液压与气压传动项目教程（微课版）课件 7.1 公交车门气动回路分析

公交车门气动回路分析CONTENTS目录01任务概述02任务分析03相关知识：气动逻辑元件04任务组织与实施05任务完成结论与测评任务概述01任务目标知识目标掌握各种气动逻辑元件的结构、特点、职能符号；掌握常见气动逻辑控制回路的结构、控制过程；掌握公共汽车门气压传动系统的工作原理。能力目标能够认识公共汽车气压传动系统的启动元件、了解每个元件作用；能够读懂气动逻辑控制回路图。素养目标遵守实验安全操作规范；培养团队合作精神和认真严谨的学习态度；培养自主学习意识。任务描述装置结构利用一个气缸对门进行开关控制，汽缸活塞杆伸出，门打开；活塞杆缩回，门关闭。门内侧和外侧分别设有开门按钮和关门按钮。工作要求门内侧的开门按钮和关门按钮分别为1S1和1S2，门外侧的开门按钮和关门按钮分别为1S3和1S4。1S1、1S3任一按钮按下，门打开；1S2、1S4任一按钮按下，门关闭。相关图片展示了门开关控制装置开启状态和关闭状态的图片，便于直观认识任务对象。任务分析02逻辑回路概念逻辑回路定义逻辑回路是一种根据条件能进行判断的回路，在气动系统中，当有多个输入条件来控制汽缸的动作时，就需通过逻辑控制回路来处理这些信号间的逻辑关系，实现执行元件的正确动作。本任务中使用逻辑回路的原因在公交车门开关控制装置任务里，要确定气缸活塞杆是否伸出，需回路做出一定分析及判断。因为有门内外多个按钮作为输入条件控制气缸动作，所以需要逻辑回路处理这些信号的逻辑关系，以实现气缸活塞杆的正确动作。输入条件与逻辑关系开门按钮与气缸伸出的逻辑关系门内侧的开门按钮1S1和门外侧的开门按钮1S3，任一按钮按下，都能控制门打开，即气缸活塞杆伸出。这表明1S1和1S3与气缸伸出动作之间是“或”关系，只要其中一个按钮有信号输入，气缸就会伸出。关门按钮与气缸缩回的逻辑关系门内侧的关门按钮1S2和门外侧的关门按钮1S4，任一按钮按下，都能让门关闭，也就是气缸活塞杆缩回。这说明1S2和1S4与气缸缩回动作之间是“或”关系，只要其中一个按钮有信号输入，气缸就会缩回。相关知识：气动逻辑元件03元件分类按工作压力分类按工作压力，气动逻辑元件分为高压元件（0.2-0.8MPa）、低压元件（0.02-0.2MPa）和微压元件（<0.02MPa）三种。按逻辑功能分类按逻辑功能，有门（S=a）元件、或门（S=a+b）元件、与门（S=a·b）元件、非门（S=a）元件和双稳元件等。按结构形式分类按结构形式，可分为截止式、膜片式和滑阀式等。高压截止式逻辑元件特点01行程小、流量大高压截止式逻辑元件行程小，能快速响应；流量大，可满足较大的气体流通需求。02工作压力高其工作压力高，能适应高压环境，保证系统稳定运行。03对气源净化要求低该元件对气源净化要求低，降低了气源处理成本和难度。04便于集成安装和集中控制便于实现集成安装和集中控制，且拆卸方便，利于维护和管理，适用于本任务。或门元件结构与工作原理或门元件有常用阀门元件（梭阀）等形式，a、b为信号输入孔，S为输出孔，a或b任一个输入孔有信号时，S有输出，即S=a+b。回路形式包括双气控二位三通阀组成的或门回路、利用两个弹簧复位式二位三通阀组成的或门回路。信号输入输出关系仅a口有输入信号时，阀芯下移封住b孔，信号经S输出；仅b口有输入信号时，阀芯上移封住a孔，S有信号输出；a、b均有信号输入，S也有输出。阀门元件是门和与门元件回路图与逻辑符号滑阀式是门元件有信号a则S有输出，无信号a则S无输出；由两个二位三通阀组成的与门回路，只有当信号a和b同时存在时，S才有输出。结构原理截止式是门元件，a输入孔无信号时，阀芯在弹簧及气源压力作用下封住通道，S无输出；a有输入信号时，S有输出。若中间孔接另一输入信号b则成与门元件，a、b同时有输入信号时，S才有输出。输入输出信号条件是门元件输入输出信号始终相同；与门元件需两个输入信号同时存在才有输出。滑阀式是门元件

滑阀式与门回路1－膜片；2－阀芯

截止式是门和与门元件结构原理非门和禁门元件工作原理滑阀式非门元件有信号a则S无输出，无信号a则S有输出；滑阀式禁门回路有信号a时，S无输出，无信号a且有信号b时，S才有输出。结构截止式非门元件，a无输入信号时，阀芯上移，S有输出；a有输入信号时，阀芯封住气源孔，S无输出。若中间孔改作输入信号b成禁门元件，a、b均有信号输入时，S无输出；a无输入信号而b有输入信号时，S有输出。不同输入信号下的输出情况非门元件输出与输入信号相反；禁门元件中a信号对b信号起禁止作用。滑阀式非门回路

滑阀式禁门回路1一膜片；2－阀芯截止式非门和禁门元件双稳元件特点双稳元件具有两种稳定状态，平时处于其中一种状态，有外界输入信号时才切换状态。工作过程由双气控二位四通滑阀组成的双稳回路，有信号a输入时，S1有输出，信号a解除后仍保持；信号b输入时，换向并有S2输出。记忆性能双稳元件能记忆切换信号的作用，直至另一端切换信号输入才稳定到另一种状态，a、b信号不能同时加入。

滑阀式双稳回路

双稳元件原理气动逻辑元件的选用考虑因素要考虑气源的压力变化，保障逻辑元件正常工作所需气压范围和输出端切换所需的切换压力，还要考虑输出流量和响应时间等。选用原则根据系统要求参照有关资料选取，尽量将截止式高压逻辑元件集中布置，便于集中管理。注意事项信号发出点与接收点距离最好不超几十米；元件串联时要有足够流量；使用过滤后的气源，不让加入油雾的压缩空气进入逻辑元件。任务组织与实施04任务组织环节理论知识学习学生需学习气动逻辑元件结构、输入和输出的关系，分析四种启动逻辑控制回路的工作过程，并根据启动逻辑控制回路选择启动元件。教师则提出任务，明确任务要求，演示分析气动关门系统。制定执行计划学生分组讨论，明确任务，讨论方案可行性，并形成过程记录1份。教师评价学生制定的实施方案，与学生交流，发挥咨询者与协调人的作用。项目实施学生按照工作计划书合理分工，了解过程系统工作原理，并形成过程记录1份。教师检查学生完成各项子任务，激发学生思考，做好咨询工作。检查测评学生进行小组自评、互评，撰写工作总结。教师督促学生做项目实施记录，在项目结束时作好评价。任务实施：气动控制回路设计气动控制回路图门开关控制装置可采用特定的气动控制回路来完成设计，此回路能实现对门开关的有效控制。元件作用车门的开关通过气缸1A1实现，气缸由二位四通双气控换向阀1V3控制，而该换向阀又由1S1、1S3、1S2、1S4四个二位三通按钮式换向阀控制。逻辑关系门内外的两个开门按钮1S1和1S3是逻辑“或”的关系，按下其中一个可使车门开启；门内外的两个关门按钮1S2和1S4也是逻辑“或”的关系，按下其中一个可使车门关闭。速度调节01调节方式通过单向节流阀来调节门的开关速度，可有效控制气缸运动速度的快慢。02具体元件在该气动系统中，单向节流阀1V1和1V2承担着调节气缸运动速度的任务，进而实现对门开关速度的精准控制。任务完成结论与测评05任务完成结论气压制车门优点采用气压制的公共汽车车门，在司机和售票员座位处都有气动开关，均可开关车门。且车门关闭遇障碍物时，回路能使车门自动开启，起到安全保护作用。车门开关控制方式车门的开关通过气缸1A1实现，气缸由二位四通双气控换向阀1V3控制，而该换向阀由1S1、1S3、1S2、1S4四个二位三通按钮式换向阀控制。按下1S1或1S3车门开启，按下1S2或1S4车门关闭。气缸运动速度调节气缸运动速度的快慢由单向节流阀1V1和1V2进行调节。任务测评内容测评内容及配分测评内容包括元件选择（15分）、气动系统安装（20分）、气动系统的动作调试（20分）、电路接线（10分）、电路通电调试（15分）、气动故障排除（10分）、安全文明生产（10分）。评分建议元件选择每错一件扣5分；气动系统安装每错一次扣5分；气动系统动作调试失败一次扣5分；电路接线接错一处扣5分；电路通电调试失败扣10-15分；气动故障排除失败一次扣5分。超时酌情扣分。总结与展望学习成果总结通过本次任