液压及气动技术10-1

1、*深圳职业技术学院 黄志昌 主讲： 黄志昌黄志昌 深圳职业技术学院液压与气动技术液压与气动技术 1 1*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌 第一篇第一篇气压传动与气压传动与控制技术控制技术*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌 第一章第一章 气动技术概论气动技术概论气动技术的应用范围气动技术的应用范围气动系统的基本组成气动系统的基本组成气动系统的特点气动系统的特点气动系统的基本构成气动系统的基本构成*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌1.1 1.1 概述概述 u 气压传动技术简称气压传动技术简称“气动技术气动技术”，是一门涉，是一门涉及压缩空气的现象及流动及压

2、缩空气的现象及流动规律的技术。规律的技术。u 气动技术应用于气动技术应用于 做功做功 检测检测 计量计量 *深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌材料输送（夹紧、定位、位移、分类、转动、分支与汇合）材料输送（夹紧、定位、位移、分类、转动、分支与汇合）材料的处理（计量、包装、排列、平衡、打印与堆置）材料的处理（计量、包装、排列、平衡、打印与堆置）机械加工（钻、车削、铣、成形与压力加工、质量控制）机械加工（钻、车削、铣、成形与压力加工、质量控制）设备的控制、驱动与进给；设备的控制、驱动与进给；工件的点焊、铆接、喷漆、剪切；工件的点焊、铆接、喷漆、剪切；气动机器人、牙钻。气动机器人、牙钻。图

3、图1.11.1所示的两条传送带的所示的两条传送带的气动旋转分配装置，气动旋转分配装置， 可可通过气缸的伸缩使工件传通过气缸的伸缩使工件传输到相应的地方。输到相应的地方。 图图1.1 1.1 气动旋转分气动旋转分配装置配装置1.1 1.1 概述概述 气动技术应用于气动技术应用于做功做功*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌1.1 概述 u 气压传动技术简称气压传动技术简称“气动技术气动技术”，是一门涉，是一门涉及压缩空气的现象及流动及压缩空气的现象及流动规律的技术。规律的技术。u 气动技术应用于气动技术应用于 做功做功 检测检测 计量计量气动检测仪气动检测仪气动气动计量泵计量泵*深圳职

4、业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌压缩机电动机压力开关单向阀储气罐压力表自动排水器安全阀冷冻式空气干燥器主管道过滤器压缩空气的分支输出管路自动排水器空气处理组件方向控制阀执行元件速度控制阀第一章第一章 绪论绪论 2气动系统的组成气动系统的组成*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌 1.3.1 1.3.1 压缩空气的特点压缩空气的特点1.3 气压传动系统的特点用量：用量：空气到处都有，用量不受限制。空气到处都有，用量不受限制。处理处理：设备所使用的压缩空气不得含有灰尘：设备所使用的压缩空气不得含有灰尘和水分，因此必须进行处理。和水分，因此必须进行处理。输送：输送：压缩空气不论距离

5、远近，极易由管道输送。压缩空气不论距离远近，极易由管道输送。储存：储存：压缩空气可储存在贮气罐内，随时取用。压缩空气可储存在贮气罐内，随时取用。故不需压缩机的连续运转。故不需压缩机的连续运转。温度：温度：压缩空气不受温度波动的影响，能保证可压缩空气不受温度波动的影响，能保证可靠地工作。靠地工作。*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌 成本：成本： 常见的压缩空气价格便宜。经精密过滤与干燥的常见的压缩空气价格便宜。经精密过滤与干燥的压缩空气价格较贵。压缩空气价格较贵。1.3 1.3 气压传动系统的特点气压传动系统的特点危险性：危险性： 压缩空气没有爆炸或着火的危险，压缩空气没有爆炸或着

6、火的危险，因此不需要昂贵的防爆设施。因此不需要昂贵的防爆设施。润滑性：润滑性：压缩空气无润滑性，气路中应根据需压缩空气无润滑性，气路中应根据需求设置给油润滑装置。求设置给油润滑装置。 清洁：清洁： 未经润滑排出的压缩空气是清洁的。未经润滑排出的压缩空气是清洁的。 速度速度: : 压缩空气为快速流动的工作介质，故可压缩空气为快速流动的工作介质，故可获得很高的工作速度。获得很高的工作速度。1.3.1 1.3.1 压缩空气的特点压缩空气的特点*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌 1.3 气压传动系统的特点气压传动系统的特点1.3.1 压缩空气的特点压缩空气的特点可调节性：可调节性：使用各

7、种气动元部件，其速度使用各种气动元部件，其速度及出力大小可无及出力大小可无 限变化。限变化。 过载过载: 气动机构与工作部件，可以超载而停气动机构与工作部件，可以超载而停止不动，因此无过载的危险。止不动，因此无过载的危险。 可压缩性：可压缩性：压缩空气的可伸缩性使活塞的压缩空气的可伸缩性使活塞的速度不可能总是均匀恒定的。速度不可能总是均匀恒定的。*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌 1.3 气压传动系统的特点气压传动系统的特点1.3.1 压缩空气的特点压缩空气的特点出力条件：出力条件：压缩空气仅在一定的出力条件压缩空气仅在一定的出力条件下使用才经济。在常规工作气压为下使用才经济。在

8、常规工作气压为67bar(600700kPa)，因行程和速度的不，因行程和速度的不同，出力限制在同，出力限制在20000到到30000N之间。之间。 排气噪声：排气噪声：排放空气的声音很大。现在这排放空气的声音很大。现在这个问题已因吸音材料和消音器发展大部分个问题已因吸音材料和消音器发展大部分获得解决。获得解决。*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌1.3.2 1.3.2 执行元件的特点及工作范围执行元件的特点及工作范围1.3 气压传动系统的特点气压传动系统的特点气动执行组件包括气缸、摆缸与气马达。气动执行组件包括气缸、摆缸与气马达。基本运动基本运动 (直线、摆动与转动直线、摆动与转

9、动)易于实现。易于实现。 多种运动便于组合。多种运动便于组合。 运动参数（力、速度、方向）易于控制。运动参数（力、速度、方向）易于控制。 品种多、尺寸范围广，易于设计与选择。品种多、尺寸范围广，易于设计与选择。 使用寿命长，安全可靠、灵敏。使用寿命长，安全可靠、灵敏。 操作和安装简便，调试要求较高。操作和安装简便，调试要求较高。 常见的执行元件的工作压力为常见的执行元件的工作压力为57Bar，普通压，普通压缩机均可达到此要求。缩机均可达到此要求。气动执行组件特点气动执行组件特点*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌1.3 气压传动系统的特点气压传动系统的特点 气缸是气动系统中最主要的

10、气缸是气动系统中最主要的执行组件，由于气缸价格低，便于执行组件，由于气缸价格低，便于安装，结构简单、可靠，并有各种安装，结构简单、可靠，并有各种尺寸和有效行程的组件可供使用，尺寸和有效行程的组件可供使用，它已经成为一种重要的线性驱动组它已经成为一种重要的线性驱动组件。气缸一般几何与动力参数如下：件。气缸一般几何与动力参数如下：直径范围：直径范围： 6320 mm 有效行程：有效行程： 12000 mm活塞杆输出力：活塞杆输出力： 250000 N活塞速度：活塞速度： 0.021.5 m/s1.3.2 1.3.2 执行元件的特点及工作范围执行元件的特点及工作范围*深圳职业技术学院深圳职业技术学院

11、 黄志昌黄志昌1.4 1.4 气动系统分类气动系统分类气动系统根据其控制方式的不同，可分为气动系统根据其控制方式的不同，可分为1 纯气动控制系统纯气动控制系统继电接触器控继电接触器控制系统制系统PLC控制系统控制系统电气电气动控制动控制系统系统2*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌图图1.4 纯气动系统的结构及其信号流图纯气动系统的结构及其信号流图 1.4.1 纯气动系统的信号流图纯气动系统的信号流图1.4 1.4 气动系统分类气动系统分类*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌 1.4.1 纯气动系统的回路图信号流图纯气动系统的回路图信号流图1.4 1.4 气动系统分类气

12、动系统分类输入组件输入组件传感器处理器控制组件执行元件*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌1.4.2 1.4.2 电气动系统电气动系统图图1.6 电电气动系统的结构及其信号流图气动系统的结构及其信号流图1.4 1.4 气动系统分类气动系统分类*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌1.4.2 电气动系统电气动系统1.4 1.4 气动系统分类气动系统分类*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌1.4.3 气动系统的控制方式气动系统的控制方式1. 采用纯气动控制方式采用纯气动控制方式 这种方式适用于那些不能采用电气控制的场合。例如磁头加工设备、无静电设备等，其控制系统完

13、全由气动逻辑阀、气动方向阀、手动控制阀组成。这种纯气动控制系统，气路复杂，维修困难，在可以用电控的场合，一般不采用这种方法。2. 继电器继电器接触器控制方式接触器控制方式 这种方式适用于那些简单的气动系统控制。如设备的气动系统只由34个气缸组成，相互动作之间的逻辑关系简单，可采用这种继电器接触器控制方式。由于控制系统采用的是常规的继电接触控制系统，因此，适用于控制系统复杂程度不高的场合。1.4 1.4 气动系统分类气动系统分类*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌1.4.3 气动系统的控制方式气动系统的控制方式 PLC是“可编程控制器”的简称。这是目前气动设备最常见的一种控制方式。由

14、于PLC能处理相当复杂的逻辑关系，因此，可对各种类型、各种复杂程度的气动系统进行控制。又由于控制系统采用采用软件编程方法实现控制逻辑，因此，通过改变软件就可改变气系统的逻辑功能，从而使系统的柔性增加、可靠性增加。1.4 1.4 气动系统分类气动系统分类3. PL C控制方式控制方式*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌4. 4. 网络控制方式网络控制方式 当系统复杂程度不断增加，各台设备之间需相当系统复杂程度不断增加，各台设备之间需相互通信来协调动作时，需要采用网络控制系统。互通信来协调动作时，需要采用网络控制系统。5. 5. 综合控制方式综合控制方式 当设备的控制系统复杂，参数选择

15、性较多，需当设备的控制系统复杂，参数选择性较多，需随时了解工况时，可采用随时了解工况时，可采用PLCPLC人机界面现场网络人机界面现场网络总线的综合控制方式，使控制系统更灵活，控制能总线的综合控制方式，使控制系统更灵活，控制能力更强，以满足设备的控制需求。力更强，以满足设备的控制需求。1.4.3 气动系统的控制方式气动系统的控制方式1.4 1.4 气动系统分类气动系统分类*深圳职业技术学院深圳职业技术学院 黄志昌黄志昌思考与练习思考与练习机器的传动装置最常见的类型有几种？机器的传动装置最常见的类型有几种？请简述流体传动的作用及分类。请简述流体传动的作用及分类。何谓何谓“气动技术气动技术”？简述气压传动过程。？简述气压传动过程。气动系统是如何实现气动系统是如何实现“能量能量”转换的？转换的？请举请举3例说明在日常生活中所涉及到的气动技术的应用。例说明在日常生活中所涉及到的气动技术的应用。气动系统包含哪两大子系统？各子系统由那些设