2011年上半年软考网络工程师考试试题及答案

气动逻辑元件的种类及特点逻辑元件或逻辑电路LOGICALCIRCUIT是具有逻辑功能的元件电路，也称门电路。常见的有“与”门、“或”门、“非”门、“与非”门及“或非”门等。利用这些门可以组成电子计算机所需的各种逻辑功能电路。以压高压截止式气动逻辑元件缩气体为工作介质，用内部可动件的动作改变气流的流动方向，从而在气压传动中实现逻辑和放大等功能的控制元件。气动逻辑元件有高压截止式、滑阀式和高压膜片式等。为高压截止式气动逻辑元件。它的基本部分由膜片推动的阀芯和阀座组成。当P口气压信号为零时，弹簧使阀芯压向上阀座，压缩气体由PS口流向PB口；当P口出现气压信号时，将膜片连同阀芯压向下阀座,堵死PS口与PB口的通道，并使PB口放空，压力为零。这样，PB口压力的有无，与P口气压信号的存在具有“非门”的逻辑关系（当P口的气压信号存在,PB口的压力就不存在,即为“非”）。适当改变结构和对元件作不同组合，即可得到其他的逻辑关系。P口的信号气压远小于被控制的PB口气压，所以元件同时能起放大作用。气动逻辑元件可用在易燃、易爆、强磁、辐射、潮湿和粉尘等恶劣工作环境中。元件结构简单，对气源净化和稳压要求不高，但响应速度较慢，不宜组成复杂的控制系统。由于元件内有可动件，在强烈冲击和振动工作环境中，有产生误动作的可能。种类气动逻辑元件种类很多，一般可按工作压力或结构形式分类。按工作压力分高压逻辑元件（工作压力为0208MPA）；低压逻辑元件（工作压力为0102MPA）；微压逻辑元件（工作压力005MPA）；按结构形式分截止式；膜片式；滑阀式；其他形式。高压截止式气动逻辑元件是目前应用比较广的一种气动逻辑元件，它的特点1）工作压力范围较宽。2）元件孔径较大，故输出流量较大。3）元件切换后关断能力强，无功耗气量小。4）抗污染能力强源净化要求不高。5）对环境适应能力较强，耐潮湿、粉尘、易爆、强磁等恶劣环境。6）易制成标准化、通用化元件，安装调试方便等。QLJ型气动逻辑元件在国内不少气动控制系统中已得到应用。按其中各类元件在系统中所起的作用又可分为气动逻辑控制元件、放大元件、信号元件、转换元件和显示元件等类型。特点逻辑元件不同的逻辑元件具有不同的设计特点。这些特点随着CMOS、TTL和ECL的不同而变化。这些特点包括输入电源能耗、速度/能量关系、封装形式、边沿变化率和电压漂移值。有些逻辑元件具有控制内部逻辑门的内部边沿变化的时钟偏移电路，以便保持精确的传输延迟。降低EMI并提高信号质量的一个可行办法是尽可能选择最慢速度的逻辑元件，同时保持适当的时序容限，尽量使用上升时间卉大于5NS的元件。在一般情况下，不要使用比电路实际需要或时序要求速度更快的元件。大多数工程师选择逻辑元件时重点考虑的是其功能、运行速度和内部逻辑门的传输延迟，很少把精力放在考虑逻辑元件的电磁效应上。但实际情况是，当元件的运行速度加快时，伴随着内部传输延迟下降，射频电流会增大，导致串扰和振铃现象的发生。气动基本逻辑回路及特点说明说明简图逻辑符号及表示式真值表、其他信号动作关系是回路AS0011非回路AS0110或回路ABS000011101111与回路ABS000010100111或非回路ABS001010100110与非回路ABS001011101110禁回路ABS000011100110独或回路ABS000011101110同或回路ABS001010100111记忆回路ABS1S21010001001010001延时回路当有控制信号A时，需经一定时间延迟后才有输出S延时的长短可由节流元件调节。回路要求信号A的持续时间大于脉冲信号形成回路回路可把一长信号A变为一定宽度的脉冲信号S，脉冲宽度可由回路中节流元件进行调节回路要求输入信号A的持续时间大于脉冲宽度其它气动典型回路一、压力与力控制回路为调节与控制系统的压力经常采用压力控制回路。（一）压力控制回路1、一次压力控制回路特点采用溢流阀结构简单，工作可靠，但气量浪费大；电接点压力表对电机及控制要求高，常用于对小型空压机的控制。2、二次压力控制回路主要是气源压力控制由气动三大件分水滤气器、减压阀与油雾器组成的压力控制回路。是气动设备中必不可少的常用回路。3、高、低压力控制回路由减压阀控制输出高低压力P1、P2由换向阀控制输出高低压力P1、P2（二）力控制回路利用气液增压器1把较低的气压变为较高的液压力，提高了气液缸2的输出力。压力实验中应用气液缸的回路增压值高，增压比可达150。二、换向回路（一）单作用气缸的换向回路（二）双作用气缸的换向回路三、速度控制回路因气动系统所用功率都不大，故常用的调速回路主要是节流调速。（一）单作用气缸的速度控制回路升降速度分别由两个节流阀控制；快返回路（二）双作用气缸的速度控制回路1、调速回路2、缓冲回路适用与活塞惯性力大的场合。（三）气液联动的速度控制回路1、气液传送器的速度控制回路2、气液阻尼缸的速度控制回路（1）双向速度控制（2）快进工进快退变速回路变速位置不能改变改变撞块和行程阀的位置即可改变变速位置（3）有中停的变速回路四、位置控制回路1、用缓冲挡铁的位置控制回路2、用间歇转动机构的位置控制回路3、多位缸的位置控制回路串联气缸实现三个位置控制回路气动控制元件及图形符号气动控制阀作用调节压缩空气的压力、流量、流动方向和发送信号。一、方向控制阀按其作用特点又可分为单向型控制阀和换向型控制阀。1单向型控制阀1）单向阀作用气流只能向一个方向流动而不能反向流动的阀。单向阀的工作原理、结构和图形符号与液压阀中的单向阀基本相同。图形符号2）梭阀作用在气压传动系统中，两个通路P1和P2均可能与通路A相通，而不允许P1与P2相通，它相当于两个单向阀组合的阀。应用手动自动换向回路3）快速排气阀作用加快气缸运动速度作快速排气用原理P口进气PA输气P口排气AO排气图形符号应用不需经换向阀排气，快速。安装快速排气阀常装在换向阀和气缸之间。2换向型控制阀换向型方向控制阀简称换向阀的功用是改变气流通道，使气体流动方向发生变化，从而改变气动执行元件的运动方向。1）气压控制换向阀气压控制换向阀是利用气体压力来使主阀阀芯运动，从而使气体改变流向的一种控制阀。按常用控制方式有加压控制和差压控制两种。加压控制是指所加的控制信号压力是逐渐上升的，当气压增加到阀芯的动作压力时，主阀便换向。差压控制是利用控制气压作用在阀芯两端不同面积上所产生的压力差，来使阀换向的一种控制方式。2）电磁控制换向阀电磁阀气压传动中的电磁控制换向阀与液压传动中的电磁控制换向阀一样，也由电磁铁控制部分和主阀两部分组成。A所示为二位三通电磁阀处于原始状态；B为通电状态；C为该阀的图形符号。3）先导式电磁阀（电气换向阀）先导式电磁阀由电磁先导阀和主阀两部分组成，其工作原理与液压传动中的电液换向阀类似，因而它又可称为电气换向阀。图示为二位三通先导式电磁阀4）机动换向阀5）人力控制换向阀手动弹簧复位、钢球定位二、压力控制阀1定义控制压缩空气的压力和依靠气压力来控制执行元件动作顺序的阀2特点利用作用于阀芯上的压缩空气压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作的。3分类调压阀减压阀、顺序阀和安全阀。4图形符号三、流量控制阀1作用通过改变阀的通流截面积来实现流量控制的元件2类型节流阀、单向节流阀、排气节流阀3排气节流阀1）作用不仅能调节执行元件的运动速度，还因为它常带有消声器件，所以也起降低排气噪声的作用。2）安装必须装在执行元件的排气口处。3）特点结构简单、安装方便、能简化回路。4）图形符号B图所示。液压气动的典型回路分析1压力控制回路利用压力控制元件控制液压系统主油路或分支油路压力的回路称为压力控制回路。11调压回路调定和限制液压系统的最高工作压力，或者使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。一般用溢流阀来实现这一功能。单级调压回路系统中有节流阀。当执行元件工作时溢流阀始终开启，使系统压力稳定在调定压力附近，溢流阀作定压阀用。多级调压回路由先导型溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀组成。减压回路减小系统压力到需要的稳定值，以满足机床的夹紧、定位的要求。12卸载回路在液压系统执行元件短时间不工作时，不频繁启动原动机而使泵在很小的输出功率下运转。三位换向阀中位卸荷泵可借助M型、H型或K型换向阀中位机能来实现降压卸载。一般适用于压力较低和小流量场合。且选用换向阀的通径应与泵的额定流量相适应。先导式溢流阀和二位二通阀卸荷采用二位二通电磁阀控制先导型溢流阀的遥控口来实现卸载。这种回路比直接用二位二通电磁阀的回路平稳，适合于大流量的系统。且二位二通电磁阀可选用小流量规格。13保压回路使系统在液压缸不动或因工件变形而产生微小位移的情况下保持稳定不变的压力。1利用液压泵保压2利用蓄能器保压3自动补油保压回路14平衡回路使立式液压缸的回油路保持一定背压，以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或下行运动时因自重超速失控。采用单向顺序阀的平衡回路采用内控式顺序阀，当活塞下行时回油路存在一定的背压；图B为采用液控顺序阀，当活塞下行时，控制压力油打开液控顺序阀，背压消失，因而回路效率较高，当停止工作时，液控顺序阀关闭以防止活塞和工作部件因自重而下降。2方向控制回路通过控制进入执行元件液流的通、断或变向，来实现执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路称为方向控制回路。21换向回路采用换向阀的换向回路采用二位四通换向阀、三位四通换向阀都可以使双作用执行元件换向。二位阀只能使执行元件正、反向运动，三位阀有中位，不同中位机能可使系统获得不同性能。锁紧回路在液压缸停止运动时，将缸锁紧。由O型、M型三位四通换向阀实现锁紧由液控单向阀实现锁紧3速度控制回路31节流调速回路通过调节流量阀通流面积（AT）控制执行元件运动速度的回路按流量控制阀安放位置的不同分进油路上进油节流调速回路回油路上回油节流调速回路旁油路上旁路节流调速回路进油路节流调速回路流量控制阀放在进油路上。通过调节节流阀开口可以改变进入液压缸内流量，达到调速的目的，同时必须有溢流阀将多余的流量分流回油箱，并调定泵的供油压力，即起溢流稳压作用。VFP1QPPPQ1QATP20A1A2P图83进油节流调速回路回油路节流调速流量控制阀放在回油路上。回油路节流调速回路与进油路节流调速回路在速度负载特性、最大承载能力、功率损失和效率方面有相似的结论。图85出口节流