1、纯气动控制系统,健雄职业技术学院郑勇,金属冲压分拣机构,实验要求 使用单作用气缸，要求按下按钮，单作用气缸伸 出，同时伸出时间t= 0.4s 松开按钮，气缸返回,分析：单作用气缸行程s固定，由s=vt，所以要靠调节气体流量 改变气缸速度 控制运动时间。,单向节流阀,节流阀的节流能力靠螺母的拧紧和拧松来控制。为了直观地看到节流效果，可以在节流阀的两边各装一个压力表，观察压力表读数。,提问：对于单向阀有两个接口：斜直口怎样连接表 示进气节流？ 怎样连接表示排气节流？,一气源装置的组成,1 气源部分（空压机） 2 储存装置（储气罐） 3 气源净化部分（主路通过过滤器，干燥机，油雾分离器） 4 处理部
2、分简称三联件,二空压机,工作循环（工作周期） 四个过程：吸气，压缩，膨胀，排气，最后提供整个系统使用,三、气源净化装置,1储气罐 2. 除油器 3空气过滤器 4冷却器 5干燥器,1油雾器 2消声器,四、辅助元件,五、基本气动元件的机构、原理功能及图形符号,五、基本气动元件的机构、原理功能及图形符号,五、基本气动元件的机构、原理功能及图形符号,1阀的分类 （1）电磁换向阀 （2）手动换向阀 （3）机控换向阀 （4） 气控换向阀,2常见逻辑阀 （1）单向阀 （2）与阀，或阀 （3）快速排气阀 （4）延时阀,六、常见气动控制元件,1. 气动控制元件：控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方向和发送信号
3、的重要元件。,(1) 方向控制阀：控制和调节压缩空气压力 (2) 压力控制阀：控制和调节压缩空气流量 (3) 流量控制阀：改变和控制气流流动方向,阀门的基本功能是，为达到检测、信号处理和控制的目的而改变、产生和消除信号。另外，阀门也可作为驱动阀，供给执行机构所需的压缩空气。,1实验要求 通过按钮（或者旋钮开关）控制双作用气缸的伸出和回缩，使物体从传送带1到传送带2； 气缸伸出时间t=3s，回缩时间t=2.5s； 压力表指示气缸活塞两端的压力； 双作用气缸的初始位置在尾端（即必须在回缩到位）。,2分析 (1) 按钮阀：两个3/2按钮阀 旋钮阀：一个5/2旋钮阀 (2) 伸出、回缩时间都有要求 (
4、3) 使用压力表测量气缸两端压力 (4) 初始位置在回缩到位,提问:用5/2换向阀控制单作用气缸,3简图，见右图,快速排气阀 (1) 图形符号,工作原理：实质上是一个单向阀，当P口进气时，将阀芯推上去堵住O口，A有气体输出。当口不进气时，要有一个控制回路先将阀芯推下来，则A口和O口才通气。 (2) 应用：常常用在换向阀和气缸之间，它使气缸的排气不用通过换向阀而快速排出，从而加快了气缸往复的运动速度，缩短了工作周期。 (4) 注意：为降低排气噪声，快速排气阀一般都有消声器。,送料装置的直接控制,项目说明：,1、送料装置将阀门块送到加工位置。 2、按下按钮开关，气缸（1.0）的活塞杆前向运动。当松
5、开按钮开关，活塞杆返回。,送料装置的间接控制,项目说明：,1、送料装置将阀门块送到加工位置。 2、按下按钮开关，气缸（1.0）的活塞杆前向运动。当松开按钮开关，活塞杆返回。,折边装置,项目说明：通过操作两个相同阀门的按钮开关，使折边装置的成形模具向下锻压，将面积为40*5cm的平板折边。松开两个是一个按钮开关，都使气缸缓慢回到初始位置。气缸两端的压力由压力表表示。,分析 (1) 按钮阀：两个3/2按钮阀 (2) 伸出、回缩速度要求：伸出，快速（快速排气阀）；回缩，缓慢（可调单向节流阀） (3) 使用压力表测量气缸两端压力 (4) 初始位置在回缩到位,提问:用5/2换向阀控制单作用气缸,一方向控
6、制阀,(1) 电磁换向阀：利用电磁学原理，使阀芯移动换向。 直动式电磁阀：由电磁铁的衔铁直接推动换向阀的阀 芯换向的阀。, 先导式电磁阀：由电磁铁首先控制从主阀气源节流出 来的一部分气体，产生先导压力，去推 动主阀阀芯。,(2) 手动换向阀 (3) 机控换向阀,(4) 气控换向阀,2按照阀芯结构不同 (1) 滑阀式； (2) 截止式； (3) 平面式（滑块式）； (4) 旋转式； (5) 膜片式 3按照作用特点不同分为：单向型控制阀和换向型控制阀,一方向控制阀,三常见的逻辑阀,1单向控制阀（单向阀）：自行车打气，气门心就是单向阀。 2或阀（梭阀） (1) 工作原理 (2) 图形符号（中间称之为
7、“死点”）,(3) 应用：逻辑回路和程序控制回路中被广泛应用。 3与阀（双压阀） (1) 工作原理 (2) 图形符号,4延时阀 (1) 作用：使阀芯换向延时 例： ， ，,时才能有气体输出，实现换向延时。 (2) 组成：单气控3/2换向阀 + 可调单向节流阀 + 小气室 (3) 图形符号,三常见的逻辑阀,常开式,二压力控制阀控制气体压力,减压阀 安全阀（溢流阀） 顺序阀,分类,1减压阀 (1) 功能：高压气体转换成低压气体，并使输出压力稳定。 (2) 工作原理：利用膜片上所受的空气压力与弹簧力平衡， 从而使输出压力稳定。,三常见的逻辑阀,2安全阀（溢流阀） 主要用在储气罐上,1) 作用：控制进
8、入储气罐的气体压力，使之小于许用压力 (2) 原理：当处于安全状态时，溢流阀关闭；当气压超过许 用压力时，溢流孔打开，漏去一部分气体。,3压力顺序阀,压力从属控制回路（塑料组件的模压加工）,用一个双作用缸构成的挤压装置对塑料组件进行模压加工。当按钮被按下时，气缸向前运动并挤压塑料工件，当活塞杆完全伸出到达挤压位置和压力达到给定值时，气缸返回，用一个滚轮限位阀来检测活塞杆是否已完全伸出，如果条件满足，则气缸返回，挤压的压力是可以调节的。,压力从属控制回路（塑料组件的模压加工）,木材剪切装置控制,木材剪切装置利用一个双作用气缸带动剪切刀对不同长度的木材进行剪切加工。剪切的长度用工作台上的一把标尺进
9、行调整。为保证安全，要求切断过程的启动必须采用双手操作，即与剪切刀头相连的气缸活塞杆必须在两只手分别按下两个按钮后才会伸出。当松开任一按钮气缸活塞即作回程运动。,标记机气动控制系统,工业应用中的标记机如图。要求随意按下两个2位3通方向控制阀其中之一，有输出信号从而使气缸伸出工作。当气缸头压下滚轮杠杆阀时按下按钮式方向控制阀则气缸缩回。注意气缸伸出时是排气节流。工作压力为4bar。,延时阀控制回路（挤压粘合加工）,用一个双作用气缸通过挤压来粘合两个组件。按下按钮，夹紧气缸伸出，并压下一个滚轮杆行程阀。,在到达完全伸出的位置后，气缸将停留T=6秒钟，然后立即回到初始位置，只有在气缸已经完全缩回的情
10、况下，才能开始启动新的循环。气缸伸出将是缓慢地，而回缩是可调节的，且相对较快。,延时阀控制回路（挤压粘合加工）,圆柱销送检装置气动控制系统,工业应用中的圆柱销送检装置如图。当气缸在初始位置时，扭开3/2方向控制阀（ 1S1）其中，使双压阀有输出信号从而切换双压阀使气缸伸出，通过排气截流控制气缸伸出时间。当气缸头压下滚轮杠杆阀（1S3）时将延时阀调至延时1秒钟，切换双压阀，使处于右侧状态，迫使气缸缩回。气缸回缩时间由排气截流阀调定。如起始阀（1S1）保持开启状态，则气缸可进行往复循环运动。,圆管焊接机,一、 实验要求 用双作用气缸将电热焊接压铁,卷在可以旋转的滚筒上的塑料板片上，将塑料板片焊接成
11、圆管。按下按钮开关使气缸做前向冲程运动，用带有压力表的压力调节阀将最大气缸压力调至P=400KPa=4bar。回程运动只有在达到前端位置且活塞后部压力达到P=300KPa=3bar才能发生。,气缸的压缩空气进给受到节流控制，应调节节流阀使得压力在气缸活塞杆达到前端位置后3s才增至30OKPa=3bar。塑料板片重叠在一起通过焊接压铁随着压力的增加而加热焊接。重新启动必须在气缸回到尾端位置约t2=2s后才能动作。定位开关二位五通阀可将过程切换到连续循环工作状态。,圆管焊接机,回路图,振动料桶设计,当各种液体颜料倒入颜料桶中，要用震动机将它们搅合。按下按钮开关，伸出的气缸(10)的活塞杆退回到尾端
12、位置，并在尾端某一行程范围内作往复运动。其震动的行程范围用处于尾端和处于,中部的行程开关一滚轮杆行程阀来限位。震动频率的调节是通过压力调节阀控制供气量来实现。将工作压力置于p=4bar。当特定的时间间隔达到后，震动停止。双作用气缸的活塞杆完全伸出，达到前端位置，并压下前端的滚轮杆行程阀。设定的震动 时间 t=10s 。,振动料桶设计,分析回路,振动料桶设计,气缸从伸出到位的位置回缩，离开1.9后，1.1中的 12口没有控制气体，但是由于，双气控换向阀具有记忆功能，所以气缸继续回缩；,出动到1.2时，14口有气体，1.1换到左位,回缩到1.7，继续气缸继续回缩,气缸伸出，在1.2-1.7之间往复
13、运动,当延时阀延时一段时间t=10秒后，气缸停止运动，最终停止在伸出到位的位置。,垃圾压缩机,垃圾集装压实机的模型工作在最大工作压力P=300KPa=3bar的工况下,它装有预压实机(1.0),包括玻璃破碎机以及主压实机(2.0)。主压实机的最大工作压力F=2200N.当压下启动开关按钮。预压实机前向运动, 然后主压实机前向运动。两个气缸的回程运动是同步的。当垃圾箱装满时,主压实机气缸不能达到前端位置,这时两气缸的回程则由压力顺序阀来控制。压力顺序阀设置在P=280KPa=2.8bar时动作。,垃圾压缩机,箱体夹紧机,项目说明： 当按下按钮开关，阀门动作，双作用气缸(1.0)将从料斗中落下的用
14、作摄影箱体的铸件推到加工台并夹紧。,而后，双作用气缸(2.0)在限定压强下与气缸(1.0)成900直角伸出，将铸件夹紧。压力调节阀将压力限定在P=400kPa=4bar。两气缸的向前运动时间T1=T2=1s。当摄影箱加工完毕，按下另一个按钮开关，两气缸以相反的次序(气缸(2.0)先回程，然后气缸(1.0)依次在无节流情况下回程。,箱体夹紧机,热片焊接机,两个双作用气缸一起装在电加热的闸板上,推压闸板将二块热塑板片焊接在一起。板片的厚度范围是1.5mm至4mm，接缝长度可以任意。两气缸的活塞压力用压力调节阀限制为p=400KPa=4bar。 按下间接启动按钮开关,两气缸在排气节流下平行前向运功。
15、为了便于调节,在气缸和节流止回阀之间接了压力表。气缸的两端位置都安有行程开关，压下时间t=1.5s后,闸板返回初始位置。用另一个按钮开关也可使气缸立即回程。两缸动作顺序,热片焊接机,矿石筛选机,矿石从碎石机中通过传送带送到震动筛里筛选，上方的细筛与下方的粗筛作相反方向的交替运动。通过调节供气量将双作用气缸的震动频率设置为F=1Hz，方向运动是由处于端点的行程开关滚轮行程阀来控制的。第三个气缸通过两根缆绳使筛上下震动。筛选机的启动与停止是用一个定位开关法来控制的。,矿石筛选机,多轴加工中工件喂料分隔器控制系统,工业应用中的多轴加工中工件喂料分隔器控制系统如图。初始状态，气缸1A1缩回，1A2伸出
16、。当操作阀1与阀2时，主控阀换向，两缸反向动作。压下滚轮杠杆阀，经延时1,秒，主控阀切换至右位，气缸1A1缩回，1A2伸出。压下滚轮杠杆阀，延时阀控制端有信号。将延时阀调至2秒。2秒之后，双压阀右端接到信号。这样可以开始新的循环。,多轴加工中工件喂料分隔器控制系统,纯液压控制系统,健雄职业技术学院郑勇,淬火炉,淬火炉的顶盖由一个单作用油缸提升。油缸则用一个32换向阀控制。请计算前向冲程时间和速度。活塞面积AK为8cm2，冲程距离S=200mm，油泵排流量Q=4.2 1min。测量前向冲程时间并检验其计算的正确性。前向冲程压力由负载压力和阻尼压力构成。已知负载FG=200N(质量m=20kg)，
17、活塞面积AK=8cm2，从而可计算出负载压力。前向冲程压力可以从油缸前的压力表上读得根据下列公式计算克服冲程阻力所需的压力。 克服冲程阻力所需的压力=冲程压力-负载压力。,淬火炉,钻床,用钻机对不同空心体进行加工。工件用液压固定在一个虎钳上。根据空心体的外形不同，必须能够降低夹紧压力。另外，关闭的速度可以用一个单向节流阀来调节。现要求绘制和构造夹紧装置的液压回路图。,钻床,推土槽车,由两个双作用油缸来驱动推土槽车的装卸动作。 在油缸前向冲程和反向回程时，负载发生变化。请设计一个能防止冲程过程中，由于负载的拉力和推力而产生活塞杆的冲击式运动的液压回路图。,推土槽车,砂轮切割机,砂轮切割机的进刀由
18、一个双作用油缸来驱动。在切割圆形材料时，工作阻力从零上升到最大值，然后又下降到零。用一个流量控制阀调节进刀速度，当阻力上升时，相应地减慢进刀速度。首先使用一个单向节流阀，在不同负载情况下测试前向冲程时间，然后使用一个调速阀进行同样测量。在空负载的情况下，把这两个阀门的前向冲程时间都调为5秒。工作阻力通过一个可调的溢流阀来模拟，请您测量一下阻力压力各为10，20，30，40，和45 bar时的冲程时间。比较前向冲程时间，并造出一个合适的阀门。设计一个回路，使两个阀门在相同溢流阀整定值时，仅通过换向阀，便可测得这两个流量控制阀的有关数据。,砂轮切割机,压粘机,用压粘机将图形或字母粘贴在木板或塑料板
19、上。根据底部材料和粘胶剂的不同，应可调节印制时的压力，并可一部分一部分地分时挤压(当换向阀接通时)。设计一个液压回路图，首先用一个3通减压阀，然后换用一个与旁路连接的溢流阀。在这两个回路中，压力阀均接在换向阀之后，用一个43换向阀进行控制。当活塞杆已冲出并且油缸前的压力下降为30bar时，比较换向阀前压力表上的压力。系统溢流阀调节为50bar 。 请思考这两个回路区别何在?,压粘机,安装设备,在一个安装设备上组装零部件。首先由油缸A对第一个零部件加压。只有当 压力达到或超过20bar时(即部件已压入)，才由油缸B将第二个部件装入。释放时，油缸B的活塞杆必须首先返回。当活塞杆到达最末端时，便形成压力，若压力达到30bar时，油缸A的活塞杆必须返回。为了使部件压入的速度不致于过快，必须将由泵排流量限制在23 dm3min范围之内。,安装设备,
