氣動與液壓傳動控制技術(shù)基本常識第一課.ppt

氣壓與液壓傳動控制技術(shù)基本常識 技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓系列教材 高等教育出版社 主編 胡海清王驊參編 王曉忠 第一章氣壓傳動技術(shù)基礎(chǔ)知識 第一節(jié)概述 1 1概述 氣動技術(shù) 以空氣壓縮機為動力源 以壓縮空氣為工作介質(zhì) 進行能量傳遞或信號傳遞的工程技術(shù) 1 1概述 特點 環(huán)境污染小 工程實現(xiàn)容易 1 1概述 應用領(lǐng)域 機械 電子 鋼鐵 運輸 橡膠 紡織 輕工 化工 食品 包裝 印刷及煙草等各個制造行業(yè) 尤其在各種自動化生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)線中得到了非常廣泛的應用 1 1概述 氣動控制技術(shù) 利用壓縮空氣作為傳遞動力或信號的工作介質(zhì) 以氣動元件與機械 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 使氣動元件按生產(chǎn)工藝的需要 自動按設(shè)定的順序或條件動作的一種自動化技術(shù) 第二節(jié)氣壓傳動基本工作原理 一 工作原理 1 2 1工作原理 氣壓傳動主要是依靠氣體壓力來實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)運動進行控制 氣動執(zhí)行機構(gòu) 氣缸 的活塞在控制元件 換向閥 的控制下實現(xiàn)控制 1 2 1工作原理 氣缸分單作用氣缸動作控制和雙作用氣缸動作控制 單作用氣缸動作控制如圖1 1所示 雙作用氣缸動作控制如圖1 2所示 1 2 1工作原理 單作用缸活塞僅有一個方向上的運動是通過氣壓作用實現(xiàn)的 而雙作用缸活塞的雙向往復運動都是在氣壓作用下實現(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進氣口 一個排氣口和一個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要控制氣缸內(nèi)兩個腔的進排氣 所以有兩個輸出口 二 氣動執(zhí)行元件 1 2 2氣動執(zhí)行元件 氣動執(zhí)行元件 在氣動系統(tǒng)中將這種把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能 驅(qū)動工作機構(gòu)作直線往復運動 擺動或旋轉(zhuǎn)運動的元件 1 2 2氣動執(zhí)行元件 氣動執(zhí)行元件分為直線型和旋轉(zhuǎn)型 輸出直線運動的有單作用氣缸 雙作用氣缸等多種類型的氣缸 輸出擺動運動的有擺動氣缸 輸出旋轉(zhuǎn)運動的為氣動馬達 1 2 2氣動執(zhí)行元件 直線型氣缸 1 2 2氣動執(zhí)行元件 1 單作用氣缸 1 2 2氣動執(zhí)行元件 特點 結(jié)構(gòu)簡單 耗氣量少 縮短了氣缸的有效行程 彈簧的反作用力會隨著壓縮行程的增大而增大 使得活塞缸的輸出力隨運動行程的增大而減小 使用范圍 單作用氣缸多用于短行程以及對活塞桿輸出力和運動速度要求不高的場合 1 2 2氣動執(zhí)行元件 2 雙作用氣缸 1 2 2氣動執(zhí)行元件 3 緩沖氣缸在行程較長或負荷較大時 為了避免活塞接近行程末端仍具有較高的速度 會造成活塞對端蓋的沖擊的這種現(xiàn)象 應在氣缸的一端或兩端設(shè)置緩沖裝置 1 2 2氣動執(zhí)行元件 1 2 2氣動執(zhí)行元件 4 無桿氣缸沒有活塞桿 利用活塞直接或間接帶動負載實現(xiàn)往復運動的氣缸 圖1 7機械耦合式無桿氣缸剖面結(jié)構(gòu)及實物圖 1 2 2氣動執(zhí)行元件 5 雙活塞桿氣缸與相同缸徑的標準氣缸相比 雙活塞桿氣缸可以獲得兩倍的輸出力 圖1 8雙活塞桿氣缸實物圖 1 2 2氣動執(zhí)行元件 6 導向氣缸導向氣缸的驅(qū)動單元和導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軸承或滾動軸承支承 圖1 10導向氣缸實物圖 1 2 2氣動執(zhí)行元件 1 2 2氣動執(zhí)行元件 7 多位氣缸將缸徑相同但行程不同的兩個或多個氣缸連接起來 組合后的氣缸就能具有三個或三個以上的精確停止位置 圖1 11多位氣缸實物圖 1 2 2氣動執(zhí)行元件 擺動氣缸擺動氣缸是利用壓縮空氣驅(qū)動輸出軸在一定的角度范圍內(nèi)作往復擺動的氣動執(zhí)行元件 多用于物體的轉(zhuǎn)位 工件的翻轉(zhuǎn) 閥門的開閉等場合 擺動氣缸按結(jié)構(gòu)特點可分為葉片式 齒輪齒條式兩大類 1 2 2氣動執(zhí)行元件 1 葉片式擺動氣缸葉片式擺動氣缸是利用氣壓作用在葉片上 使得葉片帶動與其連在一起的轉(zhuǎn)軸作擺動來輸出力矩的 葉片式擺動氣缸可分為單葉片式和雙葉片式 1 2 2氣動執(zhí)行元件 1 2 2氣動執(zhí)行元件 2 齒輪齒條式擺動氣缸 1 2 2氣動執(zhí)行元件 氣動馬達氣動馬達是利用壓縮空氣的壓力能驅(qū)動工作部件作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動的氣動執(zhí)行元件 按結(jié)構(gòu)形式氣動馬達可分為葉片式 活塞式和齒輪式三類 1 2 2氣動執(zhí)行元件 1 2 2氣動執(zhí)行元件 氣動肌腱氣動肌腱是一種新型的氣動執(zhí)行機構(gòu) 它由一個柔性軟管構(gòu)成的收縮系統(tǒng)和連接器組成 圖1 15氣動肌腱實物圖 1 2 2氣動執(zhí)行元件 真空元件在氣動系統(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完成各項工作的 利用真空技術(shù)可以很方便的實現(xiàn)對平板 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 搬運等功能 1 2 2氣動執(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 有手動閥 機控閥 氣控閥和電磁閥 及附件 過濾器 消聲器等 組成 圖1 16 圖1 17 1 2 2氣動執(zhí)行元件 氣動手指氣動手指 氣爪 可以實現(xiàn)各種抓取功能 是現(xiàn)代氣動機械手中一個重要部件 氣動手指的主要類型有平行手指氣缸 擺動手指氣缸 旋轉(zhuǎn)手指氣缸和三點手指氣缸等 氣動手指能實現(xiàn)雙向抓取 動對中 并可安裝無接觸式位置檢測元件 有較高的重復精度 1 2 2氣動執(zhí)行元件 1 平行氣爪 圖1 18平行手指剖面結(jié)構(gòu)與實物圖 1 2 2氣動執(zhí)行元件 2 擺動氣爪 圖1 19擺動手指剖面結(jié)構(gòu)與實物圖 1 2 2氣動執(zhí)行元件 3 旋轉(zhuǎn)氣爪 圖1 20旋轉(zhuǎn)手指剖面結(jié)構(gòu)與實物圖 1 2 2氣動執(zhí)行元件 4 三點氣爪 圖1 21三點手指剖面結(jié)構(gòu)與實物圖 三 人力控制換向閥 1 2 3人力控制換向閥 方向控制閥是用來控制氣體流動方向和氣流通斷的氣動控制元件 方向控制閥按其作用特點可以分為 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 單向閥是用來控制氣流方向 使之只能單向通過的方向控制閥 1 2 3人力控制換向閥 依靠人力對閥芯位置進行切換的換向閥稱為人力控制換向閥 簡稱人控閥 人控閥又可分為手動閥和腳踏閥兩大類 1 2 3人力控制換向閥 常用的手動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如圖所示 復習思考題 1 什么是氣動執(zhí)行元件 它的運動可分為哪兩類 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 為什么在很多時候需在氣缸兩端設(shè)置