任務(wù)2.2 氣動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用

任務(wù)2.2氣動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用知識(shí)與能力目標(biāo)熟悉氣動(dòng)控制系統(tǒng)基本組成1認(rèn)識(shí)常用的氣動(dòng)執(zhí)行元件及其應(yīng)用2認(rèn)識(shí)常用的氣動(dòng)控制元件及其應(yīng)用32.2.1氣動(dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知2.2.2氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用

2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用任務(wù)2.2氣動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用2.2.1氣動(dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)控制系統(tǒng)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)，在控制元件的控制和輔助元件的配合下，通過執(zhí)行元件把空氣的壓縮能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而完成氣缸直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并對(duì)外做功。靜音氣泵氣動(dòng)二聯(lián)件氣缸電磁閥檢測(cè)元件控制器簡(jiǎn)單的氣動(dòng)控制系統(tǒng)

2.2.1氣動(dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知圖2-26氣動(dòng)控制系統(tǒng)基本組成功能圖2.2.1氣動(dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知?dú)獗糜脕懋a(chǎn)生具有足夠壓力和流量的壓縮空氣并將其凈化、處及存儲(chǔ)的一套裝置氣泵的輸出壓力可通過其上的過濾減壓閥進(jìn)行調(diào)節(jié)圖2-27靜音氣泵在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，氣動(dòng)執(zhí)行元件是一種將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)直線、擺動(dòng)或者回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置。

氣動(dòng)執(zhí)行元件

氣動(dòng)系統(tǒng)中常用的執(zhí)行元件氣缸

氣馬達(dá)缸用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)氣馬達(dá)則是實(shí)現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作2.2.2氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用

2.2.2氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用

a）b）圖2-28幾種常見的氣動(dòng)執(zhí)行元件實(shí)物圖a）氣缸b）氣馬達(dá)2.2.2氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用

類型應(yīng)用特點(diǎn)單作用氣缸單作用氣缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗氣量少，缸體內(nèi)安裝了彈簧，縮短了氣缸的有效行程，活塞桿的輸出力隨運(yùn)動(dòng)行程的增大而減小，彈簧具有吸收動(dòng)能的能力，可減小行程終端的撞擊作用；一般用于行程短，對(duì)輸出力和運(yùn)動(dòng)速度要求不高的場(chǎng)合。

雙作用氣缸通過雙腔的交替進(jìn)氣和排氣驅(qū)動(dòng)活塞桿伸出與縮回，氣缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，活塞前進(jìn)或后退都能輸出力（推力或拉力）；活塞行程可以根據(jù)需要選定，雙向作用的力和速度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。擺動(dòng)氣缸利用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)輸出軸在一定角度范圍內(nèi)作往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其擺動(dòng)角度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，常用的固定角度有90°、180°、270°；用于物體的轉(zhuǎn)位、翻轉(zhuǎn)、分類、夾緊、閥門的開閉以及機(jī)器人的手臂動(dòng)作等。

無(wú)桿氣缸節(jié)省空間，行程缸徑比可達(dá)50至200，定位精度高，活塞兩側(cè)受壓面積相等，具有同樣的推力，有利于提高定位精度，長(zhǎng)行程制作可能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小，適合小缸徑、長(zhǎng)行程的場(chǎng)合，但限位器使負(fù)載停止時(shí)，活塞與移動(dòng)體有脫開的可能。

氣動(dòng)手爪氣動(dòng)手爪的開閉一般是通過由氣缸活塞產(chǎn)生的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與手爪相連的曲柄連桿、滾輪或齒輪等機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)各個(gè)手爪同步做開、閉運(yùn)動(dòng)；主要是針對(duì)機(jī)械手的用途而設(shè)計(jì)的，用來抓取工件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的各種動(dòng)作。

表2-4工程實(shí)際應(yīng)用中常用氣動(dòng)執(zhí)行元件的應(yīng)用特點(diǎn)控制元件

壓力控制閥方向控制閥流量控制閥

在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制元件是控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向，以保證執(zhí)行元件具有一定的輸出力和速度并按設(shè)計(jì)的程序正常工作2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用壓力控制閥

減壓閥

安全閥順序閥

用來控制氣動(dòng)控制系統(tǒng)中壓縮空氣的壓力，以滿足各種壓力需求或節(jié)能，將壓力減到每臺(tái)裝置所需的壓力，并使壓力穩(wěn)定保持在所需的壓力值上。2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用a）b）c）圖2-29常用氣動(dòng)壓力控制閥的實(shí)物圖a）安全閥b）順序閥c）減壓閥2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用類型作用及應(yīng)用特點(diǎn)安全閥也稱為溢流閥，在系統(tǒng)中起到安全保護(hù)作用。當(dāng)系統(tǒng)的壓力超過規(guī)定值時(shí)，安全閥打開，將系統(tǒng)中一部分氣體排入大氣，使得系統(tǒng)壓力不超過允許值，從而保證系統(tǒng)不因壓力過高而發(fā)生事故。順序閥依靠氣路中壓力的作用來控制執(zhí)行元件按順序動(dòng)作的一種壓力控制閥，順序閥一般與單向閥配合在一起，構(gòu)成單向順序閥。減壓閥對(duì)來自供氣氣源的壓力，進(jìn)行二次壓力調(diào)節(jié)，使氣源壓力減小到各氣動(dòng)裝置需要的壓力，并保證壓力值保持穩(wěn)定。表2-5主要?dú)鈩?dòng)壓力控制閥的類型、作用及應(yīng)用特點(diǎn)2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用a）b）c）圖2-30常用氣動(dòng)流量控制閥的實(shí)物圖a）調(diào)速閥b）單向節(jié)流閥c）帶消聲器的排氣節(jié)流閥2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用類型應(yīng)用特點(diǎn)調(diào)速閥

大流量直通型速度控制閥的單向閥為一座閥式閥芯，當(dāng)手輪開啟圈數(shù)少時(shí)，進(jìn)行小流量調(diào)節(jié)。當(dāng)手輪開啟圈數(shù)多時(shí)，節(jié)流閥桿將單向閥頂開至一定開度，可實(shí)現(xiàn)大流量調(diào)節(jié)。直通式接管方便，占用空間小。單向節(jié)流閥

單向閥的功能是靠單向型密封圈來實(shí)現(xiàn)的。單向節(jié)流閥是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的流量控制閥，常用于控制氣缸的運(yùn)動(dòng)速度，故常稱為速度控制閥。帶消聲器的排氣節(jié)流閥

帶消聲器的排氣節(jié)流閥通常裝在換向閥的排氣口上，控制排入大氣的流量，以改變氣缸的運(yùn)動(dòng)速度。排氣節(jié)流閥常帶有消聲器，可降低排氣噪聲20dB以上。一般用于換向閥與氣缸之間不能安裝速度控制閥的場(chǎng)合及帶閥氣缸上。表2-6主要?dú)鈩?dòng)流量控制閥的類型及應(yīng)用特點(diǎn)方向控制閥

方向控制閥是氣動(dòng)系統(tǒng)中通過改變壓縮空氣的流動(dòng)方向和氣流通斷，來控制執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止及運(yùn)動(dòng)方向的氣動(dòng)元件。

電磁控制換向閥

簡(jiǎn)稱電磁閥電磁閥是氣動(dòng)控制中最主要的元件，它是利用電磁線圈通電時(shí)，靜鐵心對(duì)動(dòng)鐵心產(chǎn)生電磁吸引力使閥切換以改變氣流方向的閥，根據(jù)閥心復(fù)位控制方式，又可以分為單電控和雙電控兩種常用2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用a）b）圖2-31電磁控制換向閥實(shí)物圖a）單電控b）雙電控電磁控制換向閥易于實(shí)現(xiàn)電—?dú)饴?lián)合控制，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，在氣動(dòng)控制廣泛使用。

電磁控制換向閥

注意的是，兩側(cè)的電磁鐵不能同時(shí)得電，否則將會(huì)使電磁閥線圈燒壞。

為此，在電氣控制回路上，通常設(shè)有防止同時(shí)得電的聯(lián)鎖回路。

2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用二位二通閥有2個(gè)通口的二位閥有3個(gè)通口的二位閥二位三通閥二位五通閥用于推動(dòng)雙作用氣缸的回路中2.2.3氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用切換通道數(shù)目

電磁閥按閥切換通道數(shù)目的不同又可以分為二通閥

三通閥

四通閥

五通閥

按閥心同時(shí)，按閥心的切換工作位置數(shù)目的不同又可以分為二位閥三位閥電磁閥島