氣動(dòng)與液壓傳動(dòng)控制技術(shù)基本常識(shí)第一課.ppt

氣壓與液壓傳動(dòng)控制技術(shù)基本常識(shí) 技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)系列教材 高等教育出版社 主編 胡海清王驊參編 王曉忠 第一章氣壓傳動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 第一節(jié)概述 1 1概述 氣動(dòng)技術(shù) 以空氣壓縮機(jī)為動(dòng)力源 以壓縮空氣為工作介質(zhì) 進(jìn)行能量傳遞或信號(hào)傳遞的工程技術(shù) 1 1概述 特點(diǎn) 環(huán)境污染小 工程實(shí)現(xiàn)容易 1 1概述 應(yīng)用領(lǐng)域 機(jī)械 電子 鋼鐵 運(yùn)輸 橡膠 紡織 輕工 化工 食品 包裝 印刷及煙草等各個(gè)制造行業(yè) 尤其在各種自動(dòng)化生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)線中得到了非常廣泛的應(yīng)用 1 1概述 氣動(dòng)控制技術(shù) 利用壓縮空氣作為傳遞動(dòng)力或信號(hào)的工作介質(zhì) 以氣動(dòng)元件與機(jī)械 液壓 電氣 電子 包含PLC和微處理器 等部分或全部綜合構(gòu)成的控制回路 使氣動(dòng)元件按生產(chǎn)工藝的需要 自動(dòng)按設(shè)定的順序或條件動(dòng)作的一種自動(dòng)化技術(shù) 第二節(jié)氣壓傳動(dòng)基本工作原理 一 工作原理 1 2 1工作原理 氣壓傳動(dòng)主要是依靠氣體壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 氣缸 的活塞在控制元件 換向閥 的控制下實(shí)現(xiàn)控制 1 2 1工作原理 氣缸分單作用氣缸動(dòng)作控制和雙作用氣缸動(dòng)作控制 單作用氣缸動(dòng)作控制如圖1 1所示 雙作用氣缸動(dòng)作控制如圖1 2所示 1 2 1工作原理 單作用缸活塞僅有一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)氣壓作用實(shí)現(xiàn)的 而雙作用缸活塞的雙向往復(fù)運(yùn)動(dòng)都是在氣壓作用下實(shí)現(xiàn)的 用于控制這兩種氣缸的換向閥 控制單作用氣缸的換向閥有一個(gè)進(jìn)氣口 一個(gè)排氣口和一個(gè)與氣缸相連的輸出口 而控制雙作用氣缸的換向閥由于同時(shí)要控制氣缸內(nèi)兩個(gè)腔的進(jìn)排氣 所以有兩個(gè)輸出口 二 氣動(dòng)執(zhí)行元件 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 氣動(dòng)執(zhí)行元件 在氣動(dòng)系統(tǒng)中將這種把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能 驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) 擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的元件 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 氣動(dòng)執(zhí)行元件分為直線型和旋轉(zhuǎn)型 輸出直線運(yùn)動(dòng)的有單作用氣缸 雙作用氣缸等多種類型的氣缸 輸出擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的有擺動(dòng)氣缸 輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的為氣動(dòng)馬達(dá) 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 直線型氣缸 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 1 單作用氣缸 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 耗氣量少 縮短了氣缸的有效行程 彈簧的反作用力會(huì)隨著壓縮行程的增大而增大 使得活塞缸的輸出力隨運(yùn)動(dòng)行程的增大而減小 使用范圍 單作用氣缸多用于短行程以及對(duì)活塞桿輸出力和運(yùn)動(dòng)速度要求不高的場(chǎng)合 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 2 雙作用氣缸 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 3 緩沖氣缸在行程較長(zhǎng)或負(fù)荷較大時(shí) 為了避免活塞接近行程末端仍具有較高的速度 會(huì)造成活塞對(duì)端蓋的沖擊的這種現(xiàn)象 應(yīng)在氣缸的一端或兩端設(shè)置緩沖裝置 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 4 無(wú)桿氣缸沒(méi)有活塞桿 利用活塞直接或間接帶動(dòng)負(fù)載實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣缸 圖1 7機(jī)械耦合式無(wú)桿氣缸剖面結(jié)構(gòu)及實(shí)物圖 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 5 雙活塞桿氣缸與相同缸徑的標(biāo)準(zhǔn)氣缸相比 雙活塞桿氣缸可以獲得兩倍的輸出力 圖1 8雙活塞桿氣缸實(shí)物圖 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 6 導(dǎo)向氣缸導(dǎo)向氣缸的驅(qū)動(dòng)單元和導(dǎo)向單元被封閉在同一外殼內(nèi) 并可根據(jù)具體要求選擇安裝滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承支承 圖1 10導(dǎo)向氣缸實(shí)物圖 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 7 多位氣缸將缸徑相同但行程不同的兩個(gè)或多個(gè)氣缸連接起來(lái) 組合后的氣缸就能具有三個(gè)或三個(gè)以上的精確停止位置 圖1 11多位氣缸實(shí)物圖 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 擺動(dòng)氣缸擺動(dòng)氣缸是利用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)輸出軸在一定的角度范圍內(nèi)作往復(fù)擺動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件 多用于物體的轉(zhuǎn)位 工件的翻轉(zhuǎn) 閥門的開(kāi)閉等場(chǎng)合 擺動(dòng)氣缸按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為葉片式 齒輪齒條式兩大類 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 1 葉片式擺動(dòng)氣缸葉片式擺動(dòng)氣缸是利用氣壓作用在葉片上 使得葉片帶動(dòng)與其連在一起的轉(zhuǎn)軸作擺動(dòng)來(lái)輸出力矩的 葉片式擺動(dòng)氣缸可分為單葉片式和雙葉片式 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 2 齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 氣動(dòng)馬達(dá)氣動(dòng)馬達(dá)是利用壓縮空氣的壓力能驅(qū)動(dòng)工作部件作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件 按結(jié)構(gòu)形式氣動(dòng)馬達(dá)可分為葉片式 活塞式和齒輪式三類 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 氣動(dòng)肌腱氣動(dòng)肌腱是一種新型的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 它由一個(gè)柔性軟管構(gòu)成的收縮系統(tǒng)和連接器組成 圖1 15氣動(dòng)肌腱實(shí)物圖 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 真空元件在氣動(dòng)系統(tǒng)中有一類元件在低于大氣壓下工作的元件 這類元件稱為真空元件 由真空元件構(gòu)成的氣動(dòng)系統(tǒng)稱為真空系統(tǒng) 工業(yè)上 真空系統(tǒng)主要是利用其真空吸附力來(lái)完成各項(xiàng)工作的 利用真空技術(shù)可以很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)平板 箱體等表面光滑平整的物體 特別是易碎 易變形物體的吸持 搬運(yùn)等功能 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 真空系統(tǒng)一般由真空發(fā)生器 真空壓力源 吸盤 執(zhí)行元件 控制閥 有手動(dòng)閥 機(jī)控閥 氣控閥和電磁閥 及附件 過(guò)濾器 消聲器等 組成 圖1 16 圖1 17 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 氣動(dòng)手指氣動(dòng)手指 氣爪 可以實(shí)現(xiàn)各種抓取功能 是現(xiàn)代氣動(dòng)機(jī)械手中一個(gè)重要部件 氣動(dòng)手指的主要類型有平行手指氣缸 擺動(dòng)手指氣缸 旋轉(zhuǎn)手指氣缸和三點(diǎn)手指氣缸等 氣動(dòng)手指能實(shí)現(xiàn)雙向抓取 動(dòng)對(duì)中 并可安裝無(wú)接觸式位置檢測(cè)元件 有較高的重復(fù)精度 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 1 平行氣爪 圖1 18平行手指剖面結(jié)構(gòu)與實(shí)物圖 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 2 擺動(dòng)氣爪 圖1 19擺動(dòng)手指剖面結(jié)構(gòu)與實(shí)物圖 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 3 旋轉(zhuǎn)氣爪 圖1 20旋轉(zhuǎn)手指剖面結(jié)構(gòu)與實(shí)物圖 1 2 2氣動(dòng)執(zhí)行元件 4 三點(diǎn)氣爪 圖1 21三點(diǎn)手指剖面結(jié)構(gòu)與實(shí)物圖 三 人力控制換向閥 1 2 3人力控制換向閥 方向控制閥是用來(lái)控制氣體流動(dòng)方向和氣流通斷的氣動(dòng)控制元件 方向控制閥按其作用特點(diǎn)可以分為 單向型控制閥和換向型控制閥 換向閥 1 2 3人力控制換向閥 單向閥是用來(lái)控制氣流方向 使之只能單向通過(guò)的方向控制閥 1 2 3人力控制換向閥 依靠人力對(duì)閥芯位置進(jìn)行切換的換向閥稱為人力控制換向閥 簡(jiǎn)稱人控閥 人控閥又可分為手動(dòng)閥和腳踏閥兩大類 1 2 3人力控制換向閥 常用的手動(dòng)兩位三通換向閥的結(jié)構(gòu)如圖 1 2 3人力控制換向閥 各種常用的換向閥的圖形符號(hào)如圖所示 復(fù)習(xí)思考題 1 什么是氣動(dòng)執(zhí)行元件 它的運(yùn)動(dòng)可分為哪兩類 主要有哪些元件 2 單作用氣缸和雙作用氣缸相比兩者在結(jié)構(gòu)和用途上有什么不同 3 為什么在很多時(shí)候需在氣缸兩端設(shè)置