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項(xiàng)目四自動(dòng)生產(chǎn)線分檢裝置氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試以自動(dòng)生產(chǎn)線分檢裝置氣動(dòng)系統(tǒng)為例,分析控制閥結(jié)構(gòu)及原理,繪制自動(dòng)線分檢裝置氣動(dòng)系統(tǒng)回路并進(jìn)行仿真,最后借助實(shí)訓(xùn)臺(tái)完成本氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。1)了解壓力閥、方向閥、流量閥、邏輯閥的結(jié)構(gòu)及原理;2)了解壓力閥、方向閥、流量閥、邏輯閥構(gòu)成的基本回路;3)能夠繪制自動(dòng)生產(chǎn)線分檢裝置氣動(dòng)回路,并能夠?qū)︻愃圃O(shè)備氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。4)能夠用FLUIDSIM仿真軟件對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線分檢裝置氣動(dòng)氣路進(jìn)行仿真驗(yàn)證。5)能夠合理選用氣壓元件對(duì)動(dòng)自動(dòng)生產(chǎn)線分檢裝置氣動(dòng)系統(tǒng)回路進(jìn)行組裝與調(diào)試;6)能夠分析自動(dòng)生產(chǎn)線分檢裝置氣動(dòng)系統(tǒng)回路及元件故障。項(xiàng)目一氣缸和氣動(dòng)控制閥認(rèn)知項(xiàng)目二自動(dòng)生產(chǎn)線分檢裝置氣動(dòng)回路系統(tǒng)原理圖繪制項(xiàng)目三自動(dòng)生產(chǎn)線分檢裝置氣動(dòng)氣路仿真調(diào)試;項(xiàng)目四自動(dòng)生產(chǎn)線分檢裝置氣動(dòng)系統(tǒng)回路的安裝與調(diào)試項(xiàng)目一氣缸和氣動(dòng)控制閥認(rèn)知控制元件執(zhí)行元件氣缸
在氣動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)中,由于氣缸(Aircylinders)具有相對(duì)較低的成本,容易安裝,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,耐用,各種缸徑尺寸及行程可選等優(yōu)點(diǎn),因而是應(yīng)用最廣泛的一種執(zhí)行元件。根據(jù)使用條件不同,氣缸的結(jié)構(gòu)、形狀和功能也不一樣,要完全確切地對(duì)氣缸進(jìn)行分類是比較困難的。氣缸主要的分類方式如下。1.按結(jié)構(gòu)分類
按結(jié)構(gòu)可將氣缸分為如圖10-1所示的幾類。
2.按尺寸分類
通常稱缸徑為2.5~6mm的為微型氣缸,8~25mm的為小型氣缸,32~320mm的為中型氣缸,大于320mm的為大型氣缸。
3.按安裝方式分類
按安裝方式可將氣缸分為如下兩類:
(1)固定式氣缸:氣缸安裝在機(jī)體上固定不動(dòng)
(2)擺動(dòng)式氣缸:缸體圍繞一個(gè)固定軸可作一定角度的擺動(dòng)氣缸分類氣缸的安裝方式直接安裝支架安裝前法蘭安裝螺紋軸頸式安裝氣缸的安裝方式后法蘭安裝中間耳軸式安裝耳環(huán)連接式安裝不正確正確活塞桿的軸線與負(fù)載移動(dòng)方向應(yīng)保持一致(同軸):如果不一致,活塞桿和缸筒會(huì)產(chǎn)生別勁,缸筒內(nèi)表面、導(dǎo)向套和活塞桿的表面以及密封件容易磨損不正確正確避免活塞桿直接連接受垂直重力:——加滾輪支撐道軌活塞桿和缸筒會(huì)產(chǎn)生別勁,活塞桿容易彎曲,缸筒內(nèi)表面、導(dǎo)向套和活塞桿的表面以及密封件容易磨損避免活塞桿受扭矩力:——應(yīng)該加導(dǎo)向桿活塞桿和缸筒會(huì)產(chǎn)生別勁,缸筒內(nèi)表面、活塞桿容易彎曲,導(dǎo)向套和活塞桿的表面以及密封件容易磨損不正確正確不正確正確防止后活動(dòng)餃接離出力點(diǎn)過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致活塞桿受扭矩力——改用中間活動(dòng)支撐縮短支撐點(diǎn)與出力點(diǎn)過長(zhǎng)的距離不正確正確長(zhǎng)行程氣缸上應(yīng)設(shè)置中間導(dǎo)向支撐,避免活塞桿自然下垂——以克服活塞桿的下垂、缸筒的下彎以及振動(dòng)和外負(fù)載給活塞桿帶來的傷害在長(zhǎng)行程時(shí)易發(fā)生撓曲,故可將安裝托架移至前端蓋。
將支持托架移至前方
最好不要將固定式氣缸與進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)的搖臂連接(LB固定)。此時(shí),應(yīng)與擺動(dòng)式氣缸連接(CA\CB\TC固定)○×12軸承托架的安裝面至軸承位置的高度(H)若太高,氣缸在工作過程中,支架的安裝部會(huì)產(chǎn)生很大的扭矩力,可能會(huì)引起安裝螺栓等的破損H13考慮負(fù)荷的方向,采取適當(dāng)?shù)陌惭b(法蘭型安裝)。
14正確不正確考慮負(fù)荷的方向,采取適當(dāng)?shù)陌惭b(法蘭型安裝)。15正確不正確考慮負(fù)荷的方向,采取適當(dāng)?shù)陌惭b(法蘭型安裝)。16正確正確單作用氣缸彈簧壓出彈簧壓回雙作用氣缸
1緩沖密封圈2磁石3緩沖頭4氣缸本體5滑動(dòng)軸承6防塵密封圈7前端蓋8前氣口9感應(yīng)開關(guān)10活塞桿11活塞密封件12導(dǎo)向環(huán)13
后端蓋14緩沖節(jié)流閥磁性開關(guān)及磁環(huán)磁環(huán)氣緩沖1.緩沖套2.緩沖密封件3.緩沖針4.頭端蓋1234氣緩沖裝置是由緩沖套,緩沖封圈和緩沖閥組成.當(dāng)緩沖套插入緩沖密封件時(shí),正常的排氣通道便會(huì)被堵塞,被困的空氣被加壓,而舒緩了活塞的慣性.加壓的空氣只可透過缸蓋上的一個(gè)受針閥控制的小孔排放,這就構(gòu)成了緩沖行程的效果.擺動(dòng)氣缸品種體積質(zhì)量改變擺角的方法設(shè)置緩沖裝置輸出力矩匯漏設(shè)定擺角范圍最低使用壓力擺動(dòng)速用于中途停止?fàn)顟B(tài)齒條式較大較小改變內(nèi)部或外部擋塊位置容易較大很小可較寬較小可低速可適當(dāng)時(shí)間使用葉片式較小較小調(diào)節(jié)止動(dòng)塊的位置內(nèi)部設(shè)置困難較小有微漏較窄較大不宜低速不可長(zhǎng)時(shí)間使用葉片式擺動(dòng)氣缸齒輪式擺動(dòng)氣缸葉片式擺動(dòng)氣缸葉片式擺動(dòng)氣缸
葉片式擺動(dòng)氣缸可分為單葉片式、雙葉片式和多葉片式三種。葉片越多,擺動(dòng)角度越小,但扭矩卻要增大。單葉片型輸出擺動(dòng)角度小于360°,雙葉片型輸出擺動(dòng)角度小于180°,三葉片型則在120°以內(nèi)。葉片式擺動(dòng)氣缸圖(a)所示為葉片式擺動(dòng)缸的外觀。圖(b)、(c)所示分別為單、雙葉片式擺動(dòng)氣缸的結(jié)構(gòu)原理。在定子上有兩條氣路,當(dāng)左腔進(jìn)氣時(shí),右腔排氣,葉片在壓縮空氣作用下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),反之,作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)葉片將壓力傳遞到驅(qū)動(dòng)軸上作擺動(dòng)??烧{(diào)止動(dòng)裝置與旋轉(zhuǎn)葉片相互獨(dú)立,從而使得擋塊可以調(diào)節(jié)擺動(dòng)角度大小。在終端位置,彈性緩沖墊可對(duì)沖擊進(jìn)行緩沖。齒條式擺動(dòng)氣缸輸出軸軸承活塞活塞密封件齒條組件齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸有單齒條和雙齒條兩種。圖為單齒條式擺動(dòng)氣缸,其結(jié)構(gòu)原理為壓縮空氣推動(dòng)活塞6從而帶動(dòng)齒條組件3作直線運(yùn)動(dòng),齒條組件3則推動(dòng)齒輪4做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),由輸出軸5(齒輪軸)輸出力矩,輸出軸與外部機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸相連,讓外部機(jī)構(gòu)做擺動(dòng)。
擺動(dòng)氣缸的行程終點(diǎn)位置可調(diào),且在終端設(shè)置可調(diào)緩沖裝置,緩沖大小與氣缸擺動(dòng)的角度無關(guān),在活塞上裝有一個(gè)永久磁環(huán),行程開關(guān)可固定在缸體的安裝溝槽中。特殊氣缸機(jī)械式無缸氣缸磁藕式無缸氣缸氣動(dòng)手指鎖緊氣缸無桿氣缸
無桿氣缸(Rodlesscylinders)沒有普通氣缸的剛性活塞桿,它利用活塞直接或間接地實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。行程為L(zhǎng)的有活塞桿氣缸,沿行程方向的實(shí)際占有安裝空間約為2.2L。沒有活塞桿,則占有安裝空間僅為1.2L,且行程缸徑比可達(dá)50~100。沒有活塞桿,還能避免由于活塞桿及桿密封圈的損傷而帶來的故障。而且,由于沒有活塞桿,活塞兩側(cè)受壓面積相等,雙向行程具有同樣的推力,有利于提高定位精度。這種氣缸的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了安裝空間,特別適用于小缸徑、長(zhǎng)行程的場(chǎng)合。無桿氣缸現(xiàn)已廣泛用于數(shù)控機(jī)床、注塑機(jī)等的開門裝置及多功能坐標(biāo)機(jī)器手的位移和自動(dòng)輸送線上工件的傳送等。
無桿氣缸主要分機(jī)械接觸式和磁性耦合式兩種,而將磁性耦合無桿氣缸稱為磁性氣缸無桿氣缸在拉制而成的不等壁厚的鋁制缸筒上開有管狀溝槽縫,為保證開槽處的密封,設(shè)有內(nèi)、外側(cè)密封帶。內(nèi)側(cè)密封帶3靠氣壓力將其壓在缸筒內(nèi)壁上,起密封作用。外側(cè)密封帶4起防塵作用。活塞軛7穿過長(zhǎng)開槽,把活塞5和滑塊6連成一體?;钊?又將內(nèi)、外側(cè)密封帶分開,內(nèi)側(cè)密封帶穿過活塞軛,外側(cè)密封帶穿過活塞軛與滑塊之間,但內(nèi)、外側(cè)密封帶未被活塞軛分開處,相互夾持在缸筒開槽上,以保持槽被密封。內(nèi)、外側(cè)密封帶兩端都固定在氣缸缸蓋上。與普通氣缸一樣,兩端缸蓋上帶有氣緩沖裝置。在壓縮空氣作用下,活塞-滑塊機(jī)械組合裝置可以做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種無桿氣缸通過活塞-滑塊機(jī)械組合裝置傳遞氣缸輸出力,缸體上管狀溝槽可以防止其扭轉(zhuǎn)磁感應(yīng)氣缸一種磁性耦合的無桿氣缸(Cylinderwithmagneticcoupling)。它是在活塞上安裝了一組高磁性的內(nèi)磁環(huán)4,磁力線通過薄壁缸筒(不銹鋼或鋁合金非導(dǎo)磁材料)與套在外面的另一組外磁環(huán)2作用。由于兩組磁環(huán)極性相反,因此它們之間有很強(qiáng)的吸力。若活塞在一側(cè)輸入氣壓作用下移動(dòng),則在磁耦合力作用下帶動(dòng)套筒與負(fù)載一起移動(dòng)。在氣缸行程兩端設(shè)有空氣緩沖裝置。磁感應(yīng)氣缸的特點(diǎn)是體積小,重量輕,無外部空氣泄漏,維修保養(yǎng)方便等。當(dāng)速度快、負(fù)載大時(shí),內(nèi)、外磁環(huán)易脫開,即負(fù)載大小受速度影響,且磁性耦合的無桿氣缸中間不可能增加支承點(diǎn),最大行程受到限制。氣爪(手指氣缸)氣爪(Gripper)能實(shí)現(xiàn)各種抓取功能,是現(xiàn)代氣動(dòng)機(jī)械手的關(guān)鍵部件。圖示的氣爪具有如下特點(diǎn):
(1)所有的結(jié)構(gòu)都是雙作用的,能實(shí)現(xiàn)雙向抓取,可自動(dòng)對(duì)中,重復(fù)精度高;
(2)抓取力矩恒定;
(3)在氣缸兩側(cè)可安裝非接觸式檢測(cè)開關(guān);
(4)有多種安裝、連接方式。圖(a)所示為FESTO平行氣爪,平行氣爪通過兩個(gè)活塞工作,兩個(gè)氣爪對(duì)心移動(dòng)。這種氣爪可以輸出很大的抓取力,既可用于內(nèi)抓取,也可用于外抓取。
圖(b)所示為FESTO擺動(dòng)氣爪,內(nèi)、外抓取40°擺角,抓取力大,并確保抓取力矩始終恒定。
圖(c)所示為FESTO旋轉(zhuǎn)氣爪,其動(dòng)作和齒輪齒條的嚙合原理相似。兩個(gè)氣爪可同時(shí)移動(dòng)并自動(dòng)對(duì)中,其齒輪齒條原理確保了抓取力矩始終恒定。
圖(d)所示為FESTO三點(diǎn)氣爪,三個(gè)氣爪同時(shí)開閉,適合夾持圓柱體工件及工件的壓入工作。氣爪(手指氣缸)氣、液阻尼缸氣、液阻尼缸是一種由氣缸和液壓缸構(gòu)成的組合缸。它由氣缸產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,用液壓缸的阻尼調(diào)節(jié)作用獲得平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。這種氣缸常用于機(jī)床和切削加工的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置,用于克服普通氣缸在負(fù)載變化較大時(shí)容易產(chǎn)生的“爬行”或“自移”現(xiàn)象,可以滿足驅(qū)動(dòng)刀具進(jìn)行切削加工的要求。圖示為串聯(lián)式氣、液阻尼缸原理。它的液壓缸和氣缸共用同一缸體,兩活塞固聯(lián)在同一活塞桿上。當(dāng)氣缸右腔供氣左腔排氣時(shí),活塞桿伸出的同時(shí)帶動(dòng)液壓缸活塞左移,此時(shí),液壓缸左腔排油經(jīng)節(jié)流閥流向右腔,對(duì)活塞桿的運(yùn)動(dòng)起阻尼作用。調(diào)節(jié)節(jié)流閥便可控制排油速度,由于兩活塞固聯(lián)在同一活塞桿上,因此,也控制了氣缸活塞的左行速度。反向運(yùn)動(dòng)時(shí),因單向閥開啟,所以活塞桿可快速縮回,液壓缸無阻尼。油箱是為了克服液壓缸兩腔面積差和補(bǔ)充泄漏用的,如將氣缸、液壓缸位置改為右圖所示的并聯(lián)型氣、液阻尼缸,則油箱可省去,改為油杯補(bǔ)油即可。氣缸的缸徑與行程標(biāo)準(zhǔn)氣缸行程氣缸缸徑氣缸的理論出力理論出力=活塞面積×空氣壓力雙動(dòng)氣缸產(chǎn)生的理論出力:伸出:縮回:單動(dòng)氣缸產(chǎn)生的理論出力:伸出:D=氣缸缸徑Pg=空氣壓力(表壓)d=活塞桿直徑Fs=彈簧出力氣缸的負(fù)載率負(fù)載率=X100%所需出力理論出力負(fù)載率的選取與負(fù)載的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),按一般的選取如下:負(fù)載的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)靜負(fù)載動(dòng)載荷氣缸速度50至500mm/s氣缸速度超過500mm/s負(fù)載率<=70%<=50%<=30%
典型結(jié)構(gòu)
這是一個(gè)二位五通直動(dòng)式彈簧復(fù)位滑閥的典型結(jié)構(gòu)(1)電磁鐵(2)控制活塞(3)滑柱式閥芯(4)閥體(5)復(fù)位彈簧(6)出氣口(7)手動(dòng)按鈕(8)電磁鐵接線座34567218方向控制閥按閥芯工作的位置數(shù)分常見換向閥的名稱和圖形符號(hào)方向控制閥按閥芯工作的位置數(shù)分閥中的通口用數(shù)字表示,符合ISO5599-3標(biāo)準(zhǔn)。通口即可用數(shù)字,也可用字母表示。方向控制閥按閥芯結(jié)構(gòu)分:閥芯結(jié)構(gòu)是影響閥性能的重要因素之一。常用的閥芯結(jié)構(gòu)提動(dòng)閥(或稱截止閥)、滑動(dòng)閥和滑板式等。按連接方式分:閥的連接方式有管式連接、板式連接、集裝式連接和法蘭連接等幾種。管式連接有兩種:一種是閥體上的螺紋孔直接與帶螺紋的接管相連;另一種是閥體上裝有快速接頭,直接將管插入接頭內(nèi)。對(duì)不復(fù)雜的氣路系統(tǒng),管式連接簡(jiǎn)單,但維修時(shí)要先拆下配管。板式連接需要配專用的過渡連接板,管路與連接板相連,閥固定在連接板上,裝拆時(shí)不必拆卸管路,對(duì)復(fù)雜氣動(dòng)系統(tǒng)維修方便。集裝式連接是將多個(gè)板式連接的閥安裝在集裝塊(又稱匯流板)上,各閥的輸入口或排氣口可以共用,各閥的排氣口也可單獨(dú)排氣。這種方式可以節(jié)省空間,減少配管,便于維修。換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
二通截止閥(常閉型)二通截止閥(常通型)1.
提動(dòng)閥(Poppetvalve)提動(dòng)閥是利用圓球、圓盤、平板或圓錐閥芯,在垂直方向相對(duì)閥座移動(dòng)以控制通路的開啟或切斷。
換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
球座閥(Ballseatvalve)這種換向閥結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單,可安裝各種類型的驅(qū)動(dòng)頭。對(duì)于直接驅(qū)動(dòng)方式來說,驅(qū)動(dòng)推桿動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)力限制了其應(yīng)用。大流量時(shí),閥芯有效面積也大,需要較大的驅(qū)動(dòng)力才能將閥口打開,因此,此類型換向閥通徑不宜過大。這種閥的操作皆由人力或機(jī)械驅(qū)動(dòng),彈簧復(fù)位。換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
初始狀態(tài)工作狀態(tài)瞬時(shí)狀態(tài)提動(dòng)閥(Poppetvalve):2位3通此時(shí),P、A、0三個(gè)孔口同時(shí)相通,而發(fā)生串氣現(xiàn)象。實(shí)際上,對(duì)于快速切換的閥,這種串氣現(xiàn)象對(duì)閥的動(dòng)作不存在什么影響。但緩慢切換時(shí),應(yīng)予以注意。
換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
提動(dòng)閥(Poppetvalve):盤座閥(Discseatvalve)常閉型這種換向閥采用圓盤密封結(jié)構(gòu),較小的閥芯位移就可產(chǎn)生較大的過流面積,具有響應(yīng)快、抗污染能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、具有較大通流能力的特點(diǎn)。1.
提動(dòng)閥(Poppetvalve):盤座閥(Discseatvalve)常開型這種換向閥采用圓盤密封結(jié)構(gòu),較小的閥芯位移就可產(chǎn)生較大的過流面積,具有響應(yīng)快、抗污染能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、具有較大通流能力的特點(diǎn)。
為了使提動(dòng)(截止式)閥密封可靠,操縱方便,另一種方法是采用壓力平衡的方法,如圖所示,在閥桿兩側(cè)增加了活塞,活塞受氣壓作用面積和閥心受壓面積相等,這種閥稱為壓力平衡式閥。由于初始狀態(tài)時(shí),工作氣壓作用在閥桿上的合力為零,使開啟閥門的操作力大大降低。壓力平衡閥提動(dòng)閥(Poppetvalve):壓力平衡閥滑柱式閥的基本結(jié)構(gòu)滑動(dòng)閥(Slidevalve):滑動(dòng)閥是利用滑柱、滑板或旋轉(zhuǎn)滑軸在閥體里運(yùn)動(dòng),來實(shí)現(xiàn)氣路通斷的閥。
滑動(dòng)閥(Slidevalve):
縱向滑柱式(Longitudinalslidevalve),具有記憶換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
滑動(dòng)閥(Slidevalve):縱向滑板閥(Longitudinalflatslidevalve),縱向滑板閥是利用滑柱的移動(dòng)帶動(dòng)滑板來接通或斷開各通口?;蹇繗鈮夯驈椈蓧合蜷y座,能自動(dòng)調(diào)節(jié)。這種閥的滑板既使產(chǎn)生磨耗,也能保證有效的密封。
換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
延時(shí)閥(Timedelayvalve):延時(shí)閥是一種時(shí)間控制元件,它的作用是使閥在一特定時(shí)間發(fā)出信號(hào)或中斷信號(hào),在氣動(dòng)系統(tǒng)中做信號(hào)處理元件。延時(shí)閥是一個(gè)組合閥,由二位三通換向閥、單向可調(diào)節(jié)流閥和氣室組成。二位三通換向閥既可以是常閉式,也可以是常開式。1、換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
延時(shí)閥(Timedelayvalve):若壓縮空氣是潔凈的,且壓力穩(wěn)定,則可獲得精確的延時(shí)時(shí)間。通常,延時(shí)閥的時(shí)間調(diào)節(jié)范圍為0~30秒,通過增大氣室,可以使延時(shí)時(shí)間加長(zhǎng)。延時(shí)閥通常帶可鎖定的調(diào)節(jié)桿,可用來調(diào)節(jié)延遲時(shí)間。
換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
單向閥(No-returnvalve):?jiǎn)蜗蜷y是指氣流只能向一個(gè)方向流動(dòng)而不能反向流動(dòng)的閥,且壓降較小。單向閥的工作原理、結(jié)構(gòu)和職能符號(hào)與液壓傳動(dòng)中的單向閥基本相同。這種單向阻流作用可由錐密封、球密封、圓盤密封或膜片來實(shí)現(xiàn)。圖示單向閥,利用彈簧力將閥芯頂在閥座上,故壓縮空氣要通過單向閥時(shí)必須先克服彈簧力。
換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
梭閥(Shuttlevalve):梭閥又稱為雙向控制閥。如圖所示梭閥,有兩個(gè)輸入信號(hào)口1和一個(gè)輸出信號(hào)口2。若在一個(gè)輸入口上有氣信號(hào),則與該輸入口相對(duì)的閥口就被關(guān)閉,同時(shí)在輸出口2上有氣信號(hào)輸出。這種閥具有“或”邏輯功能,即只要在任一輸入口1上有氣信號(hào),在輸出口2上就會(huì)有氣信號(hào)輸出換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
梭閥(Shuttlevalve):梭閥在邏輯回路和氣動(dòng)程序控制回路中應(yīng)用廣泛,常用作信號(hào)處理元件。圖為數(shù)個(gè)輸入信號(hào)需連接(并聯(lián))到同一個(gè)出口的應(yīng)用方法,所需梭閥數(shù)目為輸入信號(hào)數(shù)減一。換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
梭閥(Shuttlevalve):圖為梭閥的應(yīng)用實(shí)例,用兩個(gè)手動(dòng)按鈕1S1和1S2操縱氣缸進(jìn)退。當(dāng)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)按鈕閥中的任何一個(gè)動(dòng)作時(shí),雙作用氣缸活塞桿都伸出。只有同時(shí)松開兩個(gè)按鈕閥,氣缸活塞桿才回縮。梭閥應(yīng)與兩個(gè)按鈕閥的工作口相連接,這樣,氣動(dòng)回路圖才可以正常工作。
換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
雙壓閥(Dualpressurevalve):雙壓閥又稱“與”門梭閥。在氣動(dòng)邏輯回路中,它的作用相當(dāng)于“與”門作用。圖示,該閥有兩個(gè)輸入口1和一個(gè)輸出口2。若只有一個(gè)輸入口有氣信號(hào),則輸出口2沒有氣信號(hào)輸出,只有當(dāng)雙壓閥的兩個(gè)輸入口均有氣信號(hào),輸出口2才有氣信號(hào)輸出。雙壓閥相當(dāng)于兩個(gè)輸入元件串聯(lián)。
換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
6.雙壓閥(Dualpressurevalve):與梭閥一樣,雙壓閥在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中也作為信號(hào)處理元件,數(shù)個(gè)雙壓閥的連接方式如圖,只有數(shù)個(gè)輸入口皆有信號(hào)時(shí),輸出口才會(huì)有信號(hào)。雙壓閥的應(yīng)用也很廣泛,主要用于互鎖控制、安全控制、檢查功能或者邏輯操作。
換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
6.雙壓閥(Dualpressurevalve):圖10-21為一個(gè)安全回路。只有當(dāng)兩個(gè)按鈕閥1S1和1S2都?jí)合聲r(shí),單作用氣缸活塞桿才伸出。若二者中有一個(gè)不動(dòng)作,則氣缸活塞桿將回縮至初始位置。
1、換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
7.快速排氣閥(Quickexhaustvalve):快速排氣閥可使氣缸活塞運(yùn)動(dòng)速度加快,特別是在單作用氣缸情況下,可以避免其回程時(shí)間過長(zhǎng)。為了降低排氣噪聲,這種閥一般帶消聲器。換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
7.快速排氣閥(Quickexhaustvalve):快速排氣閥用于使氣動(dòng)元件和裝置迅速排氣的場(chǎng)合。為了減小流阻,快速排氣閥應(yīng)靠近氣缸安裝,例如,把它裝在換向閥和氣缸之間(應(yīng)盡量靠近氣缸排氣口,或直接擰在氣缸排氣口上),使氣缸排氣時(shí)不用通過換向閥而直接排出。這對(duì)于大缸徑氣缸及缸閥之間管路長(zhǎng)的回路,尤為需要,如圖(a)所示。流量控制閥
在氣動(dòng)系統(tǒng)中,經(jīng)常要求控制氣動(dòng)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度,這要靠調(diào)節(jié)壓縮空氣的流量來實(shí)現(xiàn)。用來控制氣體流量的閥,稱為流量控制閥。流量控閥是通過改變閥的通流截面積來實(shí)現(xiàn)流量控制的元件,它包括節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、排氣節(jié)流閥等節(jié)流閥(Throttlevalve)
節(jié)流閥是將空氣的流通截面縮小以增加氣體的流通阻力,而降低氣體的壓力和流量。如圖所示,閥體上有一個(gè)調(diào)整螺絲,可以調(diào)節(jié)流閥的開口度(無級(jí)調(diào)節(jié)),并可保持其開口度不變,此類閥稱為可調(diào)節(jié)開口截流閥。流通截面固定的節(jié)流閥,稱為固定開口節(jié)流閥。可調(diào)節(jié)流閥常用于調(diào)節(jié)氣缸活塞運(yùn)動(dòng)速度,若有可能,應(yīng)直接安裝在氣缸上。這種節(jié)流閥有雙向節(jié)流作用。使用節(jié)流閥時(shí),節(jié)流面積不宜太小,因空氣中的冷凝水、塵埃等塞滿阻流口通路會(huì)引起節(jié)流量的變化。
流量控制閥1.節(jié)流閥(Throttlevalve)節(jié)流閥常用的孔口結(jié)構(gòu)。a)平板閥
b)針閥
c)球閥
流量控制閥1.節(jié)流閥(Throttlevalve)
流量控制閥2.單向節(jié)流閥(Onewayflowcontrolvalve):?jiǎn)蜗蚬?jié)流閥是由單向閥和節(jié)流閥組合而成,常用于控制氣缸的運(yùn)動(dòng)速度,也稱為速度控制閥。如圖所示,當(dāng)氣流從1口進(jìn)入,單向閥被頂在閥座上,空氣只能從節(jié)流口流向出口2,流量被節(jié)流閥節(jié)流口的大小所限制,調(diào)節(jié)螺釘可以調(diào)節(jié)節(jié)流面積。當(dāng)空氣從2口進(jìn)入時(shí),推開單向閥自由流到1口,不受節(jié)流閥限制。
流量控制閥2.單向節(jié)流閥:利用單向節(jié)流閥控制氣缸的速度方式有進(jìn)氣節(jié)流(meter-in)和排氣節(jié)流(meter-out)兩種方式。圖(a)為進(jìn)氣節(jié)流控制,它是控制進(jìn)入氣缸的流量以調(diào)節(jié)活塞的運(yùn)動(dòng)速度。采用這種控制方式,如活塞桿上的負(fù)荷有輕微變化,將導(dǎo)致氣缸速度的明顯變化。因此速度穩(wěn)定性差,僅用于單作用氣缸、小型氣缸或短行程氣缸的速度控制。圖(b)為排氣節(jié)流控制,它是控制氣缸排氣量的大小,而進(jìn)氣是滿流的。這種控制方式能為氣缸提供背壓來限制速度,故速度穩(wěn)定性好,常用于雙作用氣缸的速度控制。單向節(jié)流閥用于氣動(dòng)執(zhí)行元件的速度調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)盡可能直接安裝在氣缸上。一般情況下,單向節(jié)流閥的流量調(diào)節(jié)范圍為管道流量的20%~30%。對(duì)于要求能在較寬范圍里進(jìn)行速度控制的場(chǎng)合,可采用單向閥開度可調(diào)的速度控制閥。流量控制閥3.排氣節(jié)流閥(Exhaustthrottlevalve)排氣節(jié)流閥的節(jié)流原理和節(jié)流閥一樣,也是靠調(diào)節(jié)通流面積來調(diào)節(jié)閥的流量的。它們的區(qū)別是,節(jié)流閥通常是安裝在系統(tǒng)中調(diào)節(jié)氣流的流量,而排氣節(jié)流閥只能安裝在排氣口處,調(diào)節(jié)排入大氣的流量,以此來調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度。圖為排氣節(jié)流閥的工作原理圖,氣流從A口進(jìn)入閥內(nèi),由節(jié)流口1節(jié)流后經(jīng)消聲套2排出。因而它不僅能調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度,還能起到降低排氣噪聲的作用。排氣節(jié)流閥通常安裝在換向閥的排氣口處,與換向閥聯(lián)用,起單向節(jié)流閥的作用。它實(shí)際上只不過是節(jié)流閥的一種特殊形式。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,能簡(jiǎn)化回路,故應(yīng)用日益廣泛。
壓力控制閥壓力控制閥是用來控制氣動(dòng)系統(tǒng)中壓縮空氣的壓力,滿足各種壓力需求或用于節(jié)能。壓力控制閥有減壓閥、安全閥(溢流閥)和順序閥三種??諌赫据敵龅目諝鈮毫Ω哂诿颗_(tái)氣動(dòng)裝置所需壓力,且壓力波動(dòng)較大。因此每臺(tái)氣動(dòng)裝置的供氣壓力都需要減壓閥來減壓,并保持供氣壓力穩(wěn)定。對(duì)于低壓控制系統(tǒng)(如氣動(dòng)測(cè)量),除用減壓閥降低壓力外,還需要用精密減壓閥(或定值器)以獲得更穩(wěn)定的供氣壓力。這類壓力控制閥當(dāng)輸入壓力在一定范圍內(nèi)改變時(shí),能保持輸出壓力不變。當(dāng)管路中的壓力超過允許壓力時(shí),為了保證系統(tǒng)的工作安全,住往用安全閥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排氣,使系統(tǒng)的壓力下降。想想哪里需要安裝??如儲(chǔ)氣罐頂部必須裝安全閥。氣動(dòng)裝置中不便安裝行程閥而要依據(jù)氣壓的大小來控制兩個(gè)以上的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作時(shí),就要用到順序閥。壓力控制閥安全閥安全閥是用來防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過最大許用壓力以保護(hù)回路或氣動(dòng)裝置的安全。圖為安全閥的工作原理圖。閥的輸入口與控制系統(tǒng)(或裝置)相連,當(dāng)系統(tǒng)壓力小于此閥的調(diào)定壓力時(shí),彈簧力使閥芯緊壓在閥座上,如圖(a)所示。當(dāng)系統(tǒng)壓力大于此閥的調(diào)定壓力時(shí),則閥芯開啟,壓縮空氣從R口排放到大氣中,如圖(b)所示。此后,當(dāng)系統(tǒng)中的壓力降低到閥的調(diào)定值時(shí),閥門關(guān)閉,并保持密封。
膜片式安全閥壓力控制閥溢流閥溢流閥和安全閥在結(jié)構(gòu)和功能方面往往相類似,有時(shí)可不加以區(qū)別。溢流閥的作用是當(dāng)氣動(dòng)回路和容器中的壓力上升到超過調(diào)定值時(shí),把超過調(diào)定值的壓縮空氣排入大氣,以保持進(jìn)口壓力的調(diào)定值。實(shí)際上,溢流閥是一種用于維持回路中空氣壓力恒定的壓力控制閥;而安全閥是一種防止系統(tǒng)過載、保證安全的壓力控制閥。壓力控制閥順序閥
順序閥的工作原理a)進(jìn)氣b)排氣單向順序閥的工作原理順序閥是靠回路中的壓力變化來控制氣缸順序動(dòng)作的一種壓力控制閥,常用來控制氣缸的順序動(dòng)作。在氣動(dòng)系統(tǒng)中,順序閥通常安裝在需要某一特定壓力的場(chǎng)合,以便完成某一操作。只有達(dá)到需要的操作壓力后,順序閥才有氣信號(hào)輸出壓力控制閥順序閥的結(jié)構(gòu)圖壓力控制閥順序閥應(yīng)用:
圖為順序閥的應(yīng)用回路。當(dāng)驅(qū)動(dòng)按鈕閥動(dòng)作時(shí),氣缸伸出并對(duì)工件進(jìn)行加工。只要達(dá)到預(yù)定壓力,氣缸就復(fù)位。順序閥的預(yù)定壓力可調(diào)。項(xiàng)目二分檢裝置氣動(dòng)回路系統(tǒng)原理圖繪制與液壓傳動(dòng)系統(tǒng)一樣,氣動(dòng)系統(tǒng)無論多么復(fù)雜,它均由一些具有特定功能的基本回路組成。在氣動(dòng)系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)之前,先介紹一些氣動(dòng)基本回路和常用回路,以了解回路的功能,熟悉回路的構(gòu)成和性能,便于氣動(dòng)控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì),以組成完善的氣動(dòng)控制。應(yīng)該指出,本章所介紹的回路在實(shí)際應(yīng)用中不要照搬使用,而應(yīng)根據(jù)設(shè)備工況、工藝條件仔細(xì)分析和比較后再選用。氣動(dòng)回路的符號(hào)表示法工程上,氣動(dòng)系統(tǒng)回路圖是以氣動(dòng)元件職能符號(hào)組合而成的,故讀者對(duì)前述所有氣動(dòng)元件的功能、符號(hào)與特性均應(yīng)熟悉和了解。
以氣動(dòng)符號(hào)所繪制的回路圖可分為定位和不定位兩種表示法。
定位回路圖是以系統(tǒng)中元件實(shí)際的安裝位置繪制的,如圖所示。這種方法使工程技術(shù)人員容易看出閥的安裝位置,便于維修和保養(yǎng)。
不定位回路圖不是按元件的實(shí)際位置繪制的,而是根據(jù)信號(hào)流動(dòng)方向,從下向上繪制的,各元件按其功能分類排列,順序依次為氣源系統(tǒng)、信號(hào)輸入元件、信號(hào)處理元件、控制元件、執(zhí)行元件,如圖所示。本章主要使用此種回路表示法。
為分清氣動(dòng)元件與氣動(dòng)回路的對(duì)應(yīng)關(guān)系,圖分別給出全氣動(dòng)系統(tǒng)和電-氣動(dòng)系統(tǒng)的控制鏈中信號(hào)流和元件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。掌握這一點(diǎn)對(duì)于分析和設(shè)計(jì)氣動(dòng)程序控制系統(tǒng)非常重要?;芈穲D內(nèi)元件的命名氣動(dòng)回路圖內(nèi)元件常以數(shù)字和英文字母兩種方法命名。
1.?dāng)?shù)字命名
在數(shù)字命名方法中,元件按照控制鏈分成幾組,每一個(gè)執(zhí)行元件連同相關(guān)的閥稱為一個(gè)控制鏈。0組表示能源供給元件,1、2組代表獨(dú)立的控制鏈。
1A,2A等 代表執(zhí)行元件
1V1,1V2等 代表控制元件
1S1,1S2等 代表輸入元件(手動(dòng)和機(jī)控閥)
0Z1,0Z2等 代表能源供給(氣源系統(tǒng))2.英文字母命名
此類命名法常用于氣動(dòng)回路圖的設(shè)計(jì),并在回路中代替數(shù)字命名使用。在英文字母命名中,大寫字母表示執(zhí)行元件,小寫字母表示信號(hào)元件。
A,B,C等代表執(zhí)行元件
a1,b1,c1等代表執(zhí)行元件在伸出位置時(shí)的行程開關(guān)a0,b0,c0等代表執(zhí)行元件在縮回位置時(shí)的行程開關(guān)各種元件的表示方法
在回路圖中,閥和氣缸盡可能水平放置?;芈分械乃性云鹗嘉恢帽硎?,否則另加注釋。閥的位置定義如下:
1.正常位置
閥芯未操作時(shí)閥的位置為正常位置。2.起始位置
閥已安裝在系統(tǒng)中,并已通氣供壓,閥芯所處的位置稱為起始位置,應(yīng)標(biāo)明。圖示的滾輪杠桿閥(信號(hào)元件),正常位置為關(guān)閉閥位,當(dāng)在系統(tǒng)中被活塞桿的凸輪板壓下時(shí),其起始位置變成通路,應(yīng)按圖(b)所示表示。
對(duì)于單向滾輪杠桿閥,因其只能在單方向發(fā)出控制信號(hào),所以在回路圖中必須以箭頭表示出對(duì)元件發(fā)生作用的方向,逆向箭頭表示無作用,如圖所示。單向滾輪杠桿閥表示(a)正常位置;(b)起始位置管路的表示
在氣動(dòng)回路中,元件和元件之間的配管符號(hào)是有規(guī)定的。通常工作管路用實(shí)線表示,控制管路用虛線表示。而在復(fù)雜的氣動(dòng)回路中,為保持圖面清晰,控制管路也可以用實(shí)線表示。管路盡可能畫成直線以避免交叉。圖示為管路表示方法。項(xiàng)目二分檢裝置氣動(dòng)回路系統(tǒng)原理圖繪制
單作用氣缸的控制回路控制單作用氣缸的前進(jìn)、后退必須采用二位三通閥。圖所示為單作用氣缸控制回路。按下按鈕,壓縮空氣從1口流向2口,活塞伸出,3口遮斷,單作用氣缸活塞桿伸出;放開按鈕,閥內(nèi)彈簧復(fù)位,缸內(nèi)壓縮空氣由2口流向3口排放,1口被遮斷,氣缸活塞桿在復(fù)位彈簧作用下立即縮回。利用梭閥的控制回路
圖示為利用梭閥的控制回路,回路中的梭閥相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)“或”門邏輯功能的閥。在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中,有時(shí)需要在不同地點(diǎn)操作單作用缸或?qū)嵤┦謩?dòng)/自動(dòng)并用操作回路。
利用雙壓閥的控制回路
圖示為利用雙壓閥的控制回路。在該回路中,需要兩個(gè)二位三通閥同時(shí)動(dòng)作才能使單作用氣缸前進(jìn),實(shí)現(xiàn)“與”門邏輯控制。最常用的雙手操作回路還有如圖所示的回路,常用于安全保護(hù)回路。單作用氣缸的速度控制回路
圖示為利用單向節(jié)流閥控制單作用氣缸活塞速度的回路。單作用氣缸前進(jìn)速度的控制只能用入口節(jié)流方式,如圖(a)所示。單作用氣缸后退速度的控制只能用出口節(jié)流方式,如圖(b)所示。如果單作用氣缸前進(jìn)及后退速度都需要控制,則可以同時(shí)采用兩個(gè)節(jié)流閥控制,回路如圖(c)所示,活塞前進(jìn)時(shí)由節(jié)流閥1V1控制速度,活塞后退時(shí)由節(jié)流閥1V2控制速度。
雙作用氣缸的速度控制回路
圖所示為雙作用氣缸的速度控制回路。如圖(a)所示的使用二位四通閥的回路,必須采用單向節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)排氣節(jié)流的速度控制。一般將帶有旋轉(zhuǎn)接頭的單向節(jié)流閥直接擰在氣缸的氣口上來實(shí)現(xiàn)排氣節(jié)流,安裝使用方便。如圖(b)所示,在二位五通閥的排氣口上安裝了排氣消聲節(jié)流閥,以調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口度,實(shí)現(xiàn)氣缸背壓的排氣控制,完成氣缸往復(fù)速度的調(diào)節(jié)。使用如圖(b)所示的速度控制方法時(shí)應(yīng)注意:換向閥的排氣口必須有安裝排氣消聲節(jié)流閥的螺紋口,否則不能選用。圖(c)所示是用單向節(jié)流閥來實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣節(jié)流的速度控制。
增加單作用氣缸及雙作用氣缸的速度控制回路
圖示為增加單作用氣缸活塞后退的速度控制回路。當(dāng)活塞后退時(shí),氣缸中的壓縮空氣經(jīng)快速排氣閥1V1的3口直接排放,不需經(jīng)換向閥而減少排氣阻力,故活塞可快速后退。圖示為增加雙作用氣缸活塞前進(jìn)的速度控制回路。雙作用氣缸前進(jìn)時(shí)在氣缸排氣口加一個(gè)快速排氣閥1V1,以減小排氣阻力。單作用氣缸間接控制回路
對(duì)于控制大缸徑、大行程的氣缸運(yùn)動(dòng),應(yīng)使用大流量控制閥作為主控閥。圖示為單作用氣缸間接控制的回路。按鈕閥1S1僅為信號(hào)元件,用來控制主閥1V1切換,因此是小流量閥。按下按鈕時(shí),氣缸活塞桿將伸出;一旦松開按鈕,氣缸活塞桿將回縮。按鈕閥可安裝在距氣缸較遠(yuǎn)的位置上。雙作用氣缸間接控制回路
圖示為雙作用氣缸間接控制的回路。主控閥1V1有記憶功能,稱為記憶元件。信號(hào)元件1S1和1S2只要發(fā)出脈沖信號(hào),即可使主控閥1V1切換。按下閥1S1,發(fā)出信號(hào),使主控閥換向,活塞前進(jìn)。在閥1S2未按下之前,活塞停在伸出位置。同理,按下閥1S2可使活塞后退。行程閥控制的單往復(fù)回路
圖示為行程閥控制的單往復(fù)回路。其功能是:雙作用氣缸到達(dá)行程終點(diǎn)后自動(dòng)后退。當(dāng)按下閥1S1時(shí),主控閥1V1換向,活塞前進(jìn);當(dāng)活塞桿壓下行程閥1S2時(shí),產(chǎn)生另一信號(hào),使主控閥1V1復(fù)位,活塞后退。但應(yīng)注意:當(dāng)一直按著1S1時(shí),活塞桿即使伸出碰到1S2,也無法后退。壓力控制的單往復(fù)回路
圖示為壓力控制的單往復(fù)回路。按下按鈕閥1S1,主控閥1V1換向,活塞前進(jìn),當(dāng)活塞腔氣壓達(dá)到順序閥的調(diào)定壓力時(shí),打開順序閥1V2,使主閥1V1換向,氣缸后退,完成一次循環(huán)。但應(yīng)注意:活塞的后退取決于順序閥的調(diào)定壓力,如活塞在前進(jìn)途中碰到負(fù)荷時(shí)也會(huì)產(chǎn)生后退動(dòng)作,即無法保證活塞一定能夠到達(dá)端點(diǎn)。此類控制只能用在無重大安全要求的場(chǎng)合。帶行程檢測(cè)的壓力控制回路
圖示為帶行程檢測(cè)的壓力控制回路。按下按鈕閥1S1,主控閥1V1換向,活塞前進(jìn),當(dāng)活塞桿碰到行程閥1S2時(shí),若活塞腔氣壓達(dá)到順序閥的調(diào)定壓力,則打開順序閥1V2,壓縮空氣經(jīng)過順序閥1V2、行程閥1S2使主閥1V1復(fù)位,活塞后退。這種控制回路可以保證活塞到達(dá)行程終點(diǎn),且只有當(dāng)活塞腔壓力達(dá)到預(yù)定壓力值時(shí),活塞才后退。利用延時(shí)閥控制的單往復(fù)回路
圖示為利用延時(shí)閥控制的單往復(fù)回路。按下按鈕閥1S1后,主控閥1V1換向,活塞前進(jìn),當(dāng)延時(shí)閥設(shè)定的時(shí)間到時(shí),主閥1V1右端有信號(hào),閥芯切換,活塞后退。但應(yīng)注意:采用時(shí)間控制可靠性低,一般必須配合行程開關(guān)。帶行程檢測(cè)的時(shí)間控制回路
圖示為帶行程檢測(cè)的時(shí)間控制回路。按下按鈕閥1S1后,主控閥1V1換向,活塞前進(jìn),當(dāng)活塞桿壓下行程閥1S2后,需經(jīng)過一定時(shí)間,主閥1V1才能切換,活塞返回,這樣就完成了一次往復(fù)循環(huán)。從兩個(gè)不同地點(diǎn)控制雙作用氣缸的單往復(fù)回路
圖示為從兩個(gè)不同地點(diǎn)控制雙作用氣缸的回路。無論用手還是用腳發(fā)出信號(hào),操縱閥1S1、1S2均能使主閥1V1切換,活塞前進(jìn),活塞桿伸出碰到行程閥1S3后立即后退。
慢速前進(jìn)、快速后退回路
圖示為慢速前進(jìn)、快速后退回路。按下按鈕閥1S1后,主控閥1V1換向,活塞前進(jìn),速度由閥1V2控制,當(dāng)活塞桿碰到行程閥1S2時(shí),活塞后退,快速排氣閥1V3可增加其后退速度。氣動(dòng)程序控制回路各種自動(dòng)化機(jī)械或自動(dòng)生產(chǎn)線大多是依靠程序控制來工作的。所謂程序控制,是指根據(jù)生產(chǎn)過程的要求使被控制的執(zhí)行元件按預(yù)先規(guī)定的順序協(xié)調(diào)動(dòng)作的一種自動(dòng)控制方式。根據(jù)控制方式的不同,程序控制可分為時(shí)間程序控制、行程程序控制和混合程序控制三種。(1)時(shí)間程序控制是指各執(zhí)行元件的動(dòng)作順序按時(shí)間順序進(jìn)行的一種自動(dòng)控制方式。時(shí)間信號(hào)通過控制線路,按一定的時(shí)間間隔分配給相應(yīng)的執(zhí)行元件,令其產(chǎn)生有順序的動(dòng)作,因而時(shí)間程序控制是一種開環(huán)控制系統(tǒng)。圖(a)所示為時(shí)間程序控制方框圖。
(2)行程程序控制一般是一個(gè)閉環(huán)程序控制系統(tǒng),如圖(b)所示。它是前一個(gè)執(zhí)行元件動(dòng)作完成并發(fā)出信號(hào)后,才允許下一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行的一種自動(dòng)控制方式。行程程序控制系統(tǒng)包括行程發(fā)信裝置、執(zhí)行元件、程序控制回路和動(dòng)力源等部分。行程發(fā)信裝置中用得最多的是行程閥。此外,各種氣動(dòng)位置傳感器以及液位、溫度、壓力等傳感器可用作行程發(fā)信裝置。程序控制回路可由各種氣動(dòng)控制閥構(gòu)成,也可由氣動(dòng)邏輯元件構(gòu)成。常用氣動(dòng)執(zhí)行元件有氣缸、氣馬達(dá)、氣液缸、氣—電轉(zhuǎn)換器及氣動(dòng)吸盤等。行程程序控制的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)容易,動(dòng)作穩(wěn)定,特別是在程序運(yùn)行中,當(dāng)某節(jié)拍出現(xiàn)故障時(shí),整個(gè)程序動(dòng)作就停止,而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)。因此,行程程序控制方式在氣動(dòng)系統(tǒng)中被廣泛采用。(3)混合程序控制通常在行程程序控制系統(tǒng)中包含了一些時(shí)間信號(hào),實(shí)質(zhì)上是把時(shí)間信號(hào)看做行程信號(hào)來處理的一種行程程序控制。動(dòng)作順序及發(fā)信開關(guān)作用狀況的表示方法
對(duì)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)順序及發(fā)信開關(guān)的作用狀況,必須清楚地把它表達(dá)出來,尤其對(duì)復(fù)雜順序及狀況,必須借助于運(yùn)動(dòng)圖和控制圖來表示,這樣才能有助于氣動(dòng)程序控制回路圖的設(shè)計(jì)。1.運(yùn)動(dòng)圖
運(yùn)動(dòng)圖是用來表示執(zhí)行元件的動(dòng)作順序及狀態(tài)的,按其坐標(biāo)的表示不同可分為位移—步驟圖和位移—時(shí)間圖。
1)位移—步驟圖
位移—步驟圖描述了控制系統(tǒng)中執(zhí)行元件的狀態(tài)隨控制步驟的變化規(guī)律。圖中的橫坐標(biāo)表示步驟,縱坐標(biāo)表示位移(氣缸的動(dòng)作)。如A、B兩個(gè)氣缸的動(dòng)作順序?yàn)锳+B+B-A-(A+表示A氣缸伸出,B-表示B氣缸退回),則其位移—步驟圖如圖所示。2)位移—時(shí)間圖
位移—步驟圖僅表示執(zhí)行元件的動(dòng)作順序,而執(zhí)行元件動(dòng)作的快慢則無法表示出來。位移—時(shí)間圖是描述控制系統(tǒng)中的執(zhí)行元件的狀態(tài)隨時(shí)間變化規(guī)律的。如圖所示,圖中的橫坐標(biāo)表示動(dòng)作時(shí)間,縱坐標(biāo)表示位移(氣缸的動(dòng)作),從該圖中可以清楚地看出執(zhí)行元件動(dòng)作的快慢。2.控制圖
控制圖用于表示信號(hào)元件及控制元件在各步驟中的接轉(zhuǎn)狀態(tài),接轉(zhuǎn)時(shí)間不計(jì)。如圖所示,該圖表示行程開關(guān)在步驟2開啟,而在步驟4關(guān)閉。
通常可在一個(gè)圖上同時(shí)表示出運(yùn)動(dòng)圖和控制圖,這種圖稱為全功能圖,如圖所示。借助于全功能圖,按照直覺法將很容易設(shè)計(jì)出氣動(dòng)回路圖,如圖所示。項(xiàng)目描述某生產(chǎn)線采用雙作用氣缸(1A)將圓柱形工件推向測(cè)量裝置。工件通過氣缸的連續(xù)運(yùn)動(dòng)而被分離。通過控制閥上的旋鈕使氣缸。根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍,要求氣缸的進(jìn)程時(shí)間t1=0.6秒,回程時(shí)間t3=0.4秒。氣缸在前進(jìn)的末端位置停留時(shí)間t2=1.0秒,周期循環(huán)時(shí)間t4=2.0秒。步驟1、繪制位移-步進(jìn)圖(帶有信號(hào)線)2、設(shè)計(jì)并繪制回路圖3、與給出的答案作比較4、構(gòu)建回路5、功能檢查6、調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥來控制行程時(shí)間7、調(diào)節(jié)延時(shí)閥8、檢查循環(huán)時(shí)間9、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)10、拆卸控制回路并將元件收回位移-步進(jìn)圖方案描述初始位置假設(shè)氣缸(1A)的活塞桿位置縮回到末端位置。滾輪杠桿式行程閥(1S1)被激活。啟動(dòng)的兩個(gè)條件滿足。步驟1-2如果行程閥(1S3)被觸發(fā),雙壓閥(1V1)工作的第二個(gè)條件滿足,最終控制元件(1V3)進(jìn)行切換??諝馔ㄟ^單向節(jié)流閥(1V5)排出,活塞桿伸出。進(jìn)程時(shí)間t1=0.6秒。在前進(jìn)的末端位置,閥的凸輪觸發(fā)行程閥(1S2)。延時(shí)閥(1V2)開始工作。儲(chǔ)氣罐通過節(jié)流閥充氣。在經(jīng)過設(shè)定時(shí)間t2=1.0秒后,延時(shí)閥中的3/2閥進(jìn)行切換。在延時(shí)閥輸出端有信號(hào)輸出。最終控制元件(1V3)回到初始位置。步驟2-3換向閥(1V3)的切換使得活塞桿縮回。通過單向節(jié)流閥(1V4)設(shè)定回程時(shí)間t3=0.4秒。當(dāng)滾輪杠桿式行程閥(1S1)再次被觸發(fā)時(shí),開始進(jìn)行回程運(yùn)動(dòng)。連續(xù)循環(huán)如果按下手動(dòng)閥(1S3)的按鈕,并讓其保持在激勵(lì)狀態(tài)下,活塞桿將進(jìn)行連續(xù)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。只有當(dāng)手動(dòng)閥(1S3)回到初始狀態(tài)時(shí),循環(huán)運(yùn)動(dòng)才停止。氣動(dòng)系統(tǒng)原理項(xiàng)目三分檢裝置氣動(dòng)氣路仿真調(diào)試FLUIDSIM軟件工作界面FluidSIM軟件的目錄結(jié)構(gòu)如下圖所示。aq目錄包含F(xiàn)luidSIM軟件的知識(shí)庫。bin目錄包含F(xiàn)luidSIM軟件的可執(zhí)行文件以及附加庫。該目錄還含有注冊(cè)信息及卸載程序fduninst.exe。bmp4目錄包含元件圖片,這些圖片具有4個(gè)灰度,bmp16目錄也包含元件圖片,些圖片具有16個(gè)灰度,bmp16c目錄包含元件插圖和教學(xué)資料。ct目錄包含F(xiàn)luidSIM軟件中的回路圖,其也為保存新建回路圖的缺省目錄。在ct子目錄中含有下列回路圖:lib目錄包含F(xiàn)luidSIM軟件的整個(gè)元件庫。lib2目錄包含F(xiàn)luidSIM軟件2.x版的元件庫。misc目錄包含F(xiàn)luidSIM軟件的輔助文件和選項(xiàng)文件。snd目錄包含F(xiàn)luidSIM軟件的聲音文件。sym目錄以樹形結(jié)構(gòu)方式顯示元件庫。在“插入”菜單中,該目錄內(nèi)容也以樹形結(jié)構(gòu)方式顯示。shw目錄包含描述文件。tmp目錄包含預(yù)計(jì)算的回路模型以及FluidSIM軟件新建的臨時(shí)文件。完全安裝FluidSIM軟件約需12MB的硬盤空間。FluidSIM軟件的主窗口目錄瀏覽窗口顯示現(xiàn)有回路圖的目錄,該目錄按字母順序排列。當(dāng)前目錄名顯示在瀏覽窗口的標(biāo)題欄上,F(xiàn)luidSIM軟件中回路圖文件的擴(kuò)展名為ct。雙擊微縮目錄圖標(biāo),可進(jìn)入各子目錄。在fl_sim_p安裝的ct子目錄中,可以新建用于存放回路圖的附加子目錄,這些子目錄自動(dòng)由FluidSIM軟件搜索,并可對(duì)其新建微縮目錄圖標(biāo)。雙擊相應(yīng)微縮圖標(biāo),打開回路圖(demo1.ct文件)。回路圖也可以通過文件選擇對(duì)話框打開工具欄
編輯回路圖新建、瀏覽、打開和保存回路圖打印窗口內(nèi)容,如回路圖和元件圖片。調(diào)整元件位置仿真回路圖,控制動(dòng)畫播放(輔助功能)仿真回路圖,控制動(dòng)畫播放(基本功能)回路圖檢查縮放回路圖、元件圖片和其他窗口顯示網(wǎng)格仿真單擊按鈕 或在“執(zhí)行”菜單下,執(zhí)行“啟動(dòng)”命令,或按下功能鍵F9。電纜和氣管路的顏色顏色 含義暗蘭色 氣管路中有壓力淡蘭色 氣管路中無壓力淡紅色 電纜,有電流流動(dòng)
在“選項(xiàng)”菜單下,執(zhí)行“仿真”命令,用戶可以定義顏色與狀態(tài)值之間匹配關(guān)系,暗蘭色管路的顏色濃度與壓力相對(duì)應(yīng),其與最大壓力有關(guān)。FluidSIM軟件能夠區(qū)別兩種管路顏色濃度:暗蘭色管路的顏色濃度大壓力高壓力執(zhí)行“新鍵”命令,新建空白繪圖區(qū)域,以打開一個(gè)新窗口采用鼠標(biāo),用戶可以從元件庫中將元件“拖動(dòng)”和“放置”在繪圖區(qū)域上為確定換向閥驅(qū)動(dòng)方式,雙擊換向閥,彈出下列對(duì)話框左端右端驅(qū)動(dòng)換向閥兩端的驅(qū)動(dòng)方式可以單獨(dú)定義,其可以是一種驅(qū)動(dòng)方式,也可以為多種驅(qū)動(dòng)方式,如“手動(dòng)”、“機(jī)控”或“氣控/電控”。單擊驅(qū)動(dòng)方式下拉菜單右邊向下箭頭可以設(shè)置驅(qū)動(dòng)方式,若不希望選擇驅(qū)動(dòng)方式,則應(yīng)直接從驅(qū)動(dòng)方式下拉菜單中選擇空白符號(hào)。不過,對(duì)于換向閥的每一端,都可以設(shè)置為“彈簧復(fù)位”或“氣控復(fù)位”。描述:這里鍵入換向閥名稱,該名稱用于狀態(tài)圖和元件列表中。閥體:換向閥最多具有四個(gè)工作位置,對(duì)每個(gè)工作位置來說,都可以單獨(dú)選擇。單擊閥體下拉菜單右邊向下箭頭并選擇圖形符號(hào),就可以設(shè)置每個(gè)工作位置。若不希望選擇工作位置,則應(yīng)直接從閥體下拉菜單中選擇空白符號(hào)。靜止位置:該按鈕用于定義換向閥的靜止位置(有時(shí)也稱之為中位),靜止位置是指換向閥不受任何驅(qū)動(dòng)的工作位置。注意:只有當(dāng)靜止位置與彈簧復(fù)位設(shè)置相一致時(shí),靜止位置定義才有效。從左邊下拉菜單中選擇帶鎖定手控方式,換向閥右端選擇“彈簧復(fù)位”,單擊“確定”按鈕,關(guān)閉對(duì)話框。指定氣接口3為排氣口。雙擊氣接口“3”。彈出一個(gè)對(duì)話框,單擊氣接口端部下拉菜單右邊向下箭頭,選擇一個(gè)圖形符號(hào),從而確定氣接口形式。選擇排氣口符號(hào)(表示簡(jiǎn)單排氣),關(guān)閉對(duì)話框。換向閥現(xiàn)應(yīng)為下列形式:添加氣路將鼠標(biāo)指針移至氣缸左接口上。在編輯模式下,當(dāng)將鼠標(biāo)指針移至氣缸接口上時(shí),其形狀變?yōu)槭志€園點(diǎn)形式。當(dāng)將鼠標(biāo)指針移動(dòng)到氣缸接口上時(shí),按下鼠標(biāo)左鍵,并移動(dòng)鼠標(biāo)指針。注意:鼠標(biāo)指針形狀變?yōu)槭志€園點(diǎn)箭頭形式。保持鼠標(biāo)左鍵,將鼠標(biāo)指針移動(dòng)到換向閥2口上。注意:鼠標(biāo)指針形狀變?yōu)槭志€園點(diǎn)箭頭向內(nèi)形式。釋放鼠標(biāo)左鍵。在兩個(gè)選定氣接口之間,立即就顯示出氣管路:?jiǎn)螕舭粹o(或在“執(zhí)行”菜單下,執(zhí)行“啟動(dòng)”命令,或者使用功能鍵F9),啟動(dòng)仿真。將鼠標(biāo)指針移至換向閥上,采用手指形鼠標(biāo)指針單擊換向閥。仿真期間,可以計(jì)算所有壓力和流量,所有管路都被著色,氣缸活塞桿伸出在氣缸活塞桿伸出以后,進(jìn)氣腔壓力不可避免地升高。FluidSIM軟件可以識(shí)別這種情況,并重新計(jì)算參數(shù)。進(jìn)氣腔壓力可增至設(shè)定的工作壓力。單擊換向閥,以使氣缸活塞桿回縮。在復(fù)雜氣動(dòng)系統(tǒng)中,或者為了傳輸大功率,換向閥可以間接驅(qū)動(dòng)。單擊按鈕(或在“執(zhí)行”菜單下,執(zhí)行“停止”命令,或者使用功能鍵F5),激活編輯模式。選定并刪除氣缸與換向閥之間管路。將另一個(gè)n位三通換向閥拖至繪圖區(qū)域,雙擊(或在“編輯”菜單下,執(zhí)行“屬性”命令)換向閥,彈出設(shè)置換向閥結(jié)構(gòu)的對(duì)話框。將換向閥設(shè)置為常閉式,關(guān)閉對(duì)話框,然后將氣接口3設(shè)置成排氣口。按下列形式排列元件:將氣控?fù)Q向閥工作口與氣缸連接。繪制手控?fù)Q向閥工作口至氣控?fù)Q向閥控制口之間管路。實(shí)際上,為了將元件與現(xiàn)有管路連接,常需要一個(gè)T形接頭。當(dāng)您繪制氣接口與現(xiàn)有管路之間的管路時(shí),F(xiàn)luidSIM軟件可以自動(dòng)創(chuàng)建T形接頭。采用十字線園點(diǎn)箭頭形式指針,繪制手控?fù)Q向閥進(jìn)氣管路和氣控?fù)Q向閥進(jìn)氣管路。注意:十字線上箭頭是如何變?yōu)檫@種形式。釋放鼠標(biāo)左鍵。在釋放鼠標(biāo)左鍵地方,管路上會(huì)出現(xiàn)T形接頭。繪制管路,以便清晰布局回路圖。狀態(tài)圖用戶處于編輯模式。這樣用戶可以從元件庫中選擇狀態(tài)圖,將其拖至繪圖區(qū)域。狀態(tài)圖記錄了關(guān)鍵元件的狀態(tài)量,并將其繪制成曲線。將狀態(tài)圖拖至繪圖區(qū)域中的空位置。拖動(dòng)氣缸,將其放在狀態(tài)圖上。啟動(dòng)仿真,觀察狀態(tài)圖。注意:在相同回路圖中,可以使用幾個(gè)狀態(tài)圖,且不同元件也可以共享同一個(gè)狀態(tài)圖。一旦把元件放在狀態(tài)圖上,其就包含在狀態(tài)圖中,若再次將元件放在狀態(tài)圖上,則狀態(tài)圖不接受。5/2旋鈕式換向閥(1S3)的輸出端2(B)關(guān)閉。在閥上安裝一個(gè)T型插頭以連接導(dǎo)線。項(xiàng)目四分檢裝置氣動(dòng)系統(tǒng)回路的安裝與調(diào)試元件清單元件名稱0Z1過濾、調(diào)壓組件(二聯(lián)件)0Z2分氣塊1A雙作用氣缸1S13/2滾輪杠桿式行程閥,常閉1S23/2滾輪杠桿式行程閥,常閉1S35/2旋鈕式換向閥1V1雙壓閥(AND)1V2氣控延時(shí)閥,常閉1V35/2換向閥,雙電控1V4單向節(jié)流閥1V5單向節(jié)流閥二位三通滾輪杠桿閥,常閉壓下滾輪杠桿,如氣缸行程凸輪的壓下動(dòng)作,閥就換向接通氣路。當(dāng)滾輪杠桿釋放后,通過回位彈簧作用閥返回到正常位置。技術(shù)參數(shù)氣動(dòng)
介質(zhì)
過濾壓縮空氣(潤(rùn)滑或未潤(rùn)滑)設(shè)計(jì)提動(dòng)閥,一側(cè)直接驅(qū)動(dòng),彈簧回位壓力范圍350-800千帕(3,5–8巴)標(biāo)準(zhǔn)額定流量1...2120升/分鐘600千帕(6巴)時(shí)需驅(qū)動(dòng)力1,8牛連接管QSML-1/8-4配件為塑料管材PUN4×0.75時(shí)間延時(shí)閥當(dāng)氣壓信號(hào)作用在端口12,經(jīng)過預(yù)設(shè)的時(shí)間延遲后。時(shí)間延遲閥切通,移除信號(hào)后,通過復(fù)位彈簧返回到正常位置。用調(diào)節(jié)螺釘,延遲時(shí)間能無級(jí)可調(diào)。時(shí)間延遲200毫秒內(nèi)自動(dòng)復(fù)位。技術(shù)參數(shù)氣動(dòng)
介質(zhì)
過濾壓縮空氣(潤(rùn)滑或未潤(rùn)滑)設(shè)計(jì)提動(dòng)閥,彈簧回位壓力范圍200-600千帕(2–6巴)開關(guān)壓力>160千帕(1.6巴)標(biāo)準(zhǔn)額定流量1...250升/分鐘延遲時(shí)間0.2至3秒(可調(diào))設(shè)置精度±0.3毫秒時(shí)間延遲重置>200毫秒連接管QSM-M5-4-I配件為塑料管材PUN4×0.75當(dāng)兩個(gè)輸入口1都有壓力信號(hào)時(shí),雙壓閥切換通過(與功能)。如果對(duì)兩入口施加不同的壓力信號(hào),那么壓力低的信號(hào)到達(dá)出口2。技術(shù)參數(shù)氣動(dòng)
介質(zhì)
過濾壓縮空氣(潤(rùn)滑或未潤(rùn)滑)設(shè)計(jì)與門(雙壓閥)壓力范圍100-1000千帕(1–10巴)標(biāo)準(zhǔn)額定流量1,1/3...2550升/分鐘連接管QSML-1/8-4配件為塑料管材PUN4×0.75當(dāng)端口14和12交替施加氣壓時(shí),雙氣控閥切通。它會(huì)保持最后切通位置,直到反向有氣壓信號(hào)。技術(shù)參數(shù)氣動(dòng)
介質(zhì)
過濾后的壓縮空氣(潤(rùn)滑或未潤(rùn)滑)設(shè)計(jì)滑閥,單側(cè)驅(qū)動(dòng),彈簧回位控制壓力范圍200-1000千帕(3–10巴)工作壓力范圍-90-1000千帕(-0.9-10巴)標(biāo)準(zhǔn)額定流量500升/分鐘600千帕?xí)r的切換時(shí)間開:8毫秒關(guān):18毫秒連接管QS-1/8-4-I,QSM-M5-4-IfittingsQS3塑料管材PUN4×0.75單向流量控制閥由一個(gè)流量控制閥和單向閥結(jié)合而成。單向閥阻塞了一個(gè)方向的空氣流動(dòng),因此空氣流動(dòng)通過流量控制閥。節(jié)流面積通過一個(gè)滾花螺釘調(diào)節(jié)。該設(shè)置可以通過一個(gè)滾花螺母固定。閥體上兩個(gè)箭頭指示了流量控制方向。在相反的方向,空氣的流動(dòng)是通過單向閥不受限制。技術(shù)參數(shù)氣動(dòng)
介質(zhì)
過濾壓縮空氣(潤(rùn)滑或未潤(rùn)滑)設(shè)計(jì)單向流量控制閥壓力范圍20-1000千帕(0.2–10巴)標(biāo)準(zhǔn)額定流量在節(jié)流方向:0-110升/分鐘自由流動(dòng)的方向:110升/分鐘(節(jié)氣口打開)65升/分鐘(節(jié)流口關(guān)閉)連接管QSM-M5-4配件為塑料管材PUN4×0.75通過交替供應(yīng)壓縮空氣驅(qū)動(dòng)雙作用氣缸的活塞桿。氣缸兩端裝有端部緩沖裝置能防止活塞對(duì)缸體的突然撞擊,端部緩沖裝置可以通過兩個(gè)調(diào)整螺桿調(diào)整。附著在氣缸活塞上的永磁體的磁場(chǎng),能觸發(fā)接近開關(guān)動(dòng)作。技術(shù)參數(shù)氣動(dòng)
介質(zhì)過濾壓縮空氣(潤(rùn)滑或未潤(rùn)滑)設(shè)計(jì)活塞缸最大工作壓力1000千帕(10巴)活塞直徑8毫米最大行程長(zhǎng)度100毫米600千帕(6巴)時(shí)的推力189牛600千帕(6巴)時(shí)的返回力158牛連接管QSML-1/8-4配件為塑料管材PUN4×0.75二位五通閥通過轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān),保持開關(guān)狀態(tài)選擇開關(guān)后已被釋放。如果選擇開關(guān)反轉(zhuǎn),通過回位彈簧,閥門恢復(fù)其正常位置封閉2或者4,開始作為二位三通閥用技術(shù)參數(shù)氣動(dòng)
介質(zhì)
過濾壓縮空氣(潤(rùn)滑或未潤(rùn)滑)(或真空,孔1)設(shè)計(jì)提動(dòng)閥,一側(cè)直接驅(qū)動(dòng),彈簧回位驅(qū)動(dòng)方式選擇開關(guān)壓力范圍-90-800千帕(-0.90–8巴)標(biāo)準(zhǔn)額定流量1...260升/分鐘驅(qū)動(dòng)力在600千帕(6巴)6牛連接管QSML-1/8-4配件為塑料管材PUN4×0.75安全的注意在故障檢查過程中,保證自身和他人的人身安全是最重要的。故障檢查工作必須在可以進(jìn)行的條件下進(jìn)行,同時(shí)必須遵守相關(guān)安全規(guī)定。在檢查中,必須保證所有的電線和氣動(dòng)動(dòng)力線處于絕緣狀態(tài)。所有的壓力都要釋放掉,可移動(dòng)部件必須被鎖住。設(shè)備維護(hù)人員必須對(duì)周圍的所有氣動(dòng)執(zhí)行元件,機(jī)構(gòu)以及水平移動(dòng)部件要有清晰的認(rèn)識(shí)。電器設(shè)備必須使用正確地檢測(cè)儀器進(jìn)行測(cè)試。危險(xiǎn)!空間狹小的場(chǎng)合氣缸必須預(yù)先泄壓。注意,空間狹小會(huì)使氣缸在運(yùn)行到行程末端時(shí)發(fā)生撞擊現(xiàn)象。氣缸的運(yùn)動(dòng)往往比人手的反應(yīng)速度要快。保證氣缸預(yù)先泄壓,同時(shí)使用工具卡住空間狹小位置,防止氣缸誤動(dòng)作。危險(xiǎn)!遠(yuǎn)離閥類和限位開關(guān)。檢查設(shè)備時(shí)偶然觸碰到限位閥或限位開關(guān),都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)這個(gè)信號(hào)會(huì)使氣缸或后續(xù)執(zhí)行元件產(chǎn)生不必要的動(dòng)作。我們需要考慮在內(nèi)的危險(xiǎn)包括:突然的排氣到面部氣體噪聲會(huì)損傷耳朵排出的粒子會(huì)損壞眼睛電氣機(jī)械部件的移動(dòng)氣缸調(diào)試時(shí)注意事項(xiàng):◆安裝調(diào)速閥,氣缸調(diào)試時(shí),其節(jié)流閥應(yīng)從全閉狀態(tài)逐漸打開,從低速慢慢地將氣缸的驅(qū)動(dòng)速度調(diào)整到所需要的速度?!艄?jié)流閥的安裝一般有排氣節(jié)流和進(jìn)氣節(jié)流兩種方式。在氣動(dòng)系統(tǒng)中大多采用排氣節(jié)流方式,是因?yàn)橥ㄟ^排氣節(jié)流可使氣缸在工作中產(chǎn)生背壓而使氣缸的行進(jìn)速度或其速度的調(diào)節(jié)較穩(wěn)定,而且能避免啟動(dòng)時(shí)活塞桿突然快速推進(jìn)而撞擊缸蓋。Load131氣缸的潤(rùn)滑注意事項(xiàng): 氣缸可以在無給油潤(rùn)滑和給油潤(rùn)滑條件下使用,因缸內(nèi)預(yù)加了潤(rùn)滑脂,可以長(zhǎng)期使用,但一旦給油,就不得在停止給油。因預(yù)加潤(rùn)滑脂可能已被沖洗掉,不給油會(huì)導(dǎo)致氣缸動(dòng)作不良。一般在氣源入口處安裝油霧器,應(yīng)使用樣本中推薦的潤(rùn)滑油。給油應(yīng)使用透平油1號(hào)(ISOVG32),不得使用機(jī)油、錠子油等。使用狀況管理:1、壓力管理:是否供給了設(shè)定壓力?裝置在動(dòng)作時(shí),其壓力表是否顯示為設(shè)定壓力。以保證氣缸有足夠的出力2、氣壓過濾器的管理:冷凝水是否被正常排出?油杯、濾芯的污染狀況是否正常。3、泄漏管理:配管及可動(dòng)部分的連接狀況是否正常?要保證配管及可動(dòng)部分的連接無泄漏4、電磁閥動(dòng)作有無遲緩現(xiàn)象,排氣狀態(tài)是否正常?要防止電磁閥內(nèi)外堵塞,以免氣缸工作不正常5、油霧器潤(rùn)滑、油量調(diào)節(jié)是否正常?以保證氣缸在正常工作中獲得良好的潤(rùn)滑氣缸故障分析處理:故障原因因?qū)Υ胧┹敵隽Σ蛔恪饓毫Σ蛔恪饳z查壓力是否正?!鸹钊芊馊δp○更換活塞密封圈緩沖不良○緩沖密封圈破損○更換緩沖密封圈○緩沖閥松動(dòng)○重新調(diào)整后鎖定○緩沖部通路堵塞○去除雜質(zhì)(固化的潤(rùn)滑油、密封膠帶等)○負(fù)荷過大○在外部設(shè)置緩沖機(jī)構(gòu)○速度過快○在外部設(shè)置緩沖機(jī)構(gòu)或減速回路速度慢○排氣通路太小○檢查速度控制閥、閥、配管的大小○相對(duì)于氣缸的實(shí)際輸出,負(fù)荷過大○提高壓力或更換為內(nèi)徑更大的氣缸○活塞桿彎曲○更換活塞桿、消除導(dǎo)致彎曲的原因134故障原因因?qū)Υ胧﹦?dòng)作不穩(wěn)定○咬合○檢查安裝狀態(tài),避免橫向載荷?!鸶淄采P、損傷○調(diào)整、損傷大時(shí)更換○混入冷凝水、雜質(zhì)○拆卸、清掃、設(shè)置過濾器○發(fā)生爬行○速度低于50mm/s時(shí)要使用液壓制動(dòng)缸或氣液壓轉(zhuǎn)換器?;钊麠U和軸承部
位漏氣○活塞桿密封圈磨損○更換活塞桿密封圈○活塞桿偏芯○調(diào)整氣缸的安裝,避免橫向載荷○活塞桿有損傷○修補(bǔ)時(shí)損傷過大就更換○卡進(jìn)了雜質(zhì)○去除雜質(zhì),安裝防塵罩活塞桿彎曲損傷○氣缸的安裝不同心○再次調(diào)整安裝,固定型氣缸時(shí)在活塞前端安裝活動(dòng)。為旋、軸銷型時(shí),調(diào)整安裝時(shí)使氣缸的運(yùn)動(dòng)平面和負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)平面一致○緩沖不起作用,在行程端有沖擊○吸收沖量的緩沖容量不足時(shí),在外部設(shè)置緩沖裝置(減震器)或在氣壓回路中設(shè)置緩沖機(jī)構(gòu)。135任務(wù)一氣源認(rèn)知Cylinder氣缸Motor氣馬達(dá)壓縮機(jī)Compressor主路凈化設(shè)備MainLineAirPreparationFliter
過濾Regulator調(diào)壓Lubricator潤(rùn)滑方向控制閥DirectionalControlValve氣動(dòng)傳動(dòng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1能源便宜2防火防爆3能源損失小4適合于高速間歇運(yùn)動(dòng)5自保持能力強(qiáng)6可靠性高,壽命長(zhǎng)7安全方便缺點(diǎn)1穩(wěn)定性差2輸出功率小3噪音大4潤(rùn)滑性差空氣成分體積比氮?dú)釴itrogen 78.09%N2氧氣Oxygen 20.95%O2氬氣Argon 0.93%Ar其它Others 0.03%我們呼吸的空氣是無色無味,自由流動(dòng)的物質(zhì)。想想看,空氣無處不在,充滿著各種空間??諝庵饕怯裳鯕夂偷?dú)饨M成的。大氣壓
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是由TheInternationalCivilAviationOrganisation制定的.海平面的壓力和溫度分別是1013.25×103bar絕對(duì)壓力and288K(15OC)1013.25mbar壓力和力壓縮空氣在容器的內(nèi)表面產(chǎn)生了一個(gè)力容器內(nèi)的流體將被壓縮并產(chǎn)生這個(gè)壓力表壓力1bar表示每平方厘米上受到10牛頓的力A壓力和力F表壓力絕對(duì)壓力真空度大氣壓P=Pa絕對(duì)真空P=0絕對(duì)壓力表壓力:以大氣壓為基準(zhǔn),高于大氣壓的壓力值,即相對(duì)壓力,也即由壓力表讀出的壓力真空度:以大氣壓為基準(zhǔn),低于大氣壓力的壓力值,正值真空壓力:絕對(duì)壓力與大氣壓力之差,與真空度大小相同,符號(hào)相反P>PaP<Pa!壓力是由負(fù)載建立的!氣體狀態(tài)術(shù)語定義[密度ρ]單位體積內(nèi)所含氣體的質(zhì)量稱為密度。單位為kg/m3。[壓力p]壓力可用絕對(duì)壓力、表壓力和真空度來衡量。[絕對(duì)壓力]以絕對(duì)真空作為起點(diǎn)的壓力值。一般在表示絕對(duì)壓力的符號(hào)的右下腳標(biāo)注“ABS”,即PABS[表壓力]高出當(dāng)?shù)卮髿鈮旱膲毫χ?。由壓力表測(cè)得的壓力值即為表壓力。在工程計(jì)算中,常將當(dāng)?shù)卮髿鈮毫τ脴?biāo)準(zhǔn)大氣壓力代替,即令Pa=101325Pa。[真空度]低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱膲毫χ?。[真空壓力]絕對(duì)壓力與大氣壓之差。真空壓力在數(shù)值上與真空度相同,但應(yīng)在其數(shù)值前加負(fù)號(hào)。[溫度T]在工程計(jì)算中常用熱力學(xué)溫度T,其單位名稱為開[爾文],單位符號(hào)為K,和我們生活中的攝氏溫度(℃)換算關(guān)系為:T=t-T0,T0=273.15K氣體狀態(tài)術(shù)語定義[標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)]指溫度為20℃、相對(duì)濕度為65%、壓力為0.1Mpa時(shí)的空氣的狀態(tài)。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,空氣的密度ρ=1.185kg/m3。按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO8778,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的單位后面可標(biāo)注“(ANR)”。[基準(zhǔn)狀態(tài)]指溫度為0℃、壓力為101.3Kpa的干空氣的狀態(tài)。在基準(zhǔn)狀態(tài)下,空氣的密度ρ=1.293kg/m3。[理想氣體]沒有粘性的氣體稱為理想氣體(idealgas)。目的是簡(jiǎn)化解題。[完全氣體]是一種假想的氣體,它的分子是一些彈性的、不占有體積的質(zhì)點(diǎn),分子間除相互碰撞外,沒有相互作用力。它與沒有粘性的理想氣體是完全不同的兩個(gè)概念。實(shí)際氣體只要不處于很高的壓力或很低的溫度,都可當(dāng)作完全氣體。按完全氣體狀態(tài)方程計(jì)算,帶來的誤差不會(huì)太大。常用單位1SCFM=28.3l/minSCFMm3/s,m3/mindm3/min(=l/min)Flow(流量)1standardatmosphere=1.01325bar1bar=14.5psi1bar=1.02kgf/cm2psi
Pa(=N/m2)kPa,MPabar(=0.1MPa)kgf/cm2
Pressure(壓力)1kgf=9.81N=2.21lbf1bfN,kgf
Force(力)絕對(duì)真空=-760mmHg=-1.013bar=0TorrStd.Atm.=760TorrmmHg(=Torr)Vacuum(真空)1HP=0.75kWHP(匹)KW(千瓦)Power(功率)轉(zhuǎn)換
英制
公制
露點(diǎn)/壓力露點(diǎn)大氣總是包含一定的百分比的水蒸汽。當(dāng)大氣冷卻時(shí),其含水量將在某一溫度點(diǎn)達(dá)到飽和程度,這一溫度點(diǎn)稱為露點(diǎn)。如果空氣進(jìn)一步冷卻,它就無法保持所有水份,多余的水份以微小的水珠形式排擠出來,形成冷凝水。
水份的實(shí)際數(shù)量完全取決于溫度,1立方米的壓縮空氣只能包含1立方米大氣所能含有的相同量的水份。露點(diǎn)/壓力露點(diǎn)
壓力露點(diǎn)是指一定壓力的壓縮空氣其水蒸汽的含量達(dá)到飽和,即將凝結(jié)成小水點(diǎn)時(shí)的溫度。
壓力露點(diǎn)用來描述壓縮空氣的干燥程度。氣源裝置(壓縮空氣站)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;管道系統(tǒng);氣動(dòng)三大件?!癜纯諌簷C(jī)輸出壓力大小分類低壓空壓機(jī)0.2~1.0MPa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壓縮機(jī)分類圖空氣壓縮機(jī)往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式活塞式膜片式葉片式螺桿式氣源的凈化裝置氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣質(zhì)量的要求:壓縮空氣要具有一定壓力和足夠的流量,具有一定的凈化程度。不同的氣動(dòng)元件對(duì)雜質(zhì)顆粒的大小有具體的要求?;烊雺嚎s空氣中的油分、水分、灰塵等雜質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不良影響,必須要設(shè)置除油、除水、除塵,并使壓縮空氣干燥的提高壓縮空氣質(zhì)量、進(jìn)行氣源凈化處理的輔助設(shè)備。一般包括后冷卻器、干燥器、油水分離器、儲(chǔ)(貯)氣罐。對(duì)氣動(dòng)裝置的影響:早期磨損沉淀物 由微粒引起腐蝕速度變低
由濕氣引起洗去固有潤(rùn)滑粘附微粒由油引起固態(tài)微粒濕氣水份油份能源損耗,頻繁保養(yǎng),停工,增加成本儲(chǔ)氣罐安全閥壓力表維修窗排水器儲(chǔ)氣罐的作用:1.消除壓力脈動(dòng);2.依靠絕熱膨脹及自然冷卻降溫,進(jìn)一步分離掉壓縮空氣中的水分和油份;3.貯存一定量壓縮空氣。可解決短時(shí)間內(nèi)用氣量大于空壓機(jī)輸出量的矛盾;4.在空壓機(jī)出現(xiàn)故障或停電時(shí),維持短時(shí)間的供氣,以便采取措施保證氣動(dòng)設(shè)備的安全。儲(chǔ)氣罐的選定儲(chǔ)氣罐的尺寸是根據(jù)空氣壓縮機(jī)輸出功率的大小、系統(tǒng)的大小及用氣量相對(duì)穩(wěn)定還是經(jīng)常變化來確定的.對(duì)一般工業(yè)而言,儲(chǔ)氣罐尺寸確定原則是:儲(chǔ)氣罐容積約等于壓縮機(jī)每分鐘壓縮機(jī)輸出量.例子:壓縮機(jī)在表壓7公斤的條件下,產(chǎn)氣量為18M3/min(自由空氣),壓縮機(jī)每分鐘的輸出量=18000/(7+1)=2250公升油水分離器作用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。結(jié)構(gòu)形式環(huán)形回轉(zhuǎn)式、撞擊折回式、離心旋轉(zhuǎn)式、水浴式以及以上形式的組合使用蛇形管式
氣動(dòng)三聯(lián)件分水過濾器作用是除去空氣中的灰塵、雜質(zhì),并將空氣中的水分分離出來。油霧器特殊的注油裝置。減壓閥起減壓和穩(wěn)壓作用。氣動(dòng)三聯(lián)件是氣動(dòng)元件及氣動(dòng)系統(tǒng)使用壓縮空氣的質(zhì)量最后保證。聯(lián)合使用時(shí),其連接順序應(yīng)為空氣過濾器——減壓閥——油霧器,不能顛倒,安裝時(shí)氣源調(diào)節(jié)裝置應(yīng)盡量靠近氣動(dòng)設(shè)備附近,距離不應(yīng)大于5m。項(xiàng)目二氣源使用壓縮空氣的輸送從空壓機(jī)輸出的壓縮空氣要通過管路系統(tǒng)被輸送到各氣動(dòng)設(shè)備上,管路系統(tǒng)如同人體的血管。輸送空氣的管路配置如設(shè)計(jì)不合理,將產(chǎn)生下列問題:
(1)壓降大,空氣流量不足;
(2)冷凝水無法排放;
(3)氣動(dòng)設(shè)備動(dòng)作不良,可靠性降低;
(4)維修保養(yǎng)困難。管路的分類
氣動(dòng)系統(tǒng)的管路按其功能可分為如下幾種:
(1)吸氣管路:從吸入口過濾器到空壓機(jī)吸入口之間的管路,此段管路管徑宜大,以降低壓力損失。
(2)排出管路:從空壓機(jī)排氣口到后冷卻器或儲(chǔ)氣罐之間的管路,此段管路應(yīng)能耐高溫、高壓與振動(dòng)。(3)送氣管路:從儲(chǔ)氣罐到氣動(dòng)設(shè)備間的管路。送氣管路又分成主管路和從主管路連接分配到氣動(dòng)設(shè)備之間的分支管路。主管路是一個(gè)固定安裝的用于把空氣輸送到各處的耗氣系統(tǒng)。主管路中必須安裝斷路閥,它能在維修和保養(yǎng)期間把空氣主管道分離成幾部分。
(4)控制管路:連接氣動(dòng)執(zhí)行件和各種控制閥間的管路。此種管路大多數(shù)采用軟管。
(5)排水管路:收集氣動(dòng)系統(tǒng)中的冷凝水,并將水分排出管路項(xiàng)目二氣源使用項(xiàng)目二氣源使用主管路配管方式
按照供氣可靠性和經(jīng)濟(jì)性考慮,一般有兩種主要的配置:終端管路和環(huán)狀管路。
1.終端管路
采用終端管路配管的系統(tǒng)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)性好,多用于間斷供氣,一條支路上可安裝一個(gè)截止閥,用于關(guān)閉系統(tǒng)。管路應(yīng)在流動(dòng)方向上有1∶100的斜度以利于排
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