氣動(dòng)傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)-2015

1、適用于機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 編寫(xiě) 陳子順 劉瑞素 高春艷 河北工業(yè)大學(xué) 機(jī)械學(xué)院 機(jī)電系2012年 2月目 錄實(shí)驗(yàn)一 雙作用氣缸的換向回路 2實(shí)驗(yàn)二 單氣缸連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路 4實(shí)驗(yàn)三 兩氣缸順序動(dòng)作回路 . 8附 錄 . 131實(shí)驗(yàn)一 雙作用氣缸的換向回路 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、初步了解和熟悉雙作用氣缸、單向節(jié)流閥、雙氣控二位五通換向閥、手動(dòng)（人控）二位五通換向閥、三聯(lián)件等氣動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)、性能和氣動(dòng)方向控制回路的設(shè)計(jì)方法及工作原理。2、練習(xí)本實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用及接線(xiàn)方法。3、學(xué)習(xí)Festo Fliudsim軟件的使用方法。4、進(jìn)一步學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)氣動(dòng)方向控制回路的原理。二、預(yù)習(xí)要求按本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的

2、內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，包括氣壓傳動(dòng)原理和PLC控制等。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材1、Festo氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。2、空氣壓縮機(jī)。3、雙作用氣缸、單向節(jié)流閥、雙氣控二位五通換向閥、手動(dòng)（人控）二位五通換向閥、三聯(lián)件等。四、實(shí)驗(yàn)原理氣動(dòng)方向控制回路是通過(guò)控制氣缸進(jìn)氣方向，從而改變活塞運(yùn)動(dòng)方向的回路。圖1-1是用雙氣控二位五通換向閥控制雙作用氣缸伸、縮的回路。在回路中，手控式兩位五通閥用于控制氣控兩位五通閥的“位”。當(dāng)手控閥使用“左位”時(shí)，主閥也使用“左位”；當(dāng)手控閥使用“右位”時(shí)，主閥也使用“右位”，從而控制氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)方向。五、參數(shù)設(shè)定1、氣泵工作壓力8bar（1bar=0.1Mpa）；2、氣缸工作壓力4bar。六

3、、實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖1-1（雙作用氣缸的換向回路）依次連接各氣動(dòng)元件。2、仔細(xì)檢查回路，確保實(shí)驗(yàn)回路的連接無(wú)誤后，先將空氣壓縮機(jī)出氣口的閥門(mén)關(guān)閉，接通電源，待氣源壓力達(dá)到8bar后，打開(kāi)閥門(mén)使用。23、通過(guò)調(diào)節(jié)裝在氣缸進(jìn)出氣管路上的單向節(jié)流閥，調(diào)節(jié)氣缸的動(dòng)作速度。使氣缸動(dòng)作平緩，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。圖1-1 雙作用氣缸換向回路七、注意事項(xiàng)1、本氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用插入式管接頭。使用時(shí)，將氣管通過(guò)彈簧片和密封圈達(dá)到底部，即可牢固地連接、密封。拆卸管子時(shí)，用手將管子向接頭里推一下，然后向里推壓頂套，即可拔出管子（不要強(qiáng)行拔出）。2、注意單向節(jié)流閥的連接方向。3、實(shí)驗(yàn)時(shí)，所加氣壓信號(hào)或氣壓源的壓力不要過(guò)大，一般以

4、4bar壓力為宜。4、工作狀態(tài)下，不要插拔回路中的氣管。如果要拆卸或修改回路，先將空氣壓縮機(jī)出氣口的閥門(mén)關(guān)閉，排凈回路中的殘余氣體，再重新搭建。5、實(shí)驗(yàn)完畢，氣管、氣管塞頭及各元?dú)饧呕卦?。八、總結(jié)要求1、試述此氣動(dòng)回路的工作原理并畫(huà)出原理圖。2、列出所有氣動(dòng)元件的功能，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，簡(jiǎn)述心得體會(huì)。3、編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3實(shí)驗(yàn)二 單氣缸連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、初步了解和熟悉雙作用氣缸、單向節(jié)流閥、單電磁二位五通換向閥、三聯(lián)件等氣動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)、性能和單缸連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路的設(shè)計(jì)方法。2、學(xué)習(xí)掌握用電磁換向閥實(shí)現(xiàn)的連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路。3、深入理解單缸連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路的原理。4、學(xué)習(xí)OMRON P

5、LC編程方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材1、Festo氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。2、空氣壓縮機(jī)。3、雙作用氣缸、單向節(jié)流閥、單電磁二位五通換向閥、行程開(kāi)關(guān)、三聯(lián)件。三、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)回路為采用電磁換向閥的單缸連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路，如圖1-2所示。工作時(shí)，當(dāng)電磁鐵得電，則方向閥使用“左位”，此時(shí)活塞桿伸出；活塞桿外伸壓下前端行程開(kāi)關(guān)時(shí)，電磁鐵失電，方向閥由彈簧復(fù)位而使用“右位”，此時(shí)活塞桿縮回。當(dāng)活塞桿縮回到行程終點(diǎn)壓下另一個(gè)行程開(kāi)關(guān)，換向閥再次換向，如此循環(huán)往復(fù)，連續(xù)動(dòng)作。其中，圖1-3為該氣動(dòng)回路的電氣控制PLC梯形圖。圖1-2 使用行程開(kāi)關(guān)的單往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路4圖1-3 單氣缸往復(fù)循環(huán)動(dòng)作電氣控制PLC梯形圖四、實(shí)驗(yàn)步驟

6、1、按圖1-2（單缸連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路）依次連續(xù)各氣動(dòng)元件。2、使用歐姆龍手持編程器將圖1-3所示PLC梯形圖寫(xiě)入歐姆龍可編程控制器。圖1-3所示PLC對(duì)應(yīng)的指令助記符語(yǔ)言如下：注：1、手持式編程器需要口令時(shí)，輸入“CLR”+“MONTR”；2、清除PLC內(nèi)存中程序時(shí)，按“SET”+“NOT”+“RESET”+“MONTR”；3、重復(fù)按幾次“CLR”鍵，直至屏幕顯示“00000 LD 00000”即可。3、此實(shí)驗(yàn)的電氣控制回路接線(xiàn)圖如圖1-4所示。按照?qǐng)D1-4進(jìn)行接線(xiàn)。4、仔細(xì)檢查回路，確保實(shí)驗(yàn)回路的連續(xù)無(wú)誤后，先將空氣壓縮機(jī)出氣口的閥門(mén)關(guān)閉，接通電源，待氣源達(dá)到8bar后，打開(kāi)閥門(mén)使用。55、

7、通過(guò)調(diào)節(jié)裝在氣缸進(jìn)出氣管上的單向節(jié)流閥，調(diào)節(jié)氣缸活塞的動(dòng)作速度。使氣缸動(dòng)作平緩，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。6、認(rèn)真觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考行程開(kāi)關(guān)如何發(fā)出控制連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的信號(hào)。五、注意事項(xiàng)1、電源、電磁閥的接線(xiàn)要正確。2、本氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電和氣均采用插入式接頭。使用時(shí)，插線(xiàn)和插管都要可靠。3、實(shí)驗(yàn)時(shí)，所加氣壓信號(hào)或氣壓源的壓力不要過(guò)大，一般以4bar壓力為宜。4、工作狀態(tài)下，不要插拔回路中的氣管或插線(xiàn)；如果要拆卸或改建回路，先將空氣壓縮機(jī)出氣口的閥門(mén)關(guān)閉，切斷控制回路電源，排將回路中的殘余氣體，再重新搭建。六、總結(jié)要求1、試述此氣動(dòng)回路的工作原理并畫(huà)出原理圖。2、討論用行程開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)單缸的連續(xù)往復(fù)動(dòng)作的工作特點(diǎn)

8、，畫(huà)出氣動(dòng)回路圖。3、列出所有氣動(dòng)元件的功能，分析實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象，簡(jiǎn)述心得體會(huì)。4、討論如果去掉SB2，回路的動(dòng)作會(huì)發(fā)生何種變化。4、編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 77實(shí)驗(yàn)三 兩氣缸順序動(dòng)作回路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解和熟悉雙作用氣缸及行程開(kāi)關(guān)、單向節(jié)流閥、雙電磁二位五通換向閥、三聯(lián)件等氣功元件的結(jié)構(gòu)、性能和多缸順序動(dòng)作回路的設(shè)計(jì)方法。2、學(xué)習(xí)電磁閥、行程開(kāi)關(guān)等的使用及接線(xiàn)方法。3、掌握氣動(dòng)方向控制回路的原理。二、預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中PLC、電磁閥控制等相關(guān)內(nèi)容。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材1、Festo氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。2、空氣壓縮機(jī)。3、雙作用氣缸及行程開(kāi)關(guān)、單向節(jié)流閥、雙電磁二位五通換向閥、三聯(lián)件。四、實(shí)驗(yàn)原理多缸順序動(dòng)

9、作回路如圖1-5所示。采用行程開(kāi)關(guān)和磁性開(kāi)關(guān)的雙缸連續(xù)動(dòng)作回路。工作時(shí)，接通氣源、電源，按下啟動(dòng)按鈕SB1，氣缸A活塞桿外伸；當(dāng)氣缸A的活塞桿擋塊壓下行程開(kāi)關(guān)ST2后，氣缸B的活塞桿外伸；當(dāng)氣缸B的活塞外伸到前端行程終點(diǎn)時(shí)，活塞A的活塞桿返回；當(dāng)活塞A的活塞桿縮回到原點(diǎn)時(shí)，活塞B的活塞桿縮回，并當(dāng)縮回到原點(diǎn)時(shí)活塞A的活塞桿外伸，進(jìn)入新的動(dòng)作循環(huán)，直到按下停止按鈕SB2為止。 8圖1-5 雙氣缸順序動(dòng)作回路圖1-6雙氣缸順序動(dòng)作電氣控制PLC梯形圖 五、實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖1-5（多缸順序動(dòng)作回路）依次連接各氣動(dòng)元件。92、使用歐姆龍手持編程器將圖1-6所示PLC梯形圖寫(xiě)入歐姆龍可編程控制器。圖1-

10、6所示PLC梯形圖對(duì)應(yīng)的指令助記符語(yǔ)言如下：3、電源要接正確，電磁閥、行程開(kāi)關(guān)、磁性開(kāi)關(guān)的連線(xiàn)要正確地插到電氣控制面板上，插接方法如圖1-7 所示。4、仔細(xì)檢查回路，確保實(shí)驗(yàn)回路（氣路和電路）的連接正確無(wú)誤后，請(qǐng)實(shí)驗(yàn)老師復(fù)查。5、先將空氣壓縮機(jī)出氣口的閥門(mén)關(guān)閉，接通電源，待氣源壓力達(dá)到8bar后，打開(kāi)閥門(mén)使用。6、調(diào)節(jié)裝在氣缸進(jìn)出氣管上的單向節(jié)流閥，調(diào)節(jié)氣缸的動(dòng)作速度。使氣缸動(dòng)作平緩，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。7、觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并作記錄。六、注意事項(xiàng)1、電源要接正確，電磁閥，行程開(kāi)關(guān)的連線(xiàn)要正確地插到電氣控制面板上。2、本氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用插入式管接頭。拆卸氣管時(shí)，用手將管子向接頭里推一下，然后向里推壓頂套，即

11、可拔出管子。3、注意單向節(jié)流閥的連接方向。104、實(shí)驗(yàn)時(shí)，所加氣壓信號(hào)或氣壓源的壓力一般以4bar壓力為宜。5、工作狀態(tài)下，不要插拔回路中的氣管；如果要拆卸或改建回路，先將空氣壓縮機(jī)出氣口的閥門(mén)關(guān)閉，排凈回路中的殘余氣體，再重新搭建。6、實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉氣源和電源，釋放管路中殘壓，按要求拆卸各元件并將各元件放回原位。七、總結(jié)要求1、試述此氣動(dòng)回路的工作原理并畫(huà)出原理圖。2、討論多缸順序動(dòng)作是如何實(shí)現(xiàn)的及各閥的作用和特點(diǎn)。3、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理解設(shè)計(jì)思維。4、編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 12附錄 FESTO氣動(dòng)-PLC控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介安全和操作說(shuō)明為了自身安全，請(qǐng)注意下列安全事項(xiàng)：w 壓縮氣管線(xiàn)的斷開(kāi)可能會(huì)引起事

12、故。要馬上關(guān)閉氣源！w 在打開(kāi)氣源時(shí)，首先要安全連接所有氣管。w 警告! 當(dāng)接通氣源時(shí)，氣缸可突然伸出。w 在檢查錯(cuò)誤時(shí)不要手動(dòng)操作滾動(dòng)桿(使用工具)。w 遵守所有安全規(guī)則！(DIN 58126)。w 限位開(kāi)關(guān)要牢固的安裝以保證它們只在凸輪上與氣缸接觸。w 不要超出最大允許操作壓力(見(jiàn)數(shù)據(jù)表)。w 構(gòu)建氣動(dòng)回路：使用外徑尺寸為4mm 的塑料氣管來(lái)連接元件。塑料氣管要完全插入到CU 快插連接器中；不需要額外的固定！w 輕推CU 快插連接器以松開(kāi)連接：氣管可以通過(guò)壓下夾頭來(lái)松開(kāi)。w 在斷開(kāi)連接前關(guān)閉氣源。w 實(shí)驗(yàn)板的安裝方法分為A，B 或C ：A:卡座安裝式系統(tǒng)，固定時(shí)無(wú)需使用其他元件。元件固定在卡座上。夾緊卡座兩側(cè)