氣動(dòng)入門到高級(jí)培訓(xùn)PPT

氣壓傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)定義

以空氣為傳動(dòng)介質(zhì)，通過空氣的壓力能來傳遞動(dòng)力。

傳遞過程中有2次能量轉(zhuǎn)化，第一次是空氣壓縮機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能，第二次是氣缸或氣馬達(dá)將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。

一.空氣概述

1.空氣的成分在0℃，101.325Kpa下的干空氣體積比例：

氮?dú)猓?8.03％.

氧氣：20.93％.

其它氣體：（氬0.932％，二氧化氮0.07％，其余0.078％）

2.空氣的主要性能

1）密度ρ=m／v（單位體積氣體的質(zhì)量）單位：kg／m3

基準(zhǔn)狀態(tài)下（溫度為0℃、壓力為101.325Kpa時(shí)）ρ=1.293kg／m3

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)（溫度為20℃，壓力為0.1Mpa,相對(duì)濕度65％）ρ=1.185kg／m3

空氣的密度與溫度、壓力、含水（蒸氣）量的關(guān)系

干空氣密度；

ρg——在絕對(duì)溫度T和絕對(duì)壓力p下的干空氣密度（kg／m3

）

ρ0—一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干空氣密度，ρ0=1.293kg／m3；

T——絕對(duì)溫度（K）T＝273.16＋t；

t——溫度（℃）；

p——絕對(duì)壓力（MPa）；

p0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干空氣的壓力，p0=0.1013MPa。

2）空氣粘度

氣體流動(dòng)過程中，由于質(zhì)點(diǎn)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻力的性質(zhì)稱為氣體的粘性。粘性的大小用粘度表示。

粘度：動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度。

粘度與溫度的關(guān)系：

（見表1-2）。

3）濕空氣

①絕對(duì)濕度x1立方米濕空中含水蒸氣的質(zhì)量

x=m／v（kg／m3）

②飽和絕對(duì)濕度xb一定溫度下，空氣中含水蒸氣的量達(dá)到飽和，此時(shí)的絕度濕度稱為飽和絕對(duì)濕度

③相對(duì)濕度φ=x／xb

4）露點(diǎn)空氣冷卻降溫，使?jié)穸冗_(dá)到飽和并開始凝結(jié)形成水珠的溫度，稱為該濕度的露點(diǎn)。

（壓力降低露點(diǎn)降低。壓力不變，溫度降低，露點(diǎn)降低）3.氣體狀態(tài)方程

1）理想氣體狀態(tài)方程氣體溫度、壓力、體積三個(gè)參數(shù)表征氣體所處的狀態(tài)

PV／T=常數(shù)

Pν=RTP=ρRT

P-氣體絕對(duì)壓力（Pa）、V--氣體體積（m3）、T--氣體絕對(duì)溫度（K）、ρ-氣體密度（kg／m3）

ν--氣體的比體積（單位質(zhì)量氣體的體積m3／kg）=1／ρ

R--氣體常數(shù)［N·m／（kg·K）］干空氣R=287.1濕空氣R=462.052）氣體狀態(tài)變化過程

①等容過程P／T=常數(shù)或P1／T1=P2／T2

②等壓過程

V／T=常數(shù)或V1／T1=V2／T2

③等溫過程

PV=常數(shù)

或

P1V1=P2V2

④絕熱過程PVk=常數(shù)

或

P1V1k=P2V2kPV／T=常數(shù)③等溫過程4.氣體的流動(dòng)規(guī)律（方程）

1）連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒）Qm=ρν

A=常數(shù)

ρ1ν1A1=ρ2ν2A2

2）伯努利方程（能量守恒）

P／ρg+ν2／2g+z=常數(shù)

P1／ρg+ν12／2g+z1=P2／ρg+ν22／2g+z25.聲速與馬赫數(shù)

1）聲速

聲波在空氣中的傳播速度a=（kRT)0.5≈20T0.5

a--聲速（m／s）

R--氣體常數(shù)［N·m／（kg·K）］干空氣R=287.1濕空氣R=462.05T--空氣絕對(duì)溫度（K）

k--絕熱指數(shù)（對(duì)于空氣k=1.4）介質(zhì)溫度越高，聲速越快。15℃時(shí)，聲速約為340（m／s）2）馬赫數(shù)氣流在某處的速度ν與當(dāng)?shù)芈曀賏之比稱為馬赫數(shù)，用符號(hào)Ma表示。Ma=ν／a

Ma＜1，氣流為亞聲速流動(dòng)Ma＝1，氣流為聲速流動(dòng)Ma＞1，氣流超聲速流動(dòng)6.氣體在管道中的流動(dòng)特性1）亞聲速（Ma＜1）流動(dòng)時(shí)與不可壓縮流體特性相同，通道變小速度加大，壓力變小。

2）處于超聲速（Ma＞1）流動(dòng)時(shí)與不可壓縮流體特性相反，通道變小速度減小，壓力變大。

3）處于聲速（Ma=1）流動(dòng)時(shí)氣體在管道中處于聲速流動(dòng)時(shí)，其流動(dòng)特性處于臨界狀態(tài)。聲速流動(dòng)時(shí)的截面是一個(gè)臨界截面，且是最小截面。聲速流動(dòng)狀態(tài)下的截面面積、流速和壓力都不變。要使亞聲速氣流加速到超聲速，管道必須做成先收縮后擴(kuò)張，這種管稱為拉瓦爾噴管。

二.氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成

1）氣源裝置：壓縮空氣的發(fā)生裝置以及壓縮空氣的存貯、凈化的輔助裝置。它為系統(tǒng)提供合乎質(zhì)量要求的壓縮空氣。

2）執(zhí)行元件：將氣體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并完成做功動(dòng)作的元件，如氣缸、氣馬達(dá)、真空吸盤等。

3）控制元件：控制氣體壓力、流量及運(yùn)動(dòng)方向的元件，如各種閥類；能完成一定邏輯功能的元件，即氣動(dòng)邏輯元件；感測(cè)、轉(zhuǎn)換、處理氣動(dòng)信號(hào)的元器件，如氣動(dòng)傳感器及信號(hào)處理裝置。

4）氣動(dòng)輔件：氣動(dòng)系統(tǒng)中的輔助元件，如消聲器、管道、接頭等。氣動(dòng)系統(tǒng)組成

氣源裝置（壓縮機(jī)、冷卻器、脫水、干燥器、過濾器、氣動(dòng)三大件）

氣動(dòng)控制元件（方向閥、壓力閥、流量閥、邏輯閥）

氣動(dòng)執(zhí)行元件（氣缸、氣馬達(dá)、真空吸盤）

氣動(dòng)輔助元件（消聲器、管路元件、密封件、儀表類等）三.氣源裝置及氣動(dòng)輔件氣源裝置由以下四部分組成氣壓發(fā)生裝置——空氣壓縮機(jī)；

凈化、貯存壓縮空氣的裝置和設(shè)備；

氣動(dòng)三大件1.氣源裝置1.1空氣壓縮機(jī)

空氣壓縮機(jī)是氣動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源，是氣壓傳動(dòng)的心臟部分，它是把電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。容積型速度型活塞式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式離心式軸流式膜片式滑片式螺桿式空氣壓縮機(jī)的分類空氣壓縮機(jī)工作原理1一排氣閥；2一氣缸；3一活塞；4一活塞桿；5一滑塊；6一連桿；

7一曲柄；8一吸氣閥；9一閥門彈簧?？諝鈮嚎s機(jī)的分類及選用原則

按輸出壓力大小可分為：

低壓空壓機(jī)(0.2-MPa)

中壓空壓機(jī)(1.0-10Mpa)

高壓空壓機(jī)(10-100Mpa)

超高壓空壓機(jī)(>100Mpa)

按輸出流量（排量）可分為：微型(<1m3/min)

小型(1-10m3/min)

中型(10-100m3/min)

大型空氣壓縮(>100m3/min)1.2氣源凈化裝置

①后冷卻器

功能：降低壓縮空氣溫度，析出液態(tài)水。1－熱空氣進(jìn)口2－冷卻水入口3－冷空氣出口4－冷卻水出口②油水分離器

油水分離器安裝在后冷卻器出口管道上，的作用是分離并排出壓縮空氣中凝聚的油分、水分和灰塵雜質(zhì)等，使壓縮空氣得到初步凈化。

。

③貯氣罐

功能：貯存一定數(shù)量的壓縮空氣，減少氣流脈動(dòng)，減弱氣流脈動(dòng)引起的管道振動(dòng)，進(jìn)一步分離壓縮空氣的水分和油分。

④干燥器

作用：進(jìn)一步除去壓縮空氣中含有的水分、油分、顆粒雜質(zhì)等，使壓縮空氣干燥，用于對(duì)氣源質(zhì)量要求較高的氣動(dòng)裝置、氣動(dòng)儀表等。主要采用吸附、離心、機(jī)械降水及冷凍等方法。吸附式干燥器結(jié)構(gòu)示意圖1－空氣源2－油水分離器3、6－電磁閥4、8－干燥劑筒5、9－固定節(jié)流過濾器7－消聲器10－濕度顯示器⑤過濾器一次過濾器結(jié)構(gòu)圖1-密孔網(wǎng)2-目細(xì)鋼絲網(wǎng)3-焦炭4-硅膠等工作原理：

氣流由A口進(jìn)入筒內(nèi)，在離心力的作用下分離出液滴，由C口排出，然后氣體由下而上通過多片鋼板/毛氈、硅膠、焦炭、濾網(wǎng)等過濾吸附材料，干燥清潔的空氣從筒頂B口輸出。

1.3氣動(dòng)三大（聯(lián)）件

分水濾氣器、減壓閥、油霧器①分水過濾器

作用：除去空氣中的灰塵、雜質(zhì)，并將空氣中的水分分離出來。

原理：回轉(zhuǎn)離心、撞擊，性能指標(biāo)：過濾度、水分離率、濾灰效率、流量特性普通分水濾氣器結(jié)構(gòu)圖1-復(fù)位彈簧2-保護(hù)罩3-水杯4-擋水板5-濾芯6-導(dǎo)流片7-卡圈8-錐形彈簧9-閥芯10-手動(dòng)放水按鈕②直動(dòng)式減壓閥溢流式減壓閥③油霧器

特殊的注油裝置。

原理：當(dāng)壓縮空氣流過時(shí)，它將潤滑油噴射成霧狀，隨壓縮空氣流入需要的潤滑部件，達(dá)到潤滑的目的。普通油霧器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-立桿2-截止閥3-儲(chǔ)油杯4-吸油管5-單向閥6-節(jié)流針閥7-視油器8-油塞9-螺母

氣動(dòng)三聯(lián)件氣動(dòng)三聯(lián)件符號(hào)1.4.氣動(dòng)輔助元件

①消聲器氣缸、氣閥等工作時(shí)排氣速度較高，氣體體積急劇膨脹，會(huì)產(chǎn)生刺耳的噪聲。噪聲的強(qiáng)弱隨排氣的速度、排氣量和空氣通道的形狀而變化。排氣的速度和功率越大，噪聲也越大，一般可達(dá)100～120dB，為了降低噪聲在排氣口要裝設(shè)消聲器。

氣動(dòng)元件使用的消聲器一般有三種類型：

1）吸收型消聲器

2）膨脹干涉型消聲器

3）膨脹干涉吸收型消聲器吸收型消聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-連接螺絲；2-消聲罩

②管道連接件

管道（壓縮氣體通道）

硬管：鋼管、銅管、鋁管、PVC管等。

軟管：塑料、尼龍、橡膠、金屬編織塑料等。管接頭

作用：連接輸氣管道。

要求：連接可靠，快捷，使用壽命長。

種類：焊接式、卡套式、卡箍式、擴(kuò)口式、插入快換式焊接式管接頭焊接式管接頭是把相連管于的一端與管接頭的接管2焊接在一起，通過螺母3將接管2與接頭體1壓緊。焊接管接頭制造工藝簡(jiǎn)單，工作可靠，安裝方便，對(duì)被聯(lián)接的管道尺寸及表面精度要求不高。工作壓力可達(dá)32MPa以上，是目前應(yīng)用最廣泛的一種形式。1.接頭體；2.接管；3.螺母；4.O形圈；5.組合墊圈；A.焊接處擴(kuò)口式管接頭擴(kuò)口式管接頭適用于銅、鋁管或薄壁鋼管。接管2穿入導(dǎo)套4后擴(kuò)成喇叭口(約74o～90o)。1.接頭體；2.接管；3.螺母；4.導(dǎo)套卡套式管接頭卡套式管接頭由接頭體1、卡套4和螺母3這三個(gè)基本零件組成。這種管接頭軸向尺寸要求不嚴(yán)、拆裝方便，不需焊接或擴(kuò)口；但對(duì)管道的徑向尺寸精度要求較高。采用冷拔無縫鋼管。1.接頭體；2.接管；3.螺母；4.卡套；5.組合墊圈③密封元件作用：防止傳動(dòng)介質(zhì)泄漏（外泄和內(nèi)泄）。要求：1.在工作壓力和一定的溫度范圍內(nèi)，應(yīng)具有良好的密封性能，并隨著壓力的增加能自動(dòng)提高密封性能。2.密封裝置和運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力要小，摩擦系數(shù)要穩(wěn)定。3.抗腐蝕能力強(qiáng)，不易老化，工作壽命長，耐磨性好，磨損后在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償。4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用、維護(hù)方便，價(jià)格低廉

密封材料常用的液壓系統(tǒng)密封材料有以下幾種：

(1)丁腈橡膠。這是一種最常用的耐油橡膠,具有良好的彈性與耐磨性,工作溫度一般為-20～100℃，有一定的強(qiáng)度，摩擦系數(shù)較大。

(2)聚氨酯。它的耐油性能比丁腈橡膠好，既具有高強(qiáng)度又具有高彈性。拉斷強(qiáng)度比一般橡膠高。它有很好的耐磨性，目前被廣泛用作動(dòng)密封的密封材料，適應(yīng)溫度范圍為-30～90℃。密封元件種類“O”型密封圈

O形密封圈一般用丁腈橡膠制成，其橫截面呈圓形，它具有良好的密封性能。唇形密封圈唇形密封圈根據(jù)截面的形狀可分為Y形、V形、U形、L形等。組合式密封裝置

上述各種形狀的密封圈和各種不同的密封材料均有其各自的優(yōu)點(diǎn)。新近出現(xiàn)的組合密封結(jié)構(gòu)就是基于利用其各自優(yōu)點(diǎn)而制成的。例如，聚四氟乙烯是一種新型塑料材料，它的摩擦系數(shù)極低，耐磨性好，但是彈性差;而丁腈橡膠彈性很好。將兩者結(jié)合起來，互相取長補(bǔ)短、構(gòu)成新式的組合式密封.其它輔助元件溫度計(jì)流量計(jì)壓力表和真空表1.彈簧彎管;2.放大機(jī)構(gòu);3.指針;4.基座壓力表開關(guān)常設(shè)的壓力表應(yīng)設(shè)壓力表開關(guān)或限壓器加以保護(hù)。最常見的壓力表開關(guān)為KF型。旋轉(zhuǎn)手輪3可打開或關(guān)閉壓力表管路，也可適當(dāng)調(diào)節(jié)手輪由針閥2調(diào)節(jié)管路開口，起到阻尼緩沖作用，使壓力表指針動(dòng)作平穩(wěn)。1.壓力表開關(guān)體;2.針閥;3.手輪;A.接壓力表;B.接管路

四.氣動(dòng)執(zhí)行元件

氣動(dòng)執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。包括氣缸和氣馬達(dá)。實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)和做功的是氣缸；實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和做功的是氣馬達(dá)（又稱旋轉(zhuǎn)氣缸）。

1.普通氣缸單作用氣缸和雙作用氣缸

單活塞氣缸和雙活塞氣缸

原理、輸出速度及輸出力、職能符號(hào)。雙作用氣缸原理（符號(hào)）雙作用-----往復(fù)運(yùn)動(dòng)都由壓力空氣驅(qū)動(dòng)雙作用（單桿缸）結(jié)構(gòu)圖雙作用（單桿）氣缸實(shí)物單作用氣缸

一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)由氣壓驅(qū)動(dòng)，反方向運(yùn)動(dòng)由其它動(dòng)力（彈簧、重力等）驅(qū)動(dòng)。雙作用氣缸活塞的雙向運(yùn)動(dòng)均由氣壓驅(qū)動(dòng)2.無活塞桿氣缸氣缸只有活塞桿，缸徑范圍25～63mm，行程最大10m。

3.膜片式氣缸4.擺動(dòng)氣缸擺動(dòng)氣缸動(dòng)作

5.葉片式氣馬達(dá)的工作原理及特性

葉片式氣馬達(dá)的工作原理與葉片式液壓馬達(dá)相似。特性曲線最大特點(diǎn)是具有軟特性：當(dāng)氣壓不變時(shí)，它的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率均隨著外負(fù)載的變化而變化。葉片氣馬達(dá)三.真空元件

1.真空及真空度壓力比大氣壓低的環(huán)境稱之為真空。

真空的量化指標(biāo)稱之為真空度。

2.真空發(fā)生器1）原理：利用氣體的高速流動(dòng)來產(chǎn)生真空（負(fù)壓）2）.真空發(fā)生器（元件1）

組合真空發(fā)生器（元件2）1一進(jìn)氣口2一真空口（輸出口）3一排氣口典型真空回路1.過濾器2.精密過濾器3.減壓閥4.壓力表5.電磁閥6.真空發(fā)生器7.消聲器8.真空過濾器9.真空壓力開關(guān)10.真空表11.吸盤12.工件3.真空發(fā)生器的主要性能指標(biāo)1）耗氣量2）真空度4.真空吸盤

真空吸盤是吸附、抓取物件的執(zhí)行元件，通常由橡膠材料和金屬骨架壓制而成。1）真空吸盤結(jié)構(gòu)2）真空吸盤的主要性能指標(biāo)

真空吸盤的理論吸力

F=PZπD2／4

PZ---真空度（Pa）D---吸盤的有效直徑（m）

F---理論吸力（N）

實(shí)際吸力：Fr=F／nn---安全系數(shù)（水平吸盤n=4、垂直吸盤n=8）

五

氣動(dòng)控制元件

1.壓力控制閥減壓閥—?dú)鈩?dòng)三大件之一，用于穩(wěn)定用氣壓力。溢流閥—只作安全閥用。順序閥—由于氣缸（馬達(dá)）的軟特性，很難用順序閥實(shí)現(xiàn)兩個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。溢流閥結(jié)構(gòu)及原理a）球閥式

b）膜片式

先導(dǎo)式溢流閥溢流式減壓閥減壓閥結(jié)構(gòu)及原理單向順序閥

2.流量控制閥用于控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度。

節(jié)流閥

單向節(jié)流閥

排氣節(jié)流閥節(jié)流閥和單向節(jié)流閥快速排氣閥原理及結(jié)構(gòu)a）膜葉式b）截止式c）消聲排氣式快速排氣閥應(yīng)用

3.方向控制閥

1.換向閥氣壓控制換向閥（加壓控制、泄壓控制、差壓控制）電磁控制換向閥機(jī)械控制換向閥人力控制換向閥換向閥（Selector)

作用：控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向（通過控制液體的流動(dòng)方向）滑閥式換向閥概述結(jié)構(gòu)及工作原理滑閥主要由閥芯（階梯軸）和閥體（階梯孔）組成。閥芯在閥體內(nèi)移動(dòng)，閥芯與閥體之間的不同相對(duì)位置，就決定了氣管的連接方式二位五通二位四通二位三通二位二通名稱結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號(hào)三位五通三位四通滑閥的“位”和“通”：通---該閥外接管路的根數(shù)。位---閥芯與閥體的相對(duì)位置數(shù)（外接管路的連接種類數(shù)）。

閥芯移動(dòng)的動(dòng)力來源人力（手，腳），機(jī)動(dòng)，電動(dòng)（電磁鐵），氣動(dòng)，電氣動(dòng)換向閥驅(qū)動(dòng)方式及符號(hào)手動(dòng)換向閥機(jī)動(dòng)換向閥電磁換向閥三位五通電磁換向閥氣動(dòng)換向閥雙電控直動(dòng)式電磁換向閥a）1通電、2斷電狀態(tài)b）l斷電、2通電狀態(tài)先導(dǎo)式電磁換向閥(電氣組合式）

圖示為先導(dǎo)式單電控?fù)Q向閥的工作原理圖斷電狀態(tài)單電控（電氣組合）換向閥通電狀態(tài)它是利用直動(dòng)式電磁閥輸出的先導(dǎo)氣壓來操縱大型氣控?fù)Q向閥（主閥）換向的，該閥的電控部分又稱電磁先導(dǎo)閥雙電控電氣換向閥1帶電狀態(tài)雙電控電氣換向閥2帶點(diǎn)狀態(tài)單向閥結(jié)構(gòu)及工作原理a）錐形閥芯b）平面閥芯c）球形閥芯梭閥結(jié)構(gòu)及原理

氣動(dòng)產(chǎn)品

六.氣動(dòng)基本回路

1.壓力控制回路

1）.一次壓力控制回路

電接觸式壓力表根據(jù)貯氣罐壓力控制空壓機(jī)的起、停，一旦貯氣罐壓力超過一定值時(shí)，溢流閥起安全保護(hù)作用。

2）.簡(jiǎn)單壓力控制回路采用溢流式減壓閥對(duì)氣源實(shí)行定壓控制。

高低壓控制回路高低壓切換回路

氣源回路氣源回路

換向回路

3.速度控制回路

4.安全保護(hù)回路

1）.雙手操作回路只有同時(shí)按下兩個(gè)手動(dòng)換向閥，氣缸才動(dòng)作，對(duì)操作人員的手起到安全保護(hù)作用。應(yīng)用在沖床、鍛壓機(jī)床上。

2）.互鎖回路

該回路利用梭閥1、2、3和換向閥4、5、6實(shí)現(xiàn)互鎖，防止各缸活塞同時(shí)動(dòng)作，保證只有一個(gè)活塞動(dòng)作。

5.往復(fù)動(dòng)作回路

單往復(fù)動(dòng)作回路

按下手動(dòng)閥，二位五通換向閥處于左位，氣缸外伸；當(dāng)活塞桿擋塊壓下機(jī)動(dòng)閥后，二位五通換至右位，氣缸縮回，完成一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)

連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路

手動(dòng)閥1換向，高壓氣體經(jīng)閥3使閥2換向，氣缸活塞桿外伸，閥3復(fù)位，活塞桿擋塊壓下行程閥4時(shí)，閥2換至左位，活塞桿縮回，閥4復(fù)位，當(dāng)活塞桿縮回壓下行程閥3時(shí)，閥2再次換向，如此循環(huán)往復(fù)

氣動(dòng)邏輯元件及回路

1.邏輯關(guān)系及解析式（邏輯自變量與邏輯函數(shù)關(guān)系）

基本關(guān)系及解析式

1）是s=a

（a=0s=0a=1s=1）

2）非s=?（a=0s=1a=1s=0）

3）或s=a+b（相當(dāng)于兩個(gè)開關(guān)并聯(lián)控制一個(gè)電器）a=0b=0s=0

a=0b=1s=1a=1b=0s=1

a=1b=1s=14）與s=a·b（相當(dāng)于兩個(gè)開關(guān)串聯(lián)控制一個(gè)電器）a=0b=0s=0

a=0b=1s=0a=1b=0s=0

a=1b=1s=1

復(fù)合關(guān)系及解析式5）或非

6）與非

7）禁2.氣動(dòng)邏輯符號(hào)

是

非

或

與

或非

與非

禁3.氣動(dòng)邏輯元件（1）是（門元件）s=a

（2）與（門元件）s=a·b

（3）或（門元件）s=a+b

（4）非（門元件）s=ˉa

（5）禁（門元件）s=ˉab

（6）或非（門元件）s=a+bˉ

氣動(dòng)邏輯元件：與(雙壓閥）氣動(dòng)邏輯元件（是、與）氣動(dòng)邏輯元件（或）梭閥（或）氣動(dòng)邏輯元件（非、禁）氣動(dòng)邏輯元件（或非）邏輯函數(shù)計(jì)算公式

4.邏輯氣動(dòng)原理圖5.邏輯代數(shù)運(yùn)算及化簡(jiǎn)（1）運(yùn)算規(guī)律

（2）化簡(jiǎn)

①真值表化簡(jiǎn)

積和式：對(duì)應(yīng)于s=1的變量組，先取積式，再取這些積式之和。和積式

對(duì)于s=0的變量組，先取和式，再取這些和式之積。

②解析式化簡(jiǎn)

6.氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）非時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)非時(shí)序邏輯問題的特點(diǎn)是：輸入變量取值是隨機(jī)的，沒有時(shí)間順序。系統(tǒng)輸出只與輸入變量的組合有關(guān)，與輸入變量取值的先后順序無關(guān)。

設(shè)計(jì)步驟：分析問題——列真值表——寫邏輯函數(shù)——化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)——繪制邏輯原理圖——繪控制回路圖

公共汽車門用氣動(dòng)控制，司機(jī)和售票員各有一個(gè)氣動(dòng)開關(guān)控制汽車門，要求：為安全起見，司機(jī)和售票員都發(fā)出關(guān)門信號(hào)，門才關(guān)；車到站，一人發(fā)出開門信號(hào)，門就開。若汽車門用單作用缸驅(qū)動(dòng)，控制閥用手動(dòng)二位三通換向閥。試設(shè)計(jì)該氣控回路。

設(shè)：司機(jī)和售票員的氣動(dòng)開關(guān)為a、b，開門信號(hào)記為“1”，關(guān)門信號(hào)為“0”，門開S記為“1”。

列真值表

abs000011101111

寫邏輯函數(shù)并化簡(jiǎn)積和式S=ab+ab+ab=a+b繪邏輯原理圖繪氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖abs

非時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例二某生產(chǎn)自動(dòng)線上要控制溫度、壓力、濃度三個(gè)參數(shù)，任意兩個(gè)或兩個(gè)以上達(dá)到上限，生產(chǎn)過程將發(fā)生事故，此時(shí)應(yīng)自動(dòng)報(bào)警。設(shè)計(jì)自動(dòng)報(bào)警氣控回路。設(shè)：溫度、壓力、濃度為三個(gè)輸入的邏輯變量a、b、c。達(dá)到上限記“1”，低于下限記“0”，報(bào)警記s=1，不報(bào)警記s=0。列真值表

abcs00001000010000101101101101111111

寫邏輯解析式并化簡(jiǎn)

S=ab+bc+ac=b（a+c）+ac

畫邏輯原理圖

畫氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖

時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.時(shí)序邏輯系統(tǒng)概述

兩個(gè)或兩個(gè)以上汽缸動(dòng)作及其信號(hào)1）動(dòng)作程序:

［A1B1A0B0］［A1B1C1A0B0C0］［A1B1C0A0B0B1B0C1］等2）終端信號(hào):

a1a0b1b0c1c0

3）執(zhí)行信號(hào):

A1※A0※B1※B0※

C1※C0※

程序動(dòng)作、相位、信號(hào)

2.時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟

1）判定程序是否標(biāo)準(zhǔn)，如不標(biāo)準(zhǔn)加以修正。

2）作x-D線圖，寫出執(zhí)行信號(hào)。

3）繪制邏輯原理圖。

4）繪制氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖。

3.標(biāo)準(zhǔn)程序與非標(biāo)準(zhǔn)程序

1)標(biāo)準(zhǔn)程序與非標(biāo)準(zhǔn)程序的判定

A1B1A0B0a0a1a1a0a0

b0b0b1b1b00010110100

沒有重復(fù)小項(xiàng)的為標(biāo)準(zhǔn)程序。

A1A0B1B0a0a1a0a0a0

b0b0b0b1b00010000100

有重復(fù)小項(xiàng)的為非標(biāo)準(zhǔn)程序

2）非標(biāo)準(zhǔn)程序的修正

練習(xí)：判斷下列程序是否標(biāo)準(zhǔn)

[A1B1B0A0]

[A1B1C1B0A0B1C1B0]

[A1B1A0B0C1B1C0B0]

2）.非標(biāo)準(zhǔn)程序的修正

在[A1B1B0A0]程序中，a1b1控制A0

、B1，產(chǎn)生二義性。解決辦法將程序校正，破壞二義性。具體辦法是在重復(fù)小項(xiàng)中間插入記憶元件，將連接重復(fù)小項(xiàng)的區(qū)間全部切斷。

插入元件的具體做法：

插入記憶元件后的程序[A1B1X1B0A0X0]

可以再校核一下，以證明修正后的程序是標(biāo)準(zhǔn)程序。

插入的記憶元件就是一個(gè)2位4通氣動(dòng)換向閥。

4.x-D線圖的畫法及障礙信號(hào)消除［A1B1A0B0］氣動(dòng)原理圖

1)畫動(dòng)作線（D線）

動(dòng)作線是指按程序動(dòng)作從起點(diǎn)到終點(diǎn)的橫線。動(dòng)作線的起點(diǎn)用“Ο”表示，動(dòng)作線的終點(diǎn)是在該動(dòng)作的結(jié)束處，用“×”表示。

2)畫信號(hào)線（X線）

信號(hào)線是指按程序順序其信號(hào)從起點(diǎn)到終點(diǎn)的橫線。信號(hào)線的起點(diǎn)是在該信號(hào)所控制動(dòng)作的開始處開始，用“Ο”表示，信號(hào)線的終點(diǎn)是在產(chǎn)生該控制信號(hào)的動(dòng)作的對(duì)立動(dòng)作開始處結(jié)束，用“×”表示。

3)確定障礙信號(hào)

利用X—D線圖確定障礙信號(hào)(信號(hào)線長于動(dòng)作線部分為障礙信號(hào)，應(yīng)予消除。用“邏輯與”的辦法消除。

4)確定執(zhí)行信號(hào)

按照上述方法將主控信號(hào)排除障礙信號(hào)后填入X-D線圖“執(zhí)行信號(hào)表達(dá)式”一欄。另外應(yīng)考慮程序啟動(dòng)信號(hào)q共同成為第一個(gè)動(dòng)作的執(zhí)行信號(hào)。

應(yīng)該注意的是，標(biāo)準(zhǔn)程序可以直接做X—D線圖，并用“邏輯與”排除障礙；非標(biāo)準(zhǔn)程序則必須先進(jìn)行程序的校核與校正，插入記憶元件后，才可以做X—D線圖，并用“邏輯與”排除障礙

5.繪制氣動(dòng)控制系統(tǒng)邏輯原理圖1）氣動(dòng)邏輯原理圖的基本組成①邏輯控制回路主要是用“或”、“與”、“非”、“記憶”等邏輯符號(hào)來表示。

②行程發(fā)信裝置主要是行程閥，也包括啟動(dòng)閥、復(fù)位閥等。在各個(gè)控制信號(hào)上加上小方框表示各種原始信號(hào)而畫在小方框上方的符號(hào)表示閥的操縱方式.

③執(zhí)行元件（如氣缸）的操縱由主控閥的輸出表示。主控閥常采用雙氣控閥，可以用邏輯元件中的記憶符號(hào)表示。①把系統(tǒng)中每個(gè)執(zhí)行元件的兩種狀態(tài)與主控閥相連后，自上而下一個(gè)個(gè)畫在圖的右側(cè)。

②把發(fā)信器（如行程閥）大致對(duì)應(yīng)其所控制的執(zhí)行元件，一個(gè)個(gè)畫在圖的左側(cè)。

③在圖上要反映出執(zhí)行信號(hào)的邏輯表達(dá)式與邏輯符號(hào)之間的關(guān)系，并畫出操作必須增加的閥（如啟動(dòng)閥）。2）氣動(dòng)邏輯原理圖的畫法

6.繪制氣動(dòng)控制系統(tǒng)回路原理圖

氣動(dòng)控制系統(tǒng)回路原理圖繪制時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1）.要根據(jù)具體情況選用氣閥、邏輯元件來實(shí)現(xiàn)。

2）.回路原理圖上行程閥等的供氣及進(jìn)出口連接位置，應(yīng)按回路初始靜止位置的狀態(tài)連接。3）.控制回路的連接一般用虛線表示，對(duì)較復(fù)雜的氣控系統(tǒng)為防止連線過亂，建議用細(xì)實(shí)線代替虛線。

4）.“與”、“或”、“非”、“記憶”等邏輯關(guān)系的連接。

5）.繪制回路原理圖時(shí)，應(yīng)在圖上寫明工作程序?qū)Σ僮饕蟮恼f明。

6）.氣控回路繪制時(shí)，習(xí)慣將系統(tǒng)全部執(zhí)行元件都水平或垂直排列，執(zhí)行元件下面畫出相應(yīng)的主控閥及控制閥，行程閥直觀地畫在氣缸的活塞桿伸出、縮回對(duì)應(yīng)的位置上。

下圖為程序[A1B1B0A0]的氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖

氣控機(jī)械手模擬人手的部分動(dòng)作，按預(yù)先給定的程序、軌跡和工藝要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)，完成工件的上料或卸料。為了完成這些動(dòng)作，系統(tǒng)共有四個(gè)氣缸，可在三個(gè)坐標(biāo)內(nèi)工作，其結(jié)構(gòu)示意圖如左