01气动技术第一讲-气动基础知识.ppt

1气 动 技 术亚德客（中国）有限公司2目录第一讲 气动系统的基本知识第二讲 气源装置及辅助元件 第三讲 气动控制元件第四讲 气动执行元件3气 动 技 术第一讲气动系统的基本知识4气压传动系统的组成 1、动力元件：动力元件：气源装置，其功能是将原动机输入的机械能转换成空气的压力能，为系统提供动力。2、执行元件：执行元件：气缸或气马达，功能是将气体的压力能转换成机械能，输出力和速度或转矩和转速，以带动负载进行直线运动或旋转运动。3、控制元件：控制元件：用以控制调节压缩空气的压力、流量和流动方向以及系统执行机构的工作程序的元件。4、辅助元件：辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括气管、管接头、储气罐、过滤器等。5气动系统示意图6气动系统示意图气缸7直接控制，已驱动直接控制，已驱动在该回路中，因只有一个执行元件气缸，所以，气缸被标识为1A1。使气缸活塞杆伸出的控制元件被标识为1S1。8间接控制，未驱动间接控制，未驱动按下按钮时，气缸（大缸径，单作用）活塞杆将伸出。按钮阀可安装在距气缸较远的位置上。一旦松开按钮，气缸活塞杆将回缩。9间接控制，已驱动间接控制，已驱动只要按下按钮，控制口（12）就有气信号，这是一个按钮阀控制单作用气缸的举例。若松开按钮，则在弹簧作用下，按钮阀复位，控制口（12）上的气信号消失。10“与与”逻辑（双压阀）逻辑（双压阀）将双压阀输入与按钮阀和滚轮杠杆阀的输出相连接，当按钮阀（1S1）动作时，双压阀只有左边输入口（1）有气信号，由于双压阀阻断了这个气信号，所以，其输出口（2）上没有气信号输出。11“与与”逻辑（双压阀）逻辑（双压阀）若滚轮杠杆阀（1S2）也动作，则双压阀输出口（2）上就有气信号输出，从而驱动换向阀（1V1）换向，使气缸活塞杆伸出。12“或”逻辑（梭阀）梭阀）当要求二个按钮阀中任何一个动作，气缸活塞杆都伸出时，无经验设计者也许会将两个按钮阀（1S1和1S2）的工作口连接起来。在这种情况下，由于压缩空气通过按钮阀排气口排出，气缸将不动作，因此，这种气动回路是不能正常工作的。讨论适合于梭阀的气动回路动作顺序。13“或”逻辑（梭阀）梭阀）若驱动按钮阀（1S1）动作，压缩空气就会通过按钮阀（1S2）的排气口排出，这样就不能驱动换向阀（1V1）换向，因此，这种气动回路不能正常工作。正确设计应在气动回路中增加一个梭阀。14“或”逻辑（梭阀）梭阀）或逻辑：按下两个按钮中的一个，气缸伸出。15记忆回路，双气控二位五通阀记忆回路，双气控二位五通阀当驱动左边按钮阀动作时，双作用气缸活塞杆伸出。双作用气缸活塞杆一直处于伸出状态，直至驱动右边按钮阀动作，气缸活塞杆才回缩至初始位置。气缸活塞杆伸出或回缩过程中，其运动速度可调。讨论双气控二位五通阀的记忆特性。16记忆回路，双气控二位五通阀记忆回路，双气控二位五通阀由于双气控二位五通阀的记忆特性，作为发讯元件的按钮阀，其产生的气信号可以是短信号或脉冲信号。一旦驱动按钮阀（1S1）动作，在双气控二位五通阀的控制口（14）上就有气信号，结果使双气控二位五通阀换向，气缸（1A1）活塞杆伸出。启动按钮时的气动回路见图。17记忆回路，双气控二位五通阀记忆回路，双气控二位五通阀松开按钮（1S2）时，控制口（14）上的气信号消失，双气控二位五通阀（1V3）保持当前位置。直至再次产生气信号，双气控二位五通阀才换向。比较驱动二位三通按钮阀的顺序。18记忆回路，双气控二位五通阀记忆回路，双气控二位五通阀当按钮阀（1S2）动作时，双气控二位五通阀（1V3）才换向，气缸活塞杆回缩。只有在双气控二位五通阀的控制口（14）上再次产生气信号（该气信号由按钮阀（1S1）产生），气缸活塞杆才伸出。比较驱动按钮阀的顺序。19记忆回路，双气控二位五通阀记忆回路，双气控二位五通阀可调单向节流阀可对气缸活塞杆伸出或回缩的速度进行调节，通常采用排气节流方式。只有在控制口（14）上有气信号（该信号由按钮阀（1S1）产生），气缸活塞杆才伸出。此时，压缩空气进入无杆腔，双气控二位五通阀保持当前位置，不换向。讨论同时驱动按钮阀1S1和1S2动作时，气动回路的动作情况。20 气动气动顺序回路顺序回路气动顺序回路通常具有下列特征：驱动按钮阀动作时，气缸（1A1）活塞杆伸出，需确认动作顺序中的每一工步。该气动回路的动作顺序为A+B+A-B-。在此气动回路中，不存在信号障碍。21气压传动气压传动的优点：1、用后空气排入大气，不必设回气管，不污染环境不必设回气管，不污染环境 2、空气在管内流动阻力小，压力损失小，便于输送压力损失小，便于输送 3、气动反应快反应快，动作迅速，维护简单维护简单，管路不易堵塞 4、气动元件结构简单结构简单，易于制造易于制造、标准化、系列化、通用化 5、气动系统在恶劣工作环境中，安全可靠性优于液压安全可靠性优于液压等系统 6、气动系统可实现过载保护可实现过载保护，可压缩性气体便于贮存能量便于贮存能量 7、气动设备可以自动降温自动降温，长期运行也不会发生过热现象长期运行也不会发生过热现象 8、空气取之不尽空气取之不尽，节省购买、贮存、运输的费用节省购买、贮存、运输的费用 22气压传动气压传动的缺点：1、工作压力较低，输出功率较小 2、气信号传递的速度慢，不宜用于高速传递的回路中 3、排气噪声大，需加消声器 4、空气的可压缩性，在载荷变化时动作稳定性差23气动与其它传动方式比较24气动技术的发展趋势 1、电气一体化：电气一体化：微电子技术与气动元件相结合组成了PC机接口小型阀气缸的电气一体化的气动系统。同时，与电子技术相结合的自适应控制气动元件已经问世，如压力比例阀、流量比例阀等，使气动技术从以往的开关控制进入到高精度的反馈控制，使定位精度提高到0.10.01.电气一体化已渗透到工厂本身的加工、装配、检测等生产领域。25气动技术的发展趋势 2、小型化、轻量化：小型化、轻量化：由于气动技术在电子行业、工业自动化等领域的应用，气动元件必须小型化和轻量化。各种新技术、新材料的应用，使气动元件实现了小型化和轻量化。3、复合集成化：复合集成化：为节省空间、减少配管、减化装配、提高效率，多功能复合化和集成化的元件相继出现，如：将所需数目的阀配置在集成板上，带阀气缸等。26气动技术的发展趋势4、无油化：无油化：为适应食品、医药、电子、纺织等行业的无污染要求，预先添加润滑脂的不供油润滑元件大量问世。同时，正在开发用自润滑材料制造、无需添加润滑脂就能工作的无油润滑元件。5、低功率：低功率：为了与微机、程序控制器直接连用，电磁阀必须实现低功率化。目前，电磁阀的功率已降至1W，甚至0.5W。27气动技术的发展趋势6、高精度：高精度：位置控制精度已由过去的mm级提高到0.1mm。7、高质量：高质量：由于新材料、新技术的应用及加工工艺水平的提高，电磁阀的寿命可达3000万次以上，气缸运行耐久性已达20006000Km。8、高速度：高速度：提高电磁阀的工作频率和气缸的速度对提高生产效率有着重要的意义。电磁阀工作频率可达25HZ，气缸速度从1m/s提高到3m/s。9、高出力：高出力：采用杠杆式扩力机构或气液增压器，可使输出力增大几倍至几十倍。