氣動技術(shù)實驗指導(dǎo)書-new

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上氣動技術(shù)實驗指 導(dǎo) 書武漢理工大學(xué)物流工程學(xué)院物 流 自 動 化 系液 壓 氣 動 實 驗 室二OO六年十一月前 言 “氣動技術(shù)”是流體傳動及控制專業(yè)的主干專業(yè)課程、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化和物流工程等相關(guān)專業(yè)的選修課程。氣動技術(shù)適用面廣，綜合性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)各領(lǐng)域的自動化系統(tǒng)中以替代人手操作，提高作業(yè)自動化水平和效率。目前，氣動技術(shù)已發(fā)展成為各類系統(tǒng)中必備的傳動控制集成技術(shù)，被譽(yù)為工業(yè)自動化的“肌肉”，在國際上公認(rèn)為是不可多得的機(jī)電氣液一體化綜合教學(xué)首選課程。氣動技術(shù)實驗教學(xué)是課堂教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，它不僅僅能幫助學(xué)生進(jìn)一步明確專業(yè)應(yīng)用方向和加深對課程的理解、

2、鞏固和深化，而且更是對學(xué)習(xí)和運用氣動技術(shù)，提高工程實踐和分析解決實際工程問題的能力至關(guān)重要，也更能培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生對新知識領(lǐng)域的探索、研究和創(chuàng)新實踐。同時，還培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合實際勤于思考、勇于實踐、實事求是的科學(xué)作風(fēng)，正確處理好知識、能力和工程素養(yǎng)間的關(guān)系，編寫本試驗教學(xué)指導(dǎo)書的目的也在于此。本實驗教學(xué)包括認(rèn)識性基礎(chǔ)實驗、驗證性工作原理實驗和設(shè)計性系統(tǒng)綜合構(gòu)建實驗，可以對氣動系統(tǒng)和氣動元件的工作原理，氣動系統(tǒng)回路的設(shè)計實現(xiàn)及操作控制方法有一個系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和實踐，在此基礎(chǔ)上也可對復(fù)雜的電氣綜合系統(tǒng)進(jìn)行研究性的創(chuàng)新實踐。本實驗指導(dǎo)書，介紹實驗原理和實驗要求及方法，要求學(xué)生針對實驗項目和要求，先結(jié)合課程知識

3、預(yù)習(xí)并規(guī)劃實驗方案，再掌握實驗的具體方法與步驟，獨立完成實驗。本指導(dǎo)書由吳洪明老師編寫，由于時間有限，書中不免有欠妥和不完善之處，懇請批評指正。編 者2006年11月目 錄實驗一氣動技術(shù)實際應(yīng)用介紹和演示（2）實驗二空氣凈化設(shè)備及輔件實物現(xiàn)場教學(xué)（2）實驗三氣動元件結(jié)構(gòu)及工作原理實物現(xiàn)場教學(xué)（3）實驗四 氣動系統(tǒng)設(shè)計實踐（4）附錄1基本氣動邏輯控制氣動、電控回路和PLC程序（5）附錄2 氣動技術(shù)實驗報告（7）實驗注意事項1. 實驗預(yù)習(xí)：1) 實驗前復(fù)習(xí)有關(guān)理論課的章節(jié)，熟悉有關(guān)理論知識。掌握常用的氣動、電控元件的原理和接線方法，基本邏輯控制功能的氣控和電控回路、PLC的編程方法和接線要求。2)

4、 認(rèn)真閱讀實驗指導(dǎo)書及有關(guān)實驗裝置介紹，了解實驗?zāi)康?，?nèi)容，方法，和參數(shù)要求，明確實驗中應(yīng)注意的問題。3) 畫出實驗線路，明確氣管和電路的接線方法，擬出實驗步驟，列出實驗時需要的氣動和電控元器件。2. 實驗接線前必須斷開總電源與進(jìn)氣源，嚴(yán)禁帶電、帶壓接線。接線完畢，經(jīng)實驗指導(dǎo)老師檢查無誤后，才可通電、通氣進(jìn)行運行實驗。3. 實驗前了解PLC的使用方法，在給PLC輸入正確的控制程序，并按設(shè)計好的系統(tǒng)連接氣管和電路，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查后，方可運行。4. 運行實驗前檢查輸入到系統(tǒng)的氣壓不超過0.5MPa。5. 接拔氣管和電線時按指導(dǎo)老師要求的方法進(jìn)行，以免損壞接頭，拆裝系統(tǒng)和元件時，不得造成部件缺失和損

5、壞，接線前務(wù)必熟悉實驗系統(tǒng)線路的原理及實驗方法。6. 實驗自始至終，實驗臺上要保持整潔，不可隨意放置雜物，特別是導(dǎo)電的工具和多余的導(dǎo)線等，以免發(fā)生短路等故障。7. 實驗完畢，應(yīng)及時關(guān)閉各電源和氣源開關(guān)，并排空系統(tǒng)內(nèi)各處的殘余壓力，及時清理實驗臺面板，整理好連接管線和氣動元件，并放置到規(guī)定的位置。8. 沒有按要求熟悉實驗指導(dǎo)書中的有關(guān)實驗步驟，及正確操作方法，造成氣動和電控元器件及控制器損壞，追究當(dāng)事人應(yīng)負(fù)責(zé)任。實驗一氣動技術(shù)實際應(yīng)用介紹和演示一， 實驗?zāi)康模好鞔_氣動技術(shù)的特性及在現(xiàn)代工業(yè)自動化中的作用，了解氣動在實際應(yīng)用中的形式和特點，氣動系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理。二， 實驗內(nèi)容：集中觀看教學(xué)錄象

6、，內(nèi)容包括：1， 生產(chǎn)線中物件傳送、包裝、搬運、檢測；2， 物流自動化系統(tǒng)中自動分揀；3， 汽車生產(chǎn)線中車身焊裝；4， IC電子生產(chǎn)線氣動機(jī)器手；5， 工業(yè)機(jī)器人中氣動應(yīng)用；6， 氣動技術(shù)介紹；7， 參觀氣動實驗室和氣動系統(tǒng)演示；三， 實驗系統(tǒng)元器件：用多媒體教室和教學(xué)錄象，氣動實驗室氣動機(jī)械手演示實驗系統(tǒng)。四， 實驗原理和步驟：由指導(dǎo)教師安排組織，以班為單位集中進(jìn)行。五， 實驗報告要求： 見附錄2實驗二空氣凈化設(shè)備及輔件實物現(xiàn)場教學(xué)一， 實驗?zāi)康模毫私鈮嚎s空氣污染物的來源、危害及其凈化方法，氣源及其凈化系統(tǒng)的組成和作用，空氣凈化設(shè)備及輔件的結(jié)構(gòu)及工作原理，設(shè)備和元件的選擇與壓縮空氣品質(zhì)的實現(xiàn)

7、，氣動輔件的實際類型和作用。二， 實驗內(nèi)容：1， 集中觀看氣源及其凈化技術(shù)教學(xué)錄象；2， 空氣過濾器、油霧分離器、調(diào)壓閥、油霧器實物拆裝；3， 氣動快速接頭、氣動系統(tǒng)配管實驗；4， 氣動壓力開關(guān)、氣缸自動開關(guān)、位置開關(guān)及傳感器原理和使用；三，實驗系統(tǒng)元器件：用多媒體教室和教學(xué)錄像，氣動實驗室氣動三聯(lián)件、快速接頭和氣管、磁性開關(guān)、EP實驗臺上的電感式傳感器、光電傳感器、限位開關(guān)等；四， 實驗原理和步驟：先由指導(dǎo)教師安排組織，以班為單位集中觀看教學(xué)錄像，氣動輔件和傳感器工作原理演示，再以9人為一組進(jìn)行元件實物拆裝和配管實驗，可4組同時進(jìn)行。實驗元器件的結(jié)構(gòu)原理見教材插圖所示：五， 注意事項：1，

8、不得在帶電或帶氣壓時進(jìn)行元件實物拆裝和配管實驗；2， 傳感器和電氣開關(guān)、繼電器等電器元件應(yīng)斷電接線，且每次只能進(jìn)行一種元件的接線和實驗操作；六， 實驗報告要求：見附錄2實驗三氣動元件結(jié)構(gòu)及工作原理實物現(xiàn)場教學(xué)一， 實驗?zāi)康模赫莆諝鈩尤?lián)件、節(jié)流閥及各種方向控制閥的結(jié)構(gòu)和工作原理，各類氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理，理解元件工作性能和結(jié)構(gòu)及安裝方式間的關(guān)系，學(xué)會如何根據(jù)實際工況選擇和使用氣缸和控制閥。二， 實驗內(nèi)容：1， 各類氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理實物現(xiàn)場教學(xué)，元件工作原理實驗；2， 氣動三聯(lián)件、節(jié)流閥及各種方向控制閥結(jié)構(gòu)和工作原理實物現(xiàn)場教學(xué)，元件控制調(diào)節(jié)功能的原理實驗；三， 實驗系統(tǒng)元器件：1， 氣動實

9、驗室氣動實驗教學(xué)系統(tǒng)中的氣缸（包括：活塞式往復(fù)氣缸、無桿氣缸、擺動氣缸、滑臺、轉(zhuǎn)臺、氣動手爪和真空吸盤等）；2， 氣動實驗室實驗教學(xué)系統(tǒng)中的氣動控制閥（包括：調(diào)壓閥、節(jié)流閥、手動換向閥、行程閥、氣控閥、電磁換向閥）；3， 純氣動基礎(chǔ)實驗臺，電氣動實驗臺；四， 實驗原理和步驟：1， 實物現(xiàn)場教學(xué)，對各元件的結(jié)構(gòu)原理有更感性的認(rèn)識；2， 用一個3/2手動換向閥串接一個調(diào)壓閥，調(diào)壓閥出口接一壓力表和氣缸，接通壓力氣源，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，觀察壓力表讀數(shù)變化；調(diào)節(jié)其進(jìn)氣壓力（系統(tǒng)入口三聯(lián)件上的調(diào)壓閥），觀察壓力表讀數(shù)變化；3， 在氣缸排氣口接一節(jié)流閥，改變其開口大小，觀察氣缸運動速度的變化和壓力表讀數(shù)變化；4

10、， 用一個3/2手動換向閥分別接通各種氣缸的P1口或P2口，進(jìn)行氣缸工作原理實驗；5， 分別用5/2氣控或電磁換向閥控制一氣缸運動及換向，在氣缸伸出端頭，由活塞桿操控行程閥，行程閥輸出口接一氣壓顯示元件，進(jìn)行氣動控制閥工作原理實驗；五， 注意事項：1， 不得在帶電或帶氣壓時進(jìn)行元件原理實驗和操作；2， 每次只能進(jìn)行一種元件的接線和實驗操作，更換實驗對象時，須先清除前一系統(tǒng)；3， 每班分4組實驗，每組9人進(jìn)行實際操作實驗。六， 實驗任務(wù)及實驗報告要求：見附錄2實驗四 氣動系統(tǒng)設(shè)計實踐一，實驗?zāi)康模?掌握氣動系統(tǒng)設(shè)計和構(gòu)建的實際過程及方法，對氣動基本回路、基本邏輯控制、行程程序控制系統(tǒng)能采用純氣動

11、、電氣動和PLC控制三種方法分別實現(xiàn)，積累系統(tǒng)設(shè)計、接線組裝和故障信號分析排除的實踐經(jīng)驗。二，實驗內(nèi)容：1， 氣動基本回路實驗，主要實現(xiàn)單缸自往復(fù)、連續(xù)往復(fù)、雙手安全操作2， 氣動基本邏輯控制實驗，主要實現(xiàn)“或”、“與”、“非”、“雙穩(wěn)記憶”、“延時”、“計數(shù)” ；3， 用X/D線路圖法或卡偌圖法設(shè)計組裝有23個執(zhí)行元件的氣動行程程序控制系統(tǒng)；三，實驗系統(tǒng)元器件：氣動實驗室SMC純氣動、電氣動和PLC控制實驗臺。四，實驗原理和步驟：1， 基本氣動邏輯控制的氣動、電控回路和PLC程序見附錄1；2， 明確要實現(xiàn)的氣動動作程序系統(tǒng)要求，列明工作程序或按指定工作程序來設(shè)計構(gòu)建系統(tǒng)；3， 根據(jù)工作程序繪

12、制信號動作線圖或卡諾圖；4， 分析并排除控制障礙信號，確定各工序的最終執(zhí)行信號；5， 繪制系統(tǒng)邏輯原理圖，并由此設(shè)計出電控梯形圖，氣動系統(tǒng)原理圖；6， 由電控梯形圖編寫PLC控制程序；7， 如果采用純氣動，則按以行程閥為控制信號的氣動系統(tǒng)原理圖配管組裝系統(tǒng)；如果采用繼電器電控，則按電控梯形圖接線，按去掉行程閥改為限位開關(guān)的氣動系統(tǒng)原理圖配管組裝；如果采用PLC控制，則確定系統(tǒng)的輸入輸出信號，并正確接到PLC的I/O端子座上，氣動系統(tǒng)按去掉行程閥改為限位開關(guān)的氣動系統(tǒng)原理圖配管組裝；8， 運行前，須由指導(dǎo)教師檢查接線配管無誤，再進(jìn)行逐步單步調(diào)試確認(rèn)信號和程序后，方可通電接氣運行。五，注意事項：1

13、， 不得在帶電或帶氣壓條件下接線配管，組裝系統(tǒng)；2， 運行前，須由指導(dǎo)教師檢查接線配管無誤后，方可通電接氣運行；3， 出現(xiàn)故障時，緊急斷電、斷氣；4， 組裝系統(tǒng)時，注意用力和元器件的平衡受力，不得造成部件缺失和損壞，；5， 實驗完畢，應(yīng)及時關(guān)閉各電源和氣源開關(guān)，并排空系統(tǒng)內(nèi)各處的殘余壓力，及時清理實驗臺面板，整理好連接管線和氣動元件，并放置到規(guī)定的位置。六，實驗問題及實驗報告要求：見附錄2附錄1 基本氣動邏輯控制氣動、電控回路和PLC程序1， 基本接線和配管舉例： A為單動缸，以單邊電磁閥控制當(dāng)按鈕開關(guān)PB ON，則氣壓缸前進(jìn)A+當(dāng)按鈕開關(guān)PB OFF，則氣壓缸后退A 信號控制流程 氣動回路P

14、LC輸入/輸出接線輸入：PB=X0輸出：A+=Y0電控梯形圖 PLC梯形圖和控制程序LD X0OUT Y0END2， 邏輯“與”，“或”，“自保持”功能綜合舉例：工作要求：A、B皆為單動缸，分別以單邊電磁閥控制動作順序如圖PB ON (Pulse) ，則系統(tǒng)激活一次循環(huán)后自動停止 A) 信號控制流程 B）氣動回路 D) PLC輸入/輸出接線 C) 輸入/輸出信號設(shè)定輸入：PB=X0a1=X1b1=X2輸出：A+=Y1 B+=Y2E）電控梯形圖 F）PLC控制程序LDX0ORM0ANIX2OUTM0LDM0OUTY1LDX1OUTY2ENDG）PLC控制梯形圖 附錄2 氣動技術(shù)實驗報告 氣動技術(shù)

15、實驗報告（1） 日期: 年 月 日班級課題氣動技術(shù)實際應(yīng)用介紹和演示學(xué)時數(shù)第 1 頁姓名2共 1 頁實驗記錄實習(xí)內(nèi)容主 要 步 驟要 求1認(rèn)識氣動技術(shù)的特點2認(rèn)識氣動系統(tǒng)的組成和各部分的作用3認(rèn)識氣動技術(shù)在工業(yè)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用特點4了解氣動技術(shù)主要的應(yīng)用領(lǐng)域思考題1簡述氣動技術(shù)的特點2簡述氣動系統(tǒng)的組成及各組成部分的作用3簡述氣動技術(shù)在工業(yè)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用特點教師簽名：評分 氣動技術(shù)實驗報告（3） 日期: 年 月 日班級課題氣動元件結(jié)構(gòu)及工作原理實物現(xiàn)場教學(xué)學(xué)時數(shù)第 1 頁姓名2共 1 頁實驗記錄實習(xí)內(nèi)容主 要 步 驟要 求1氣動三聯(lián)件的作用及各元件的原理掌握調(diào)壓閥和油霧器工作原理及使用2

16、氣動換向閥的分類及其工作原理掌握各種類型換向閥的工作特性及選擇3各種氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口，觀察氣流的變化4氣動元件在實際系統(tǒng)中連接和作用調(diào)節(jié)壓力閥的開口，觀察壓力表的壓力變化56789思考題1控制氣源與主氣路氣源能否是同一氣源？2快速接頭不到位時會帶來什么問題？3畫出雙氣控和雙電控二位四通換向閥的職能符號教師簽名：評分 氣動技術(shù)實驗報告（4） 日期: 年 月 日班級課題簡單氣動回路的連接學(xué)時數(shù)第 1 頁姓名2共 1 頁原理圖實習(xí)內(nèi)容主 要 步 驟要 求1直接手動控制A1A0的連接畫出氣動原理圖，按原理圖接線2手動單氣控閥控制A1A0的連接畫出氣動原理圖，按原理圖接線3手動雙氣控

17、閥行程控制A1A0的連接畫出氣動原理圖，按原理圖接線4手動雙氣控閥行程控制A1B1A0B0的連接畫出氣動原理圖，按原理圖接線5678思考題1簡述氣動系統(tǒng)連接的步驟2A1、A0、B1、B0各代表什么含義？3連接中最容易出現(xiàn)什么樣的故障？教師簽名：評分 氣動技術(shù)實驗報告（4） 日期: 年 月 日班級課題用原始信號消障學(xué)時數(shù)第 1 頁姓名2共 1 頁原理圖實習(xí)內(nèi)容主 要 步 驟要 求1純氣控行程控制A1B1C1B0A0C0系統(tǒng)連線畫出氣動原理圖，按原理圖接線2純氣控行程控制A1C1B1C0B0A0系統(tǒng)連線畫出氣動原理圖，按原理圖接線345678思考題1簡述什么是行程控制？2什么是障礙？3簡述用原始信

18、號消障的原理教師簽名：評分 氣動技術(shù)實驗教學(xué)（5） 日期: 年 月 日班級課題用中間記憶元件消障學(xué)時數(shù)第 1 頁姓名2共 1 頁原理圖實習(xí)內(nèi)容主 要 步 驟要 求1純氣控行程控制A1B1B0A0系統(tǒng)連線畫出氣動原理圖，按圖接線2純氣控行程控制A1A0 B1B0系統(tǒng)連線畫出氣動原理圖，按圖接線3純氣控行程控制A1B1C1C0B0A0系統(tǒng)連線畫出氣動原理圖，按圖接線45678思考題1控制中間記憶元件動作的信號有什么特點？2中間記憶元件的輸出信號起什么作用？3簡述系統(tǒng)調(diào)試過程中的故障及排除方法教師簽名：評分 氣動技術(shù)實驗報告（6） 日期: 年 月 日班級課題基本電子氣動系統(tǒng)學(xué)時數(shù)第 1 頁姓名2共 1 頁原理圖實習(xí)內(nèi)容主 要 步 驟要 求1按鈕控制的A1A0的接線畫出電控原理圖2按鈕控制的A1B1A0B0的接線畫出電控原理圖3按鈕控制的A1B1C1B0A0C0