《液壓與氣壓傳動(dòng)（第2版）》教案 第37課 單缸連續(xù)往復(fù)控制回路實(shí)驗(yàn)

37單缸連續(xù)往復(fù)控制回路實(shí)驗(yàn)第課PAGE137單缸連續(xù)往復(fù)控制回路實(shí)驗(yàn)第課PAGE137單缸連續(xù)往復(fù)控制回路實(shí)驗(yàn)第課PAGE37單缸連續(xù)往復(fù)控制回路實(shí)驗(yàn)第課PAGE337PAGE4第37PAGE4第課單缸連續(xù)往復(fù)控制回路實(shí)驗(yàn)

課題單缸連續(xù)往復(fù)控制回路實(shí)驗(yàn)課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能目標(biāo)：掌握氣壓傳動(dòng)基本回路分類(lèi)、功能與相應(yīng)的液壓基本回路了解其他氣壓控制回路的概念和工作原理掌握典型氣動(dòng)系統(tǒng)的分析方法思政育人目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)作風(fēng)教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：氣壓傳動(dòng)基本回路分類(lèi)、功能與相應(yīng)的液壓基本回路，典型氣動(dòng)系統(tǒng)的分析方法教學(xué)難點(diǎn)：典型氣動(dòng)系統(tǒng)的分析方法教學(xué)方法問(wèn)答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)第1節(jié)課：→→問(wèn)題導(dǎo)入→傳授新知（35min）第2節(jié)課：?jiǎn)栴}導(dǎo)入（5min）→傳授新知（27min）→思政講堂（8min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖第一節(jié)課課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，學(xué)生掃描課本240頁(yè)的“任務(wù)工單7-3”，完成課前任務(wù)東方食品廠計(jì)劃安裝一套氣動(dòng)設(shè)備，用于食品外包裝的封裝，需要機(jī)械臂做連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。紅星設(shè)備廠的實(shí)習(xí)生小謝跟著師傅老李來(lái)到食品廠，小謝聽(tīng)到要求后，一時(shí)沒(méi)有了頭緒。老李則很從容，告訴小謝可以用單缸連續(xù)往復(fù)控制回路實(shí)現(xiàn)。并且，在師傅老李的悉心指導(dǎo)下，小謝很快便了解了單缸連續(xù)往復(fù)控制回路的組成與工作原理?！緦W(xué)生】完成課前任務(wù)通過(guò)課前的預(yù)熱，讓學(xué)生了解本次課所學(xué)課程的大概內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望考勤（2min）【教師】使用文旌課堂APP，讓學(xué)生登錄簽到【學(xué)生】使用文旌課堂APP簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況問(wèn)題導(dǎo)入（8min）氣壓傳動(dòng)基本回路是由相關(guān)氣動(dòng)元件組成的，用來(lái)完成某種特定功能的典型管路結(jié)構(gòu)，是氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的基本組成單元。那么氣壓傳動(dòng)基本回路分為哪幾類(lèi)？每一種基本回路的作用和控制原理是什么樣的呢？通過(guò)問(wèn)題引入，引導(dǎo)學(xué)生思考，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知（35min）一、方向控制回路在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，用于控制執(zhí)行元件的啟動(dòng)、停止（包括鎖緊）及換向的回路稱(chēng)為方向控制回路。換向回路是方向控制回路的一種主要形式，它的作用是通過(guò)方向控制元件改變氣缸的進(jìn)氣回路和出氣回路，其方向控制元件主要是方向控制閥。1．單作用氣缸換向回路如圖7-38所示為單作用氣缸換向回路。其中，如圖7-38（a）所示為由二位三通電磁換向閥控制的換向回路，通電時(shí)，活塞桿伸出；斷電時(shí)，在彈簧彈力作用下活塞桿縮回。如圖7-38（b）所示為由三位五通電磁換向閥控制的換向回路。2．雙作用氣缸換向回路如圖7-39所示為雙作用氣缸換向回路。其中，如圖7-39（a）所示為手動(dòng)換向閥控制二位五通主閥來(lái)操縱氣缸換向；如圖7-39（b）所示為二位五通氣動(dòng)換向閥控制氣缸換向；如圖7-39（c）所示為兩個(gè)手動(dòng)換向閥控制二位五通主閥來(lái)操縱氣缸換向，但兩按鈕不能同時(shí)操作，否則將出現(xiàn)誤動(dòng)作；如圖7-39（d）所示為三位五通電磁換向閥控制氣缸換向，該回路有中停功能，但定位精度不高。【教師】提問(wèn)學(xué)生什么時(shí)候用單作用氣缸換向回路？什么時(shí)候用雙作用氣缸換向回路呢？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生的回答單作用氣缸和雙作用氣缸的行程都一樣，主要根據(jù)具體用戶(hù)要求來(lái)選擇，單作用一般用在斷電斷氣情況下，閥門(mén)要求打開(kāi)或者關(guān)閉。單作用價(jià)格比雙作用貴，一般情況常用是雙作用的。具體還是要根據(jù)用戶(hù)的選擇?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記憶二、壓力控制回路在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，利用壓力控制閥來(lái)控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)（或某一分支回路）壓力的回路稱(chēng)為壓力控制回路。壓力控制回路的作用是控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)（或某一分支回路）的壓力，保持系統(tǒng)（或某一分支回路）在某一規(guī)定的壓力范圍內(nèi)工作。常用的壓力控制回路有一次壓力控制回路、二次壓力控制回路和高低壓轉(zhuǎn)換回路。1．一次壓力控制回路如圖7-40所示（詳見(jiàn)教材）為一次壓力控制回路。此回路用于控制儲(chǔ)氣罐的壓力，使之不超過(guò)規(guī)定的壓力值。常用外控溢流閥2或用電接點(diǎn)壓力表1來(lái)控制空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)、停，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓力保持在規(guī)定范圍內(nèi)。2．二次壓力控制回路如圖7-41所示為二次壓力控制回路?！窘處煛空n堂練習(xí)氣動(dòng)壓力控制閥主要有哪幾類(lèi)？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生的回答氣動(dòng)壓力控制閥主要有減壓閥、順序閥和溢流閥?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記憶三、速度控制回路1．單向調(diào)速回路如圖7-42所示為比較典型的雙作用缸單向調(diào)速回路。（詳見(jiàn)教材）供氣節(jié)流調(diào)速回路多用于垂直安裝氣缸的供氣回路中，而在水平安裝氣缸的供氣回路中，一般采用排氣節(jié)流調(diào)速回路，如圖7-42（b）所示。【教師】提問(wèn)學(xué)生排氣節(jié)流調(diào)速回路具有哪些特點(diǎn)？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生的回答排氣節(jié)流調(diào)速回路具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。①氣缸速度隨負(fù)載變化較小，運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)。②能承受與活塞運(yùn)動(dòng)方向相同的負(fù)載（反向負(fù)載）?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記憶2．雙向調(diào)速回路如圖7-43所示為比較典型的雙向調(diào)速回路。其中，如圖7-43（a）所示為采用單向節(jié)流閥的雙向調(diào)速回路，如圖7-43（b）所示為采用排氣節(jié)流閥的雙向節(jié)流調(diào)速回路。它們都是采用排氣節(jié)流調(diào)速方式，當(dāng)外負(fù)載變化不大時(shí)，進(jìn)氣阻力小，負(fù)載變化對(duì)速度影響小，比進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速的效果好。3．氣-液調(diào)速回路如圖7-44所示為氣-液調(diào)速回路，它是利用氣液轉(zhuǎn)換器將氣體的壓力轉(zhuǎn)變成液體的壓力，再利用液壓油驅(qū)動(dòng)液壓缸的速度控制回路。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開(kāi)度，可以實(shí)現(xiàn)活塞兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的無(wú)級(jí)調(diào)速。這要求氣液轉(zhuǎn)換器的儲(chǔ)油量大于液壓缸的容積，并有一定的余量?！窘處煛刻釂?wèn)學(xué)生使用氣-液調(diào)速回路時(shí)有什么注意事項(xiàng)？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生的回答氣、液之間要求密封性好，做好密封措施，以防止空氣混入液壓油中，從而影響液壓缸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記憶通過(guò)老師的講解，使學(xué)生掌握方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路的工作原理第二節(jié)課問(wèn)題導(dǎo)入（5min）上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了方向控制回路、壓力控制回路和速度控制回路，那么除了這些還有哪些其他的氣壓控制回路呢？它們的工作原理是什么？通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)入，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知（27min）四、其他氣壓控制回路其他氣壓控制回路有安全保護(hù)回路、延時(shí)回路、順序動(dòng)作回路等。1．安全保護(hù)回路氣動(dòng)機(jī)構(gòu)負(fù)荷過(guò)載或氣壓的突然降低，以及氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的快速動(dòng)作等都可能危及操作人員或設(shè)備的安全，因此在氣動(dòng)回路中，常常要加入安全保護(hù)回路。下面介紹幾種常用的安全保護(hù)回路。1）過(guò)載保護(hù)回路如圖7-45所示為過(guò)載保護(hù)回路。按下手動(dòng)換向閥1，在活塞桿伸出的過(guò)程中，若遇到障礙物6，則無(wú)桿腔壓力升高，打開(kāi)順序閥3，使換向閥2換向，換向閥4隨即復(fù)位，活塞立即退回，實(shí)現(xiàn)了過(guò)載保護(hù)；若無(wú)障礙物6，則氣缸向前運(yùn)動(dòng)時(shí)壓下行程閥5，活塞立即返回。2）互鎖回路如圖7-46所示為互鎖回路。在該回路中，二位四通換向閥的換向受三個(gè)串聯(lián)的機(jī)動(dòng)二位三通換向閥控制，只有三個(gè)二位三通換向閥都接通，二位四通換向閥才能換向。3）雙手同時(shí)操作回路雙手同時(shí)操作回路是使用兩個(gè)啟動(dòng)用的手動(dòng)換向閥，且只有同時(shí)按動(dòng)兩個(gè)手動(dòng)換向閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)才動(dòng)作的回路。如圖7-47所示為兩種常見(jiàn)的雙手同時(shí)操作回路（詳見(jiàn)教材）。【教師】提問(wèn)學(xué)生雙手同時(shí)操作回路對(duì)操作人員的手起到安全保護(hù)作用，那么這種回路通常用在什么場(chǎng)合呢？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生的回答雙手同時(shí)操作回路廣泛應(yīng)用在沖床、鍛壓機(jī)床上?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記憶2．延時(shí)回路延時(shí)回路包括延時(shí)輸出回路和延時(shí)接通回路等。如圖7-48（a）所示為延時(shí)輸出回路，如圖7-48（b）所示為延時(shí)接通回路。（詳見(jiàn)教材）3．順序動(dòng)作回路順序動(dòng)作是指在氣動(dòng)回路中，各個(gè)氣缸按一定順序完成各自的動(dòng)作。順序動(dòng)作回路可分為單往復(fù)動(dòng)作回路和連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路。1）單往復(fù)動(dòng)作回路如圖7-49所示為3種比較典型的單往復(fù)動(dòng)作回路。（詳見(jiàn)教材）2）連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路如圖7-50所示（詳見(jiàn)教材）為連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路。（詳見(jiàn)教材）典型氣動(dòng)系統(tǒng)分析【教師】讓學(xué)生掃描課本249頁(yè)的二維碼，觀看視頻通過(guò)觀看視頻，了解典型氣動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)?！緦W(xué)生】觀看視頻、理解、記憶1．工件夾緊氣壓系統(tǒng)如圖7-51所示為組合機(jī)床中常用的工件夾緊氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)。其工作原理是：當(dāng)工件運(yùn)行到指定位置后，氣缸A的活塞桿首先伸出（向下）將工件定位鎖緊后，兩側(cè)的氣缸B和C的活塞桿再同時(shí)伸出，對(duì)工件進(jìn)行兩側(cè)夾緊，然后進(jìn)行機(jī)械加工，加工完成后各夾緊缸退回，將工件松開(kāi)，具體如下。（詳見(jiàn)教材）【教師】提問(wèn)學(xué)生工件夾緊氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，工件夾緊的時(shí)間怎樣調(diào)節(jié)？行程閥2又有什么作用呢？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生的回答工件夾緊的時(shí)間主要通過(guò)單向節(jié)流閥3的節(jié)流閥的開(kāi)口大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。行程閥2實(shí)現(xiàn)了定位缸完成定位，達(dá)到設(shè)定的行程后夾緊缸開(kāi)始工作，實(shí)現(xiàn)夾緊的操作?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記憶2．加工中心的氣壓系統(tǒng)如圖7-52所示為某數(shù)控加工中心的氣動(dòng)換刀系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)加工中心的自動(dòng)換刀功能，在換刀過(guò)程中實(shí)現(xiàn)主軸定位、主軸松刀、拔刀、向軸孔吹氣、停止吹氣、插刀、夾緊、主軸復(fù)位等動(dòng)作，其具體工作原理如下。（詳見(jiàn)教材）【教師】提問(wèn)學(xué)生加工中心的氣壓低應(yīng)該如何解決？【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生的回答加工中心的氣壓低可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行排查：1、查看氣源有沒(méi)有氣；2、是否壓力電磁閥的檢測(cè)的壓是否調(diào)高；3、連接線(xiàn)有斷線(xiàn)沒(méi)；4、氣壓電磁閥壞?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記憶通過(guò)講解，讓學(xué)生掌握其他氣壓控制回路的工作原理，學(xué)會(huì)分析典型的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)思政講堂（8min）【教師】拓展講解有關(guān)氣動(dòng)元件關(guān)鍵共性檢測(cè)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)體系的故事2018年1月8日上午，在2017年度國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，“氣動(dòng)元件關(guān)鍵共性檢測(cè)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)體系”項(xiàng)目榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。（詳見(jiàn)教材）“過(guò)去中國(guó)的氣動(dòng)元件市場(chǎng)，一直是歐美日跨國(guó)公司唱主角。如今我們已打破了發(fā)達(dá)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)壟斷，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的同步領(lǐng)先?！甭凡ú┦空f(shuō)?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記憶通過(guò)思政講堂，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義精神課堂小結(jié)（3min）【教師】簡(jiǎn)要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了氣壓傳動(dòng)基本回路分類(lèi)、功能與相應(yīng)的液壓基本回路，了解了其他氣壓控制回路的概念和工作原理，學(xué)會(huì)分析了典型氣動(dòng)系統(tǒng)?！?/p>