公交車門氣動回路分析CONTENTS目錄01任務(wù)概述02任務(wù)分析03相關(guān)知識：氣動邏輯元件04任務(wù)組織與實施05任務(wù)完成結(jié)論與測評任務(wù)概述01任務(wù)目標知識目標掌握各種氣動邏輯元件的結(jié)構(gòu)、特點、職能符號；掌握常見氣動邏輯控制回路的結(jié)構(gòu)、控制過程；掌握公共汽車門氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理。能力目標能夠認識公共汽車氣壓傳動系統(tǒng)的啟動元件、了解每個元件作用；能夠讀懂氣動邏輯控制回路圖。素養(yǎng)目標遵守實驗安全操作規(guī)范；培養(yǎng)團隊合作精神和認真嚴謹?shù)膶W(xué)習態(tài)度；培養(yǎng)自主學(xué)習意識。任務(wù)描述裝置結(jié)構(gòu)利用一個氣缸對門進行開關(guān)控制，汽缸活塞桿伸出，門打開；活塞桿縮回，門關(guān)閉。門內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別設(shè)有開門按鈕和關(guān)門按鈕。工作要求門內(nèi)側(cè)的開門按鈕和關(guān)門按鈕分別為1S1和1S2，門外側(cè)的開門按鈕和關(guān)門按鈕分別為1S3和1S4。1S1、1S3任一按鈕按下，門打開；1S2、1S4任一按鈕按下，門關(guān)閉。相關(guān)圖片展示了門開關(guān)控制裝置開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的圖片，便于直觀認識任務(wù)對象。任務(wù)分析02邏輯回路概念邏輯回路定義邏輯回路是一種根據(jù)條件能進行判斷的回路，在氣動系統(tǒng)中，當有多個輸入條件來控制汽缸的動作時，就需通過邏輯控制回路來處理這些信號間的邏輯關(guān)系，實現(xiàn)執(zhí)行元件的正確動作。本任務(wù)中使用邏輯回路的原因在公交車門開關(guān)控制裝置任務(wù)里，要確定氣缸活塞桿是否伸出，需回路做出一定分析及判斷。因為有門內(nèi)外多個按鈕作為輸入條件控制氣缸動作，所以需要邏輯回路處理這些信號的邏輯關(guān)系，以實現(xiàn)氣缸活塞桿的正確動作。輸入條件與邏輯關(guān)系開門按鈕與氣缸伸出的邏輯關(guān)系門內(nèi)側(cè)的開門按鈕1S1和門外側(cè)的開門按鈕1S3，任一按鈕按下，都能控制門打開，即氣缸活塞桿伸出。這表明1S1和1S3與氣缸伸出動作之間是“或”關(guān)系，只要其中一個按鈕有信號輸入，氣缸就會伸出。關(guān)門按鈕與氣缸縮回的邏輯關(guān)系門內(nèi)側(cè)的關(guān)門按鈕1S2和門外側(cè)的關(guān)門按鈕1S4，任一按鈕按下，都能讓門關(guān)閉，也就是氣缸活塞桿縮回。這說明1S2和1S4與氣缸縮回動作之間是“或”關(guān)系，只要其中一個按鈕有信號輸入，氣缸就會縮回。相關(guān)知識：氣動邏輯元件03元件分類按工作壓力分類按工作壓力，氣動邏輯元件分為高壓元件（0.2-0.8MPa）、低壓元件（0.02-0.2MPa）和微壓元件（<0.02MPa）三種。按邏輯功能分類按邏輯功能，有門（S=a）元件、或門（S=a+b）元件、與門（S=a·b）元件、非門（S=a）元件和雙穩(wěn)元件等。按結(jié)構(gòu)形式分類按結(jié)構(gòu)形式，可分為截止式、膜片式和滑閥式等。高壓截止式邏輯元件特點01行程小、流量大高壓截止式邏輯元件行程小，能快速響應(yīng)；流量大，可滿足較大的氣體流通需求。02工作壓力高其工作壓力高，能適應(yīng)高壓環(huán)境，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。03對氣源凈化要求低該元件對氣源凈化要求低，降低了氣源處理成本和難度。04便于集成安裝和集中控制便于實現(xiàn)集成安裝和集中控制，且拆卸方便，利于維護和管理，適用于本任務(wù)?；蜷T元件結(jié)構(gòu)與工作原理或門元件有常用閥門元件（梭閥）等形式，a、b為信號輸入孔，S為輸出孔，a或b任一個輸入孔有信號時，S有輸出，即S=a+b?；芈沸问桨p氣控二位三通閥組成的或門回路、利用兩個彈簧復(fù)位式二位三通閥組成的或門回路。信號輸入輸出關(guān)系僅a口有輸入信號時，閥芯下移封住b孔，信號經(jīng)S輸出；僅b口有輸入信號時，閥芯上移封住a孔，S有信號輸出；a、b均有信號輸入，S也有輸出。閥門元件是門和與門元件回路圖與邏輯符號滑閥式是門元件有信號a則S有輸出，無信號a則S無輸出；由兩個二位三通閥組成的與門回路，只有當信號a和b同時存在時，S才有輸出。結(jié)構(gòu)原理截止式是門元件，a輸入孔無信號時，閥芯在彈簧及氣源壓力作用下封住通道，S無輸出；a有輸入信號時，S有輸出。若中間孔接另一輸入信號b則成與門元件，a、b同時有輸入信號時，S才有輸出。輸入輸出信號條件是門元件輸入輸出信號始終相同；與門元件需兩個輸入信號同時存在才有輸出?；y式是門元件

滑閥式與門回路1－膜片；2－閥芯

截止式是門和與門元件結(jié)構(gòu)原理非門和禁門元件工作原理滑閥式非門元件有信號a則S無輸出，無信號a則S有輸出；滑閥式禁門回路有信號a時，S無輸出，無信號a且有信號b時，S才有輸出。結(jié)構(gòu)截止式非門元件，a無輸入信號時，閥芯上移，S有輸出；a有輸入信號時，閥芯封住氣源孔，S無輸出。若中間孔改作輸入信號b成禁門元件，a、b均有信號輸入時，S無輸出；a無輸入信號而b有輸入信號時，S有輸出。不同輸入信號下的輸出情況非門元件輸出與輸入信號相反；禁門元件中a信號對b信號起禁止作用?；y式非門回路

滑閥式禁門回路1一膜片；2－閥芯截止式非門和禁門元件雙穩(wěn)元件特點雙穩(wěn)元件具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，平時處于其中一種狀態(tài)，有外界輸入信號時才切換狀態(tài)。工作過程由雙氣控二位四通滑閥組成的雙穩(wěn)回路，有信號a輸入時，S1有輸出，信號a解除后仍保持；信號b輸入時，換向并有S2輸出。記憶性能雙穩(wěn)元件能記憶切換信號的作用，直至另一端切換信號輸入才穩(wěn)定到另一種狀態(tài)，a、b信號不能同時加入。

滑閥式雙穩(wěn)回路

雙穩(wěn)元件原理氣動邏輯元件的選用考慮因素要考慮氣源的壓力變化，保障邏輯元件正常工作所需氣壓范圍和輸出端切換所需的切換壓力，還要考慮輸出流量和響應(yīng)時間等。選用原則根據(jù)系統(tǒng)要求參照有關(guān)資料選取，盡量將截止式高壓邏輯元件集中布置，便于集中管理。注意事項信號發(fā)出點與接收點距離最好不超幾十米；元件串聯(lián)時要有足夠流量；使用過濾后的氣源，不讓加入油霧的壓縮空氣進入邏輯元件。任務(wù)組織與實施04任務(wù)組織環(huán)節(jié)理論知識學(xué)習學(xué)生需學(xué)習氣動邏輯元件結(jié)構(gòu)、輸入和輸出的關(guān)系，分析四種啟動邏輯控制回路的工作過程，并根據(jù)啟動邏輯控制回路選擇啟動元件。教師則提出任務(wù)，明確任務(wù)要求，演示分析氣動關(guān)門系統(tǒng)。制定執(zhí)行計劃學(xué)生分組討論，明確任務(wù)，討論方案可行性，并形成過程記錄1份。教師評價學(xué)生制定的實施方案，與學(xué)生交流，發(fā)揮咨詢者與協(xié)調(diào)人的作用。項目實施學(xué)生按照工作計劃書合理分工，了解過程系統(tǒng)工作原理，并形成過程記錄1份。教師檢查學(xué)生完成各項子任務(wù)，激發(fā)學(xué)生思考，做好咨詢工作。檢查測評學(xué)生進行小組自評、互評，撰寫工作總結(jié)。教師督促學(xué)生做項目實施記錄，在項目結(jié)束時作好評價。任務(wù)實施：氣動控制回路設(shè)計氣動控制回路圖門開關(guān)控制裝置可采用特定的氣動控制回路來完成設(shè)計，此回路能實現(xiàn)對門開關(guān)的有效控制。元件作用車門的開關(guān)通過氣缸1A1實現(xiàn)，氣缸由二位四通雙氣控換向閥1V3控制，而該換向閥又由1S1、1S3、1S2、1S4四個二位三通按鈕式換向閥控制。邏輯關(guān)系門內(nèi)外的兩個開門按鈕1S1和1S3是邏輯“或”的關(guān)系，按下其中一個可使車門開啟；門內(nèi)外的兩個關(guān)門按鈕1S2和1S4也是邏輯“或”的關(guān)系，按下其中一個可使車門關(guān)閉。速度調(diào)節(jié)01調(diào)節(jié)方式通過單向節(jié)流閥來調(diào)節(jié)門的開關(guān)速度，可有效控制氣缸運動速度的快慢。02具體元件在該氣動系統(tǒng)中，單向節(jié)流閥1V1和1V2承擔著調(diào)節(jié)氣缸運動速度的任務(wù)，進而實現(xiàn)對門開關(guān)速度的精準控制。任務(wù)完成結(jié)論與測評05任務(wù)完成結(jié)論氣壓制車門優(yōu)點采用氣壓制的公共汽車車門，在司機和售票員座位處都有氣動開關(guān)，均可開關(guān)車門。且車門關(guān)閉遇障礙物時，回路能使車門自動開啟，起到安全保護作用。車門開關(guān)控制方式車門的開關(guān)通過氣缸1A1實現(xiàn)，氣缸由二位四通雙氣控換向閥1V3控制，而該換向閥由1S1、1S3、1S2、1S4四個二位三通按鈕式換向閥控制。按下1S1或1S3車門開啟，按下1S2或1S4車門關(guān)閉。氣缸運動速度調(diào)節(jié)氣缸運動速度的快慢由單向節(jié)流閥1V1和1V2進行調(diào)節(jié)。任務(wù)測評內(nèi)容測評內(nèi)容及配分測評內(nèi)容包括元件選擇（15分）、氣動系統(tǒng)安裝（20分）、氣動系統(tǒng)的動作調(diào)試（20分）、電路接線（10分）、電路通電調(diào)試（15分）、氣動故障排除（10分）、安全文明生產(chǎn)（10分）。評分建議元件選擇每錯一件扣5分；氣動系統(tǒng)安裝每錯一次扣5分；氣動系統(tǒng)動作調(diào)試失敗一次扣5分；電路接線接錯一處扣5分；電路通電調(diào)試失敗扣10-15分；氣動故障排除失敗一次扣5分。超時酌情扣分?？偨Y(jié)與展望學(xué)習成果總結(jié)通過本次任務(wù)，掌握了氣動邏輯元件的結(jié)構(gòu)、特點、職能符號，常見氣動邏輯控制回路的結(jié)構(gòu)與控制過程，以及公共汽車門氣壓傳動系統(tǒng)的工作原理。還提升了認識元件、讀懂回路圖的能力，培養(yǎng)了團隊合作、嚴謹學(xué)習和自主學(xué)習的素養(yǎng)。未來展望未來在相關(guān)學(xué)習或工作中，將進一步深入研究氣動邏輯控制技術(shù)，拓展其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。不斷提升解決實際問題的能力，為氣動控制系統(tǒng)的優(yōu)化和創(chuàng)新貢獻力量。謝謝數(shù)控加工中心氣動換刀系統(tǒng)分析CONTENTS目錄01任務(wù)概述02自動換刀過程03相關(guān)控制元件04任務(wù)完成與測評任務(wù)概述01知識目標了解系統(tǒng)工作原理和特點需要了解數(shù)控加工中心氣動換刀系統(tǒng)的工作原理和特點，掌握其在自動換刀過程中的運行機制。掌握行程程序控制方法學(xué)習行程程序控制方法，它是一種閉環(huán)控制系統(tǒng)，能使執(zhí)行機構(gòu)按預(yù)定程序動作，在氣動自動化設(shè)備上廣泛應(yīng)用。認識磁性開關(guān)和單行程閥了解磁性開關(guān)和單行程閥的工作原理和應(yīng)用，磁性開關(guān)利用磁敏元件控制開關(guān)通斷，單行程閥用于消除障礙信號。能力目標分析系統(tǒng)工作原理能夠?qū)庸ぶ行臍鈩訐Q刀系統(tǒng)的工作原理進行分析，理解各環(huán)節(jié)的運行邏輯和相互關(guān)系。設(shè)計簡單氣動控制系統(tǒng)利用行程程序控制法設(shè)計較簡單的氣動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)特定的控制任務(wù)。素養(yǎng)目標培養(yǎng)家國情懷樹立為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢而不懈奮斗的信念，將個人學(xué)習與國家發(fā)展相結(jié)合。增強團隊合作精神在學(xué)習過程中，通過與團隊成員協(xié)作，共同完成任務(wù)，提高團隊合作能力。養(yǎng)成認真嚴謹態(tài)度以認真嚴謹?shù)膶W(xué)習態(tài)度對待知識和技能的學(xué)習，確保工作的準確性和可靠性。任務(wù)描述系統(tǒng)原理圖介紹圖7-13所示為XH754數(shù)控加工中心氣動系統(tǒng)原理圖，該系統(tǒng)主要用于實現(xiàn)加工中心的自動換刀功能。自動換刀功能及動作在換刀過程中，系統(tǒng)要實現(xiàn)主軸定位、主軸松刀、拔刀、向主軸錐孔吹氣排屑和插刀等動作，需正確分析其工作過程和原理。1-工作臺；2－主軸；3－刀庫；4－控制柜XH754臥室加工中心自動換刀過程02主軸定位主軸準確停轉(zhuǎn)當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后，主軸會準確停轉(zhuǎn)，為后續(xù)換刀動作做準備。主軸箱上升主軸停轉(zhuǎn)后，主軸箱上升，使待卸刀具能夠插入刀庫的空擋位置。刀具被鉗住待卸刀具插入刀庫空擋位置后，會被刀庫中的定位卡爪鉗住，完成主軸定位。主軸松刀夾緊裝置放松定位后壓下無觸點開關(guān)使6YA通電，壓縮空氣經(jīng)換向閥6、快速排氣閥8進入氣液增壓缸B的上腔，增壓缸的活塞桿伸出，使主軸內(nèi)刀桿自動夾緊裝置放松刀具。拔刀刀庫伸出8YA通電，壓縮空氣經(jīng)換向閥9、單向節(jié)流閥11進入缸C的上腔，活塞下移，刀庫伸出。拔出刀具刀庫伸出后，從主軸錐孔中將待卸刀具拔出。刀庫轉(zhuǎn)位伺服驅(qū)動刀庫轉(zhuǎn)位由伺服電動機通過齒輪、蝸桿蝸輪的傳動來實現(xiàn)。刀具就位刀庫轉(zhuǎn)動，將選好的刀具轉(zhuǎn)到最下方，為插刀做準備。主軸錐孔吹氣01吹氣準備1YA通電，壓縮空氣經(jīng)換向閥2、單向節(jié)流閥3準備向主軸錐孔吹氣。02吹凈錐孔壓縮空氣進入主軸錐孔，將其中的碎屑等雜質(zhì)吹凈。03停止吹氣稍后1YA斷電，2YA通電，停止向主軸錐孔吹氣。插刀刀庫退回8YA斷電，7YA通電，壓縮空氣經(jīng)換向閥9、單向節(jié)流閥10進入缸C的下腔，活塞上移，刀庫退回。插入新刀刀庫退回過程中，將新刀插入主軸錐孔中。刀具夾緊夾緊準備6YA斷電，5YA通電，壓縮空氣經(jīng)換向閥6進入氣液增壓缸B的下腔。夾緊刀桿氣液增壓缸B的活塞上移，帶動主軸的機械機構(gòu)將刀桿夾緊。主軸復(fù)位活塞復(fù)位4YA斷電，3YA通電，缸A的活塞在彈簧力的作用下復(fù)位。開始加工主軸下降到加工位置，恢復(fù)到開始狀態(tài)，換刀結(jié)束，開始下一步的加工。相關(guān)控制元件03行程程序控制方法工作原理外部輸入啟動信號，經(jīng)邏輯回路運算后，主控元件發(fā)出執(zhí)行信號推動首個執(zhí)行元件動作。該元件完成動作后，在行程終端觸發(fā)行程信號器發(fā)出新信號，再經(jīng)邏輯控制回路運算發(fā)出下一個執(zhí)行信號，指揮后續(xù)執(zhí)行元件動作，如此循環(huán)，直至控制任務(wù)完成切斷啟動指令。特點這是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，只有前一工步動作完成后，才能進行后一工步動作，具有連鎖作用。應(yīng)用優(yōu)勢能使執(zhí)行機構(gòu)按預(yù)定程序動作，極為安全可靠，是氣動自動化設(shè)備上使用最廣泛的一種控制方法。行程程序控制磁性開關(guān)控制工作原理磁性開關(guān)利用磁敏元件，當磁性物體接近時，利用內(nèi)部電路狀態(tài)的變化控制開關(guān)的通斷，其檢測對象必須是磁性物體。與磁性氣缸配套使用磁性氣缸的活塞上有永久性磁環(huán)，將磁性開關(guān)安裝在氣缸缸筒上，活塞往復(fù)運動時磁環(huán)隨之運動，磁性開關(guān)檢測到磁環(huán)就發(fā)出信號使開關(guān)“通”或“斷”。在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用在控制系統(tǒng)中，磁性開關(guān)發(fā)出電信號以控制閥的電磁線圈，從而控制氣缸的往復(fù)運動。（a）實物圖（b）安裝方式（c）圖形符號（d）一般符號

磁性開關(guān)（a）氣動控制圖（b）電氣控制圖磁性開關(guān)控制系統(tǒng)圖單向行程閥作用單向行程閥用來消除障礙信號