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文檔簡介

四章氣動系統(tǒng)設計

節(jié)氣動行程程序回路的設計方法節(jié)氣動系統(tǒng)設計的主要內(nèi)容及設計程序2021/5/91第十四章氣動系統(tǒng)設計

氣動系統(tǒng)設計中一個很重要的內(nèi)容是回路設計。在回路設計中,將著重介紹行程程序回路的設計方法,通過本章的學習要求我們能熟練地掌握這種方法進行回路設計。

第一節(jié)

氣動行程程序回路的設計方法

一、概述

程序控制(簡稱程控)是實現(xiàn)自動化廣泛采用的一種控制方法。程序控制可分為行程程序控制和時間程序控制兩類。簡單行程程控與時間程控的一般組成方式如圖14-1和圖14-2所示。

2021/5/92

3.右上角帶*號的信號稱其為執(zhí)行信如、、、、、......等;而把不帶*號的信號叫做原始信號如a0、b0……等

A1

信號動作線圖法是利用繪制信號動作線圖的辦法設計出氣動控制回路。此法的設計步驟大致如下:

(一)根據(jù)生產(chǎn)自動化的工藝要求,寫出工作程序;

(二)繪制信號動作線圖;

(三)分析并排除控制障礙;

(四)繪制邏輯原理圖和氣動回路原理圖。

1.用大寫字母A、B、C等表示氣缸,用下標“1”與“0”表示氣缸活塞桿的兩種不同的狀態(tài)。(圖14-3)。

2.用帶下標的小寫字母a1

、a0、b1

、b0

等分別表示與動作A1、A0、B1、B0等相對應的行程閥及其輸出信號。

二、氣動行程程序回路的設計

(一)列出工作程序下面舉例說明:例某專用氣動機械手的結(jié)構(gòu)示意圖如圖14-4所示,它由四個氣缸所組成,能在三個坐標內(nèi)工作。2021/5/93

(二)繪制信號-動作狀態(tài)線圖(X-D線圖)

1.多缸單往夏系統(tǒng)X-D線圖的繪

(1)畫方格圖(如圖14-6)(2)畫動作狀態(tài)線(D線)

下面以氣動機械手動作為例說明動作線圖的畫法。如圖10-7所示,用橫粗實線畫出了各執(zhí)行元件的動作狀態(tài)線。畫法如下:

動作狀態(tài)線的起點是該動作程序的開始處。

動作狀態(tài)線的終點是該動作狀態(tài)變化的開始處

其工作程序如圖14-5所示。

2021/5/94

(3)畫信號線(X線)

用橫的細實線在圖10-7上畫出了程信號線。信號線的畫法如下:

信號線的起點與同一組中動作狀態(tài)線的起點相同。

信號線的終點是和上一組中產(chǎn)生該信號的動作線終點相同。(三)確定并排除障礙信號,找出執(zhí)行信號

1.障礙信號的確定

2.I型障礙信號的排除

2021/5/95

排除障礙的實質(zhì)就是縮短控制信號存在的時間,使長信號變?yōu)槎绦盘?/p>

(信號線最長等于它所控制的動作線)。

(1)脈沖信號法將有障礙的原始信號變成脈沖信號。

1.采用機械活絡擋鐵或可通過式行程閥。(圖14-18)

2.采用脈沖閥或脈沖形成回路排除I型障礙。(圖14-19)

2021/5/96(2)邏輯回路法排除I型障礙

1.由“與門”邏輯元件排除障礙(圖14-10)

如圖14-11所示,制約信號x的起始點應選在障礙信號m開始之前及m障礙段之后范圍中(圖中3區(qū)域)。x的終點應選在障礙信號m的無障礙段中。

2.用中間記憶元件排除I型障礙如圖14-12b所示,—常為雙氣控二位三通(或二位五通)閥,當x1有氣時使K閥有輸出,而當x0有氣時K閥無輸出。很明顯x1與x0不能同時存在,只能一先一后存在,x1或x0可用脈沖閥得到。選擇K閥的原則是(見圖14-13):

2021/5/97

(四)氣動回路的簡化及對操作要求等的考慮

(1)用彈簧及單向控制閥(或單作用缸)代替雙向控制閥(如圖10-14b)(2)用“禁門”回路及差壓閥

(如圖10-15所示)(3)用閥的合并法(如圖14-16所示)2021/5/98

(五)對回路其它要求的設計

1.回路的復位及啟動(圖14-17)

2.手動及自動操作(圖14-18)

3.聯(lián)鎖保護

(六)繪制氣控邏輯原理圖與氣控回路原理圖

1.氣控邏輯原理圖的繪制

(1)氣動邏輯原理圖的基本組成及符號

(2)氣動邏輯原理圖的畫法

(圖14-19)

2.氣控回路原理圖的繪制

2021/5/99

第二節(jié)氣動系統(tǒng)設計的主要內(nèi)容及設計程序一、明確工作要求

(一)運動和操作力的要求

(二)工作環(huán)境條件

(三)和機、電、液控制相配合的情況,以及對氣動系統(tǒng)的要求。二、設計氣控回路

(一)列出氣動執(zhí)行元件的工作程序圖(并用字母表示)。

(二)畫信號動作狀態(tài)線圖。(三)應用邏輯符號按行程程序畫出邏輯的原理圖。(四)根據(jù)邏輯原理圖并參考各種氣動基本回路(和常用回路)繪制氣動回路原理圖。(五)為得到最合理的氣動回路,設計時,可根據(jù)邏輯原理圖作出幾種方案進行比較,如對氣控制、電-氣控制和射流控制方案進行合理的選定。

三、選擇、設計執(zhí)行元件

四、選擇控制元件

1.確定控制元件類型,其中對于全氣閥控制、電磁氣閥控制、邏輯元件或射流元件控制要根據(jù)表14-1進行比較而定。2021/5/910表14-1幾種氣控元件選用比較表

控制方式比較項目電磁氣閥控制氣控氣閥控制氣控邏輯元件控制氣控射流元件控制安全可靠性較好(交流的易燒線圈)較好較好一般惡劣環(huán)境適應性(易燃、易爆、潮濕等)較差較好較好好(抗沖擊、抗振動)氣源凈化要求一般一般一般高遠距離控制性速度傳遞好,快一般,>10幾毫秒一般,幾毫秒~10幾毫秒較好,可達1毫秒控制元件體積一般大較小小元件無功耗氣量很小很小小大元件帶負載能力高高較高有限價格稍貴一般便宜便宜2021/5/9112.

確定控制元件的通徑表10-2標準控制閥各種通徑對應的額定流量①公稱通徑毫米φ3φ6φ8φ10φ15φ20φ25φ32φ40φ5010-3米3/秒0.19440.69441.38891.94442.77785.55558.333313.88919.44427.778米3/小時0.72.5571020305070100升/分11.6641.6783.34116.67166.68213.36500833.41166.71666.8注:①額定流量是限制流速在15~25米/秒范圍以內(nèi)所測得閥的流量。

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五、選擇氣動輔件(一)分水濾氣器其類型主要根據(jù)過濾精度要求而定。(二)油霧器根據(jù)油霧顆徑大小和流量來選取。

(三)消聲器可根據(jù)工作場合選用不同形式的消聲器,其通徑大小根據(jù)通過的流

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