液压与气动技术（第2版）第4次气动教案

第4次课程教学方案备课时间备课教师教学时间教学地点周次4课时数4教学内容（章、节）模块/单元液压与气动技术模块一、气压传动技术基础学习单元二典型气动元件介绍§2-10:压力控制元件；§2-11:方向控制元件；§2-12:流量控制元件教学目标和要求教学目的：通过本模块的学习，使学生了解气动控制系统及原件在气动系统中所起的作用，并对典型控制元件的结构和原理有所了解。教学要求：知识目标1.了解压力控制元件及应用2.方向控制元件及应用3.流量控制元件及应用技能目标1.能辨识压力、方向、流量控制元件的职能符号；2.能在现场识别压力、方向、流量控制元件；3.能分析出控制元件在回路中的作用。情感目标1.良好的规范的职业意识、职业规范；2.适用的学习方法及积极的学习态度等。教学重点典型控制原价的工作原理及职能符号教学难点分析在回路中的作用教学方法头脑风暴、互动、讲授、演示、小组活动、研讨、角色互换等使用媒体资源■纸质材料■多媒体课件■网络资源■其他资源：使用教具、设备、设施等实验台、彩色图片、工业元件、投影仪、黑板等作业练习见教案中要求课后记教学内容（板书）教学步骤、方法时间液压与气动技术模块一、气压传动技术基础学习单元二典型气动元件介绍控制元件作用：用来控制和调节压缩空气的压力、流量和流动方向。分类：按功能划分控制元件：压力控制阀流量控制阀方向控制阀§2-10：压力控制元件1.压力控制阀分类：减压阀（调压阀）安全阀（溢流阀）顺序阀减压阀：气动不同于液压，液压是每个装置上一般都自带液压源（液压泵），而在气动系统中，一般来说是由空气压缩机先将空气压缩，储存在储气罐内，然后经管路输送给各气动装置使用，而储气罐的空气压力往往比每台设备实际所需要的压力高些，且随着末端气动装置对空气的消耗而变化，其压力值波动也较大，因此需要用减压阀将其压力减到每台装置所需要的压力，并使减压后的压力稳定在需要的值上。安全阀：安全阀对气动系统起安全保护作用，即当气动系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分气体排入大气，使系统的压力降到允许值。顺序阀：依靠气路中压力的作用而控制执行机构按顺序动作。2.减压阀减压阀作用：调压与稳压减压阀结构：工作原理：当通过旋转调压手轮压缩调压弹簧，在弹簧力的作用下，节流口打开，从入口进入的压缩空气经节流口减压后，从出口流出，教师讲解，提问教师讲解教师讲解师生互动播放微课师生互动1．5学时教学内容（板书）教学步骤、方法时间通过旋转调压手轮，可改变调压弹簧的压缩量，从而可控制节流口的开口大小，达到控制出口压力高低的目的。节流口越大，阻力越小，出口压力越高；节流口越小，阻力越大，出口压力越低。当出口压力受负载的影响发生变化时，例如，负载变大、出口压力增高、作用在平衡膜片上向下的作用力增大，平衡被打破，平衡膜片下移，减压阀芯在平衡弹簧的作用下下移，节流口关小，出口压力减小，即恢复设定压力，达到稳压的目的；若出口压力继续升高，膜片下移量大，节流口关闭，减压阀阀芯与溢流阀座脱开，气体从溢流口流出，压力下降，平衡膜片逐渐上移，找到新的平衡位置。当负载变小、出口压力降低、作用在平衡膜片上向下的作用力变小，平衡被打破，膜片上移，减压阀阀芯上移，节流口开大，出口压力增高，即恢复设定压力，达到稳定压力的目的。从中不难看出，无论负载变大还是变小，减压阀总是具有将出口压力稳定在调定压力附近的功能，因此减压阀也称为调压阀。直动式减压阀适用于小流量、低压系统。减压阀职能符号：3.安全阀（溢流阀）安全阀作用：溢流阀的作用是当系统中的工作压力超过调定值时，把多余的压缩空气排入大气，以保持进口压力的调定值。实际上气动系统中的溢流阀既是用于保持系统工作压力恒定的压力控制阀；又可作为防止系统过载、保证安全的压力控制阀。安全阀结构：它由阀芯、阀体、调压弹簧和调压手轮组成。工作原理：阀的输入口与控制系统连接。当系统中的气体压力与作用面积相乘结果低于溢流阀弹簧调定压力时，两者作用力之差形成阀座和阀芯之间的密封力，作用在阀芯上的弹簧力将阀芯压紧在阀座上。随着系统气压增加，即在阀芯左面产生的向右气压力逐渐升高，当系统中的气体压力上升到某一值时，阀的密封力变为零，若压力继续上升到阀芯的开启压力时，阀芯开始右移并打开，压缩空气从溢流口急教师讲解黑板绘制师生互动师生互动师生互动教学内容（板书）教学步骤、方法时间速喷出。阀芯开启后，若系统中的压力继续上升到阀的全开压力时，则阀芯全部开启，从溢流口输出额定流量的压缩空气，此后系统中的压力逐渐降低，当低于系统工作压力的调定值时，阀芯左移阀口关闭，并保持密封。安全阀职能符号：4.顺序阀顺序阀作用：控制下一级元件有序动作。顺序阀结构：顺序阀工作原理：当控制口压力较低，不能克服弹簧力时，先导阀阀口关闭，主阀芯的右腔没有压缩空气，输出口与排气口相通，没有输出信号，它所控制的下一级元件无法动作；当控制口压力较高，能够克服调定的弹簧力时，先导阀芯将上移，阀口打开，从压力口1进入的压缩空气经先导阀口进入主阀芯右腔，在气压力的作用下，主阀芯左移，压力口1与输出口2相通，压缩空气从压力口1经主阀输出口2输出，它所控制的下一级元件在此压力的作用下将产生动作。顺序阀职能符号：44教师讲解黑板绘制教师讲解教学内容（板书）教学步骤、方法时间§2-11：方向控制元件方向控制元件作用：改变流体流动方向和气流的通断，从而使执行元件的动作发生变化，称之为方向控制。其所使用的元件叫方向控制阀。在各类方向控制元件中，可根据元件内气流的作用方向分为换向型方向控制阀和单向型方向控制阀。1.换向阀（1）定义：改变气流流动方向的控制阀简称换向阀。（2）分类：按阀的接口数量分类：阀的接口包括输入口、输出口、排气口。二通阀：(常通、常断)两个接口，输入口1(P)和输出口2(A)。三通阀：（常通、常断）三个接口，输入口1(P)、输出口2(A)、排气口3(R)。四通阀：四个接口，比三通阀多一个输出口4(B)。五通阀：五个接口，比四通阀多一个排气口5(S)。按方向控制阀的切换状态分：有几个切换状态就称为几位阀。阀的静止位置（即未加控制信号时的状态）称为零位。电磁阀的零位是指断电时的状态。二位阀即阀芯具有两个工作位置，三位阀即阀芯具有三个工作位置。按零位置分类：二位阀的零位通常称为初始位置，三位阀的零位通常指中位。按换向的驱动力分类：气压驱动、电磁力驱动、人力驱动、机械力驱动及组合驱动等（3）换向阀结构及职能符号教师讲解教师讲解教师讲解黑板绘制师生互动1.5学时教学内容（板书）教学步骤、方法时间师生互动师生互动教学内容（板书）教学步骤、方法时间师生互动师生互动教学内容（板书）教学步骤、方法时间师生互动教师讲解师生互动教学内容（板书）教学步骤、方法时间2.单向型控制阀单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动的阀。单向阀常与节流阀组合形成单向节流阀控制执行元件的运动速度。进气口1，出气口2，气体流向只能从1到2，反向被密封堵住。§2-12：流量控制元件1.调速元件介绍定义：从流体力学的角度看，流量控制是在管路中制造一种局部阻力，改变局部阻力的大小，就能控制流量的大小。流量控制元件分类：固定节流阀、可调节流阀、单向节流阀。结构：教师讲解教师讲解教师讲解教师讲解黑板绘制师生互动1学时教学内容（板书）教学步骤、方法时间2.调速回路介绍进气节流：用来降低双作用气缸的伸出及返回速度特点：排气压力很低，进气压力与负载的变化密切相关；起动时可能出现前冲现象；负载方向与速度方向一致时不能使用此种调速方式。师生互动教师讲解教师讲解黑板绘制教师讲解播放微课教学内容（板书）教学步骤、方法时间出气节流：用来降低双作用气缸的伸出及返回速度。特点：排气压力及进气压力都很高，故活塞被前后的压力夹击作用，一般负载的变化对气缸速度的稳定性影