8、t2=2.5 t2=2.5秒。对于初始位置，假设气缸处在缩回的秒。对于初始位置，假设气缸处在缩回的末端位置。末端位置。第14页/共61页第十五页，共61页。（a）双气控换向 （b）双电控换向用双控阀的换向回路用双控阀的换向回路(hul)(hul)2 2双作用双作用(zuyng)(zuyng)气缸气缸换向回路换向回路【习题3】记号装置问题描述：问题描述：测量人员的测量杆长度为3或5m，红色标记的长度为200mm。可以在两个按钮中进行选择以通过气缸来控制测量杆的运动，气缸上有排气阀。按下按钮可以控制行程，直到气缸(A)达到前进的终端位置。A第15页/共61页第十六页，共61页。【习题(xt)3】记

9、号装置问题描述：测量人员的测量杆长度为问题描述：测量人员的测量杆长度为3 3或或5m5m，红色标记的长度为，红色标记的长度为200mm200mm。可以在两。可以在两个按钮中进行选择以通过个按钮中进行选择以通过(tnggu)(tnggu)气缸气缸来控制测量杆的运动，气缸上有排气阀。来控制测量杆的运动，气缸上有排气阀。按下按钮可以控制行程，直到气缸按下按钮可以控制行程，直到气缸(A)(A)达达到前进的终端位置。到前进的终端位置。A第16页/共61页第十七页，共61页。采用三位五通(w tn)阀的换向控制回路 中位加压式中位时进气口与两个出气口同时(tngsh)相通，因活塞两端作用面积不相等，故活塞

10、杆仍然会向前伸出。A1A2第17页/共61页第十八页，共61页。四、速度控制回路四、速度控制回路1 1单作用气缸速度单作用气缸速度(sd)(sd)控制控制【习题(xt)4】金属工件的分类问题描述：问题描述：通过手动按钮来控制阀体，金属工件放在随机的位置，被分类后放入另一个传送带上。单作用气缸(A)的活塞杆前进行程的时间t=0.4秒。当松开按钮时，活塞杆缩回到初始位置。压力表要安装在单向节流阀前或后方。A第18页/共61页第十九页，共61页。【习题(xt)4】金属工件的分类问题描述：通过手动按钮来控制阀体，金属工问题描述：通过手动按钮来控制阀体，金属工件放在随机的位置，被分类后放入另一个传送件放

11、在随机的位置，被分类后放入另一个传送带上。单作用气缸带上。单作用气缸(A)(A)活塞杆前进行程的时间活塞杆前进行程的时间t=0.4t=0.4秒。松开秒。松开(sn ki)(sn ki)按钮时，活塞杆缩回按钮时，活塞杆缩回到初始位置。压力表安装在单向节流阀前或后到初始位置。压力表安装在单向节流阀前或后方。方。A第19页/共61页第二十页，共61页。【习题(xt)5】工件的分离问题描述：工件问题描述：工件(gngjin)(gngjin)分离装置将工件分离装置将工件(gngjin)(gngjin)从一个传送带上推到从一个传送带上推到X X光仪器上。光仪器上。按下按钮后单作用气缸按下按钮后单作用气缸(

12、A)(A)快速缩回。松开快速缩回。松开按钮后，活塞杆伸出。前进运动的时间按钮后，活塞杆伸出。前进运动的时间t=0.9t=0.9秒。压力表安装在单向节流阀的前或秒。压力表安装在单向节流阀的前或后方。后方。A第20页/共61页第二十一页，共61页。2 2双作用气缸双作用气缸(q n)(q n)的进气节流调的进气节流调速回路速回路50%80%4215350%80%421534251350%70%4215360%123(a)(b)(c)(d)第21页/共61页第二十二页，共61页。五、气液联动回路五、气液联动回路第22页/共61页第二十三页，共61页。六、位置控制回路六、位置控制回路1 1采用三位阀的

13、位置采用三位阀的位置(wi zhi)(wi zhi)控制回路控制回路第23页/共61页第二十四页，共61页。2 2采用采用(ciyng)(ciyng)机械机械挡块挡块3 3利用利用(lyng)(lyng)制制动气缸动气缸第24页/共61页第二十五页，共61页。七、安全保护回路七、安全保护回路1 1过载过载(guzi)(guzi)保保护回路护回路1手动换向阀；2主控阀；3顺序(shnx)阀；4梭阀；5手动换向阀31245第25页/共61页第二十六页，共61页。2 2双手操作双手操作(cozu)(cozu)回路回路【习题(xt)6】折边机问题描述：问题描述：按下按钮可控制两个相同的阀，使得气缸伸出

14、对工件进行折边加工，工件的折边面积为405。如果松开两个按钮，双作用气缸(A)慢慢缩回到初始位置。气缸压力可以显示出来。321第26页/共61页第二十七页，共61页。【习题(xt)6】折边机问题描述：按下按钮可控制两个相同的阀，使问题描述：按下按钮可控制两个相同的阀，使得气缸伸出对工件进行折边加工，工件的折边得气缸伸出对工件进行折边加工，工件的折边面积为面积为405405。如果松开两个按钮，双作用气缸如果松开两个按钮，双作用气缸(A)(A)慢慢缩回慢慢缩回到初始位置。气缸压力可以到初始位置。气缸压力可以(ky)(ky)显示出来。显示出来。第27页/共61页第二十八页，共61页。3 3互锁回路互

15、锁回路(hul)(hul)1、2、3梭阀；4、5、6、7、8、9换向阀ABC123456789第28页/共61页第二十九页，共61页。4 4自锁回路自锁回路(hul)(hul)【习题7】工件(gngjin)位置转换问题描述：问题描述：大型块状铸造工件在工作线1或2上传送。按下按钮可以控制单作用气缸(A)伸出。在一秒后再次按下另一个按钮，气缸缩回。弹簧复位的单气控换向阀为最终控制元件。通过气动自锁回路可以记忆前进信号。第29页/共61页第三十页，共61页。八、往复动作回路八、往复动作回路1 1单往复单往复(wngf)(wngf)动动作回路作回路2 2连续连续(linx)(linx)往复往复动作回

16、路动作回路50%50%12350%50%1234AA第30页/共61页第三十一页，共61页。九、延时回路九、延时回路【习题8】圆柱(yunzh)工件的分离问题描述问题描述(mio sh)(mio sh)：双作用气缸：双作用气缸(A)(A)将圆柱形工将圆柱形工件推向测量装置。工件通过气缸的连续运动而被分件推向测量装置。工件通过气缸的连续运动而被分离。通过控制阀上的旋钮使气缸。离。通过控制阀上的旋钮使气缸。气缸的进程时间气缸的进程时间t1=0.6t1=0.6秒，回程时间秒，回程时间t3=0.4t3=0.4秒。气秒。气缸在前进的末端位置停留时间缸在前进的末端位置停留时间t2=1.0t2=1.0秒，周

17、期循环秒，周期循环时间时间t4=2.0t4=2.0秒。秒。50%3142(a)50%3(b)第31页/共61页第三十二页，共61页。【习题(xt)8】圆柱工件的分离第32页/共61页第三十三页，共61页。十、计数回路十、计数回路二进制计数(j sh)回路ASKSIM-P-03第33页/共61页第三十四页，共61页。十一、真空吸附回路十一、真空吸附回路1 1真空真空(zhnkng)(zhnkng)泵真空泵真空(zhnkng)(zhnkng)回回路路1真空(zhnkng)泵；2过滤器；3单向阀；4压力表；5真空(zhnkng)开关；6真空(zhnkng)罐；7电磁阀；8吸盘2 2真空发生器真空回路

18、真空发生器真空回路l真空发生器；2减压阀；3节流阀；4换向阀；5过滤器；6真空开关；7吸盘第34页/共61页第三十五页，共61页。【习题【习题(xt)9(xt)9】抓放】抓放单元单元问题描述：初始位置，双作用气缸问题描述：初始位置，双作用气缸(A)(A)处于缩回状态；真空吸盘（处于缩回状态；真空吸盘（C C）处于高）处于高位。工作时，位。工作时，A A缸伸出到工件所在位置，缸伸出到工件所在位置，旋转气马达（旋转气马达（B B）通过齿轮齿条（或蜗）通过齿轮齿条（或蜗轮蜗杆）机构带动真空吸盘（轮蜗杆）机构带动真空吸盘（C C）下降。）下降。吸取工件后，停留吸取工件后，停留t1=2t1=2秒，气马达

19、秒，气马达（B B）反向旋转，工件上升至高位后，）反向旋转，工件上升至高位后，A A缸缩回。缸缩回。本抓放单元主要应用于装配本抓放单元主要应用于装配(zhungpi)(zhungpi)、检测、包装等过程中进、检测、包装等过程中进行小工件的装卸。行小工件的装卸。第35页/共61页第三十六页，共61页。第36页/共61页第三十七页，共61页。十二、其他回路十二、其他回路其它控制其它控制(kngzh)(kngzh)回路回路 缓缓冲回路冲回路利用利用(lyng)(lyng)溢流阀产生缓冲溢流阀产生缓冲背压背压中位时气缸下腔的压力由溢流阀设定，产生背压第37页/共61页第三十八页，共61页。其它控制其它

20、控制(kngzh)回路回路 防止起防止起动飞出回路动飞出回路在气缸(q n)起动前使其排气侧产生背压采用中位加压式采用中位加压式电磁阀使气缸电磁阀使气缸排气侧产生背压排气侧产生背压PP采用入口节流调速入口节流调速入口节流调速防止起动飞出防止起动飞出第38页/共61页第三十九页，共61页。其它其它(qt)(qt)控制回路控制回路 落下防落下防止回路止回路采用采用(ciyng)先导先导式单向阀式单向阀第39页/共61页第四十页，共61页。其它其它(qt)(qt)控制回路控制回路 节流阀同步回节流阀同步回路路利用(lyng)节流阀使流入和流出执行机构的流量保持一致第40页/共61页第四十一页，共61

21、页。其它控制其它控制(kngzh)(kngzh)回路回路 气液转换缸的同步气液转换缸的同步回路回路气液转换(zhunhun)缸利用两个气液缸实现同步动作第41页/共61页第四十二页，共61页。【习题【习题(xt)10(xt)10】塑料】塑料焊接机焊接机问题描述：两个(lin)双作用气缸(1A)和(2A)上装有一个电热焊接器。工件的厚度在1.5mm至4mm之间不等。接缝长度任意。两个(lin)气缸的活塞力通过减压阀来控制。设定值p=4bar。按下按钮后，两个(lin)双作用气缸平行前进。为了控制压力，压力表安装在气缸和单向节流阀之间。经过t=1.5秒后，气缸回到初始位置。按下第二个按钮可以直接进

22、行回程运动。第42页/共61页第四十三页，共61页。TP101-P-G-12第43页/共61页第四十四页，共61页。其它控制回路其它控制回路(hul)(hul)张力张力控制回路控制回路(hul)(hul)准确准确(zhnqu)(zhnqu)的压力设定的压力设定灵敏度为灵敏度为0.2%F.S.0.2%F.S.（满值）以内（满值）以内的张力控制的张力控制一般需使用低一般需使用低摩擦气缸。摩擦气缸。必须使用精密减必须使用精密减压阀压阀IRIR系列。系列。精密减压阀精密减压阀IRIR前必须使用前必须使用油雾分离器。油雾分离器。第44页/共61页第四十五页，共61页。十三、典型设备气动回路分析十三、典型

23、设备气动回路分析 1.了解设备的功用及对气动系统动作和性能的要求。2.初步分析气动回路图，将系统分解为若干个子回路。3.对每个子回路进行分析。分析组成子回路的基本回路及各气动元件的作用；按执行元件的工作循环分析实现每步动作的进气和排气路线。4.根据回路中对各执行元件之间的顺序、同步(tngb)等要求分析各子回路之间的联系，弄懂整个气动回路的工作原理。5.归纳出设备气动回路的特点和使设备正常工作的要领，加深对整个气动回路的理解。第45页/共61页第四十六页，共61页。十二、典型设备气动回路分析十二、典型设备气动回路分析【示例】激光切割机输入【示例】激光切割机输入(shr)(shr)单元单元功能描

24、述：厚度为功能描述：厚度为0.6mm0.6mm的不锈钢的不锈钢工件放在输入站上。按下开始按钮工件放在输入站上。按下开始按钮后，送料气缸后，送料气缸(B)(B)缩回，同时夹紧缩回，同时夹紧(ji jn)(ji jn)缸缸(A)(A)前进。两个气缸运前进。两个气缸运动的循环时间动的循环时间t1=0.5t1=0.5秒。调节夹紧秒。调节夹紧(ji jn)(ji jn)时间时间t2=5t2=5秒，激光切割秒，激光切割机进行工作。工作结束后，夹紧机进行工作。工作结束后，夹紧(ji jn)(ji jn)缸缩回，送料缸将工件缸缩回，送料缸将工件送出。换向阀的压力线送出。换向阀的压力线P1P1和和P2P2通过通

25、过两个压力表进行监测。两个压力表进行监测。AB第46页/共61页第四十七页，共61页。原理图原理图TP101-PG-16第47页/共61页第四十八页，共61页。初始初始(ch sh)位置位置第48页/共61页第四十九页，共61页。A1B0第49页/共61页第五十页，共61页。A0B1第50页/共61页第五十一页，共61页。【习题【习题(xt)(xt)】自动钻】自动钻床床功能描述：方形工件从料仓中被送至钻床位置功能描述：方形工件从料仓中被送至钻床位置夹紧，加工后被推出。夹紧，加工后被推出。水平安装的双作用气缸水平安装的双作用气缸(1A)(1A)将工件从料仓将工件从料仓中推出并夹紧。当夹紧力达到中

26、推出并夹紧。当夹紧力达到p=4barp=4bar时，钻床时，钻床(2A)(2A)通过无杆缸伸出，达到加工位置。设定压通过无杆缸伸出，达到加工位置。设定压力为力为p=5barp=5bar。当加工完成后，单作用气缸当加工完成后，单作用气缸(3A)(3A)将工件推将工件推出。经过时间出。经过时间t=0.6t=0.6秒后，气缸缩回。当气缸秒后，气缸缩回。当气缸(3A)(3A)达到缩回的末端位置时，滚轮杠杆式行程达到缩回的末端位置时，滚轮杠杆式行程阀被触发；它的信号可以通过指示灯显示。压阀被触发；它的信号可以通过指示灯显示。压力表显示气缸力表显示气缸(1A)(1A)的夹紧压力。第二个压力表的夹紧压力。第

27、二个压力表连接在压力线连接在压力线P2P2上。上。通过按下开始按钮可以设定控制系统。通通过按下开始按钮可以设定控制系统。通过对阀的转换过对阀的转换(zhunhun)(zhunhun)可以选择连续循环。可以选择连续循环。第51页/共61页第五十二页，共61页。原理图原理图TP101-PG-19第52页/共61页第五十三页，共61页。初始初始(ch sh)位置位置第53页/共61页第五十四页，共61页。1A伸出伸出第54页/共61页第五十五页，共61页。2A伸出伸出第55页/共61页第五十六页，共61页。2A缩回缩回(su hu)第56页/共61页第五十七页，共61页。1A缩回缩回(su hu)第57页/共61页第五十八页，共61页。3A伸出伸出第58页/共61页第五十九页，共61页。3A缩回缩回(su hu)第59页/共61页第六十页，共61页。1用学过的气动元件设计一个气动回路：双作用气缸换向回路，气缸活塞杆伸出和缩回速度可调节。2比较双作用缸的节流供气和节流排气两种调速方式的优缺点和应用(yngyng)场合。3.设计一个双作用气缸动作之后单作用缸才能动作的连锁回路。4.典型设备气动回路分析的一般思路。课后作业课后作业课后作业课后作业(zuy)(zuy)(zuy)(zuy)第60页/共61页第六十一页，共61页。