第5章--气动控制回路.ppt

机械工程系,气压传动技术,第5章气动控制回路,气压传动技术,本章教学目的,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、速度控制回路、压力控制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5章气动控制回路,气压传动技术,气动系统由于采用的元件和连接方式不同，可实现各种不同的功能，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。,气压传动技术,1.气动回路的符号表示法,工程上，气动系统回路图是以气动元件职能符号组合而成的，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。,气压传动技术,不定位回路图不是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,气压传动技术,2.回路图内元件的命名,气动回路图内元件常以数字和英文字母两种方法命名。,气压传动技术,3.各种元件的表示方法,正常位置阀芯未操作时阀的位置为正常位置。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。,气压传动技术,4.管路的表示,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以避免交叉。,气压传动技术,1一次压力控制回路,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,气压传动技术,1空气过滤器2减压阀3压力表4油雾器,气压传动技术,如图所示，由两个减压阀和一个换向阀组成，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。,气压传动技术,1单作用气缸换向回路,【习题1】分配装置,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。,【习题1】分配装置,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。,气压传动技术,位移-步进图,气压传动技术,2双作用气缸换向回路,a）气控换向b）电控换向c）手控换向,用单控阀的换向回路,气压传动技术,【习题2】位置转换装置,问题描述：在位置转换装置的帮助下，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(高或低位)的位置由阀的选择开关决定。双作用气缸(1A)前进运动的时间t1=3秒；缩回运动时间t2=2.5秒。对于初始位置，假设气缸处在缩回的末端位置。,气压传动技术,（a）双气控换向（b）双电控换向,用双控阀的换向回路,2双作用气缸换向回路,【习题3】记号装置,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,气压传动技术,【习题3】记号装置,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,气压传动技术,采用三位五通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相通，因活塞两端作用面积不相等，故活塞杆仍然会向前伸出。,A1,A2,气压传动技术,1单作用气缸速度控制,【习题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,气压传动技术,【习题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)活塞杆前进行程的时间t=0.4秒。松开按钮时，活塞杆缩回到初始位置。压力表安装在单向节流阀前或后方。,A,气压传动技术,【习题5】工件的分离,问题描述：工件分离装置将工件从一个传送带上推到X光仪器上。按下按钮后单作用气缸(A)快速缩回。松开按钮后，活塞杆伸出。前进运动的时间t=0.9秒。压力表安装在单向节流阀的前或后方。,A,气压传动技术,2双作用气缸的进气节流调速回路,气压传动技术,气压传动技术,1采用三位阀的位置控制回路,气压传动技术,2采用机械挡块,3利用制动气缸,气压传动技术,1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,气压传动技术,2双手操作回路,【习题6】折边机,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。,【习题6】折边机,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。,气压传动技术,气压传动技术,3互锁回路,1、2、3梭阀；4、5、6、7、8、9换向阀,气压传动技术,4自锁回路,【习题7】工件位置转换,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。,气压传动技术,1单往复动作回路,2连续往复动作回路,气压传动技术,【习题8】圆柱工件的分离,问题描述：双作用气缸(A)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离。通过控制阀上的旋钮使气缸。气缸的进程时间t1=0.6秒，回程时间t3=0.4秒。气缸在前进的末端位置停留时间t2=1.0秒，周期循环时间t4=2.0秒。,气压传动技术,【习题8】圆柱工件的分离,气压传动技术,二进制计数回路,ASKSIM-P-03,气压传动技术,1真空泵真空回路,1真空泵；2过滤器；3单向阀；4压力表；5真空开关；6真空罐；7电磁阀；8吸盘,2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,气压传动技术,【习题9】抓放单元,问题描述：初始位置，双作用气缸(A)处于缩回状态；真空吸盘（C）处于高位。工作时，A缸伸出到工件所在位置，旋转气马达（B）通过齿轮齿条（或蜗轮蜗杆）机构带动真空吸盘（C）下降。吸取工件后，停留t1=2秒，气马达（B）反向旋转，工件上升至高位后，A缸缩回。本抓放单元主要应用于装配、检测、包装等过程中进行小工件的装卸。,气压传动技术,气压传动技术,其它控制回路缓冲回路,利用溢流阀产生缓冲背压,中位时气缸下腔的压力由溢流阀设定，产生背压,气压传动技术,其它控制回路防止起动飞出回路,在气缸起动前使其排气侧产生背压,采用中位加压式电磁阀使气缸排气侧产生背压,采用入口节流调速,入口节流调速防止起动飞出,气压传动技术,其它控制回路落下防止回路,采用先导式单向阀,气压传动技术,其它控制回路节流阀同步回路,利用节流阀使流入和流出执行机构的流量保持一致,气压传动技术,其它控制回路气液转换缸的同步回路,气液转换缸,利用两个气液缸实现同步动作,气压传动技术,【习题10】塑料焊接机,问题描述：两个双作用气缸(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行回程运动。,气压传动技术,TP101-P-G-12,气压传动技术,其它控制回路张力控制回路,准确的压力设定灵敏度为0.2%F.S.（满值）以内的张力控制,一般需使用低摩擦气缸。,必须使用精密减压阀IR系列。,精密减压阀IR前必须使用油雾分离器。,气压传动技术,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。,气压传动技术,【示例】激光切割机输入单元,功能描述：厚度为0.6mm的不锈钢工件放在输入站上。按下开始按钮后，送料气缸(B)缩回，同时夹紧缸(A)前进。两个气缸运动的循环时间t1=0.5秒。调节夹紧时间t2=5秒，激光切割机进行工作。工作结束后，夹紧缸缩回，送料缸将工件送出。换向阀的压力线P1和P2通过两个压力表进行监测。,气压传动技术,原理图,TP101-PG-16,气压传动技术,初始位置,气压传动技术,A1B0,气压传动技术,A0B1,气压传动技术,【习题】自动钻床,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。水平安装的双作用气缸(1A)将工件从料仓中推出并夹紧。当夹紧力达到p=4bar时，钻床(2A)通过无杆缸伸出，达到加工位置。设定压力为p=5bar。当加工完成后，单作用气缸(3A)将工件推出。经过时间t=0.6秒后，气缸缩回。当气缸(3A)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。压力表显示气缸(1A)的夹紧压力。第二个压力表连接在压力线P2上。通过按下开始按钮可以设定控制系统。通过对阀的转换可以选择连续循环。,气压传动技术,原理图,TP101