簡(jiǎn)單氣路設(shè)計(jì)精品課件

1、簡(jiǎn)單氣路設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二回路的構(gòu)成氣源氣源處理裝置壓力控制閥方向控制閥流量控制閥驅(qū)動(dòng)裝置空氣壓縮機(jī)過(guò)濾器油霧器減壓閥電磁閥氣壓控制閥速度控制閥氣缸擺動(dòng)缸空氣馬達(dá)電源操作裝置指示裝置控制（運(yùn)算）回路檢測(cè)裝置按鈕開(kāi)關(guān)選擇開(kāi)關(guān)按鈕閥指示燈計(jì)數(shù)器蜂鳴器繼電器定時(shí)器電子元件預(yù)制計(jì)數(shù)器順序控制器氣動(dòng)控制元件限位開(kāi)關(guān)光電管限位閥接近開(kāi)關(guān)傳感器（驅(qū)動(dòng)部分）（控制部分）（檢測(cè)部分）第2頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二氣動(dòng)圖形符號(hào)（略）第3頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二簡(jiǎn)單回路一、氣動(dòng)換向回路第4頁(yè)，共36頁(yè)，202

2、2年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二簡(jiǎn)單回路二、速度控制回路第5頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二簡(jiǎn)單回路二、速度控制回路第6頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二簡(jiǎn)單回路三、壓力控制回路第7頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二簡(jiǎn)單回路四、位置控制回路第8頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二氣動(dòng)基本回路單作用氣缸控制回路氣缸活塞桿運(yùn)動(dòng)方向靠壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，另一個(gè)方向則靠其它外力，如重力、彈簧力等驅(qū)動(dòng)?；芈泛?jiǎn)單，可選用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的兩位三通閥來(lái)控制。常斷二位三通電磁閥控制回路常通二位三通電磁閥控制回路三位三通電磁閥控制回路

3、通電時(shí)活塞桿伸出 ，斷電時(shí)活塞桿返回?cái)嚯姇r(shí)活塞桿上升，通電時(shí)靠外力返回控制氣缸的換向閥帶有全封閉型中間位置，可使氣缸活塞停止在任意位置，但定位精度不高兩個(gè)二位二通閥同時(shí)通電換向，可使活塞桿伸出。斷電后，靠外力返回第9頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二例題1設(shè)計(jì)一個(gè)雙向調(diào)速的氣路：要求：1、執(zhí)行元件為單作用氣缸 2、其它元件任選例題2用單作用氣缸設(shè)計(jì)一個(gè)生產(chǎn)流水線上的阻擋機(jī)構(gòu)，要求氣缸開(kāi)始為伸出狀態(tài)，當(dāng)接觸產(chǎn)品并且完成此處工序后迅速縮回使工件通過(guò)。要求：1、選擇合適的氣缸類型 2、畫(huà)出氣路圖 答案1答案2第10頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二例題3設(shè)

4、計(jì)一個(gè)氣路現(xiàn)有單動(dòng)押出型氣缸 1條 兩位三通常通式彈簧復(fù)位手動(dòng)閥 1個(gè) 兩位三通常閉式彈簧復(fù)位手動(dòng)閥 1個(gè) 梭閥 1個(gè) 兩位三通單氣控 1個(gè) 堵頭、氣管若干要求：氣缸在伸出與縮回狀態(tài)都能長(zhǎng)時(shí)間自保持，無(wú)須用手長(zhǎng)按。 答案3第11頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二兩位三通閥除用來(lái)控制單作用氣缸外，也常用作選擇閥和分配閥使用。 對(duì)于封閉的氣動(dòng)回路進(jìn)行高低壓轉(zhuǎn)換時(shí)，如從高壓轉(zhuǎn)換成低壓，則必須排出多余的壓縮空氣。此時(shí)需要用溢流閥和減壓閥組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。第12頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二雙作用氣缸控制回路氣缸活塞桿伸出或縮回兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都靠壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，通

5、常選用兩位五通閥來(lái)控制。采用單電控兩位五通閥的控制回路 雙電控控制回路中間封閉型三位五通閥控制回路中間排氣型三位五通閥控制回路通電時(shí)活塞桿伸出，斷電時(shí)活塞桿返回采用雙電控電磁閥，換向電信號(hào)可為脈沖信號(hào)，因此電磁鐵發(fā)熱少，并具有斷電保持功能左側(cè)電磁鐵通電時(shí)，活塞桿伸出。右側(cè)電磁鐵通電時(shí)，活塞桿縮回。左右側(cè)電磁鐵同時(shí)斷電時(shí)，活塞可停止在任意位置，但定位精度不高當(dāng)電磁閥處于中間位置時(shí)活塞桿處于自由狀態(tài)，可由其他機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第13頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二雙作用氣缸控制回路氣缸活塞桿伸出或縮回兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都靠壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，通常選用兩位五通閥來(lái)控制。中間加壓型三位五通閥控制回

6、路中間加壓型三位五通閥控制回路 電磁遠(yuǎn)程控制當(dāng)左、右側(cè)電磁鐵同時(shí)斷電時(shí)，活塞可停止在任意位置，但定位精度不高。采用一個(gè)壓力控制閥，調(diào)節(jié)無(wú)桿腔的壓力，使得活塞雙向加壓時(shí)，保持力的平衡采用帶有雙活塞桿的氣缸，使活塞兩端受壓面積相等，當(dāng)雙向加壓時(shí)，也可保持力的平衡。以上兩種回路，均可使活塞停止在任意位置采用兩位五通氣控閥作為主控閥，其先導(dǎo)控制壓力用一個(gè)兩位三通電磁閥進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。該回路可應(yīng)用于有防爆等要求的特殊場(chǎng)合第14頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二例題4設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單氣路要求：1、可以進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)控制 2、可以進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，要求氣缸運(yùn)行速度平穩(wěn) 答案4第15頁(yè)，共36頁(yè)，2

7、022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二例題5使用沖壓等機(jī)器時(shí)，若一手拿沖料，另一手操作啟動(dòng)閥，很容易造成工傷事故。若改用兩手同時(shí)操作，沖床才動(dòng)作的話，可保護(hù)雙手安全。已知負(fù)載的為750N，使用空氣壓力為0.5MPa,負(fù)載率為50%。要求： 1、選擇合適的氣缸 2、選擇合適的閥 3、設(shè)計(jì)該氣路 答案5答案5.2答案5.1第16頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路1、自動(dòng)往復(fù)回路單缸連續(xù)往復(fù)氣控回路第17頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二例題6把下圖連接起來(lái)，使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng) 答案6第18頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，

8、星期二典型應(yīng)用回路2、同步回路利用單向節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的同步控制這種同步回路的同步精度差，易受負(fù)載變化的影響，如果氣缸的缸徑相對(duì)于負(fù)載來(lái)說(shuō)足夠大，若工作壓力足夠高，可以取得一定的同步效果。此外，如果使用兩只電磁閥，使兩只氣缸的給排氣獨(dú)立，相互之間不受影響，同步精度會(huì)好些利用氣/液轉(zhuǎn)換缸實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的同步控制可以進(jìn)行油液補(bǔ)充，即使有少量泄漏，也不會(huì)影響同步第19頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路3、延時(shí)回路第20頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路例題7設(shè)計(jì)能控制氣缸伸出時(shí)間的氣動(dòng)回路1、雙作用氣缸在用手動(dòng)閥按一次伸出后，在一定時(shí)間延遲

9、后自動(dòng)縮回的單往復(fù)回路。2、設(shè)計(jì)一個(gè)能控制時(shí)間的連續(xù)自動(dòng)往復(fù)回路答案7答案7.1第21頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路4、緩沖回路氣缸的負(fù)載可分為阻性負(fù)載（靜負(fù)載）和慣性負(fù)載（有慣性力的負(fù)載）。當(dāng)慣性負(fù)載較大時(shí)，氣缸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊能量較大。通常在氣缸內(nèi)設(shè)置墊緩沖或氣緩沖來(lái)吸收這種沖擊能量。若沖擊能量超過(guò)氣缸自身能吸收的能量時(shí)，通常是在外部設(shè)置液壓緩沖器或設(shè)計(jì)緩沖回路來(lái)解決。第22頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路4、緩沖回路氣缸的負(fù)載可分為阻性負(fù)載（靜負(fù)載）和慣性負(fù)載（有慣性力的負(fù)載）。當(dāng)慣性負(fù)載較大時(shí)，氣缸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖

10、擊能量較大。通常在氣缸內(nèi)設(shè)置墊緩沖或氣緩沖來(lái)吸收這種沖擊能量。若沖擊能量超過(guò)氣缸自身能吸收的能量時(shí)，通常是在外部設(shè)置液壓緩沖器或設(shè)計(jì)緩沖回路來(lái)解決。第23頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路5、位置（角度）控制回路氣動(dòng)系統(tǒng)中，氣缸通常只有兩個(gè)固定的定位點(diǎn)。如果要求氣缸在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某個(gè)中間位置停下來(lái)，則要求氣動(dòng)系統(tǒng)具有位置控制功能。由于氣體具有壓縮性，因此只利用三位五通換向閥對(duì)氣找兩腔進(jìn)行給排氣操作的純氣動(dòng)方法難以得到高精度的位置控制。對(duì)于定位精度要求較高的場(chǎng)合，應(yīng)采用機(jī)械輔助定位或氣/液轉(zhuǎn)換器等控制方法。a、利用機(jī)械擋塊的位置（角度）控制為了使氣缸在行程中間定

11、位，最可靠的方法是采用如圖所示的方法，即在定位點(diǎn)設(shè)置機(jī)械擋塊。該方法的定位精度取決于機(jī)械擋塊的設(shè)置精度。為了維持高的定位精度，擋塊的設(shè)置既要考慮有較高的剛度，又要考慮具有吸收沖擊的緩沖能力。 擋塊利用外部擋塊定位的方法第24頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路b、利用氣缸結(jié)構(gòu)的位置控制使用多位氣缸，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)位置控制，其基本構(gòu)成如圖所示。氣缸A、B、C的行程各不相同。當(dāng)三通換向閥1通電時(shí)，氣缸A的活塞桿推動(dòng)活塞B、C伸出，到達(dá)氣缸A的行程終點(diǎn)。當(dāng)三通電磁閥2通電時(shí)，活塞A保持不動(dòng)，活塞C向右移動(dòng)。使用多位氣缸的位置控制回路第25頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20

12、日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路c、利用氣/液轉(zhuǎn)換器的位置控制 如前所述，通過(guò)在規(guī)定位置設(shè)置位移傳感器或行程開(kāi)關(guān)，根據(jù)行程信號(hào)控制三位閥的切換，可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的中間定位控制。但在氣缸的運(yùn)動(dòng)速度較快的場(chǎng)合，由于氣體的壓縮性，難以獲得高的定位精度。為了保證定位精度，可以在一定程度上犧牲運(yùn)動(dòng)速度，采用氣/液轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。使用氣/液轉(zhuǎn)換器的中間定位控制回路第26頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路d、利用制動(dòng)氣缸的位置控制利用制動(dòng)氣缸可以實(shí)現(xiàn)中間定位控制，其回路如圖所示。該回路中，三位五通電磁換向閥1的中位機(jī)能應(yīng)為中位加壓型。電磁閥2用來(lái)控制制動(dòng)活塞的動(dòng)作，因?yàn)橹苿?dòng)氣缸4

13、的制動(dòng)活塞有雙作用型和單作用型兩種，所以若制動(dòng)活塞為雙作用型，電磁閥2應(yīng)采用二位五通閥；若制動(dòng)活塞為單作用型，電磁閥2應(yīng)采用二位三通閥。利用帶單向閥的減壓閥3來(lái)進(jìn)行負(fù)載的壓力補(bǔ)償。當(dāng)電磁閥1、2不通電時(shí)，氣缸在行程中間定位并制動(dòng)；當(dāng)電磁閥2通電時(shí)，制協(xié)解除。 使用制動(dòng)氣缸的中間定位控制回路第27頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路6、過(guò)載保護(hù)回路主要利用順序閥設(shè)定壓力，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。第28頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二典型應(yīng)用回路6、過(guò)載保護(hù)回路主要利用順序閥設(shè)定壓力，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。第29頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分

14、，星期二典型應(yīng)用回路例題8改正下圖的連接，使實(shí)現(xiàn)其功能答案8第30頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二實(shí)用氣路設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)試臺(tái)（如檢測(cè)電磁閥），裝置如圖所示 動(dòng)作原理：當(dāng)按下開(kāi)關(guān)1，夾緊缸動(dòng)作把閥夾緊；當(dāng)按下開(kāi)關(guān)2，開(kāi)始進(jìn)氣（低壓1.5kgf/cm2.）當(dāng)按下3進(jìn)氣變?yōu)楦邏?。試設(shè)計(jì)以下氣路。K1K2K3第31頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二實(shí)用氣路設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)試臺(tái)（如檢測(cè)調(diào)壓閥），裝置如圖所示 動(dòng)作原理：當(dāng)開(kāi)啟手動(dòng)閥，A、B缸，進(jìn)氣處同時(shí)動(dòng)作把檢測(cè)物夾緊并通氣，在測(cè)試過(guò)程中可通過(guò)腳踏閥進(jìn)行斷排氣。答案9第32頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，

15、5月20日，5點(diǎn)56分，星期二實(shí)用氣路設(shè)計(jì)3、設(shè)計(jì)一個(gè)開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理：現(xiàn)有一糧倉(cāng)，共有兩種車分大車和小車來(lái)搬糧食，要求當(dāng)小車來(lái)的時(shí)候門(mén)只開(kāi)一半，大車來(lái)的時(shí)候門(mén)全開(kāi)。由于設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)陋，需人員在現(xiàn)場(chǎng)操作。要求： 1、選擇合適類型的氣缸 2、選擇合適類型的閥并設(shè)計(jì)該回路 3、開(kāi)門(mén)動(dòng)作要求速度緩慢且平穩(wěn)答案10答案10.1第33頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二應(yīng)用實(shí)例1、自動(dòng)調(diào)節(jié)病床 在醫(yī)院的住院病人中，有一些是行動(dòng)不便的，特別是大小便需要有人照料。自動(dòng)調(diào)節(jié)病床為這類病人解決了難題，病人只需輕輕壓下一個(gè)按鈕，便桶就可以從床下自動(dòng)移至對(duì)病人合適的位置，用完后病人只需松開(kāi)按鈕，便桶就可以移回原位，如圖1所示。自動(dòng)調(diào)節(jié)病床由兩只氣缸控制，水平氣缸A使便桶水平移動(dòng)，垂直氣缸B使可動(dòng)床墊移開(kāi)或復(fù)位。操作步驟如下：當(dāng)病人壓下按鈕時(shí)，氣缸B后退，退到底后，A氣缸退回，便桶到位；當(dāng)病人松開(kāi)按鈕時(shí)，氣缸A前進(jìn)，進(jìn)到頭后，B氣缸上升，便桶、床墊恢復(fù)原位。試設(shè)計(jì)氣路圖答案11第34頁(yè)，共36頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期二應(yīng)用實(shí)例3、垃圾集裝壓實(shí)機(jī) 集裝壓實(shí)機(jī)如圖20，其原理是