1、第十四章 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),第一節(jié) 氣動(dòng)行程程序回路的設(shè)計(jì)方法 第二節(jié) 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序,第十四章 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)很重要的內(nèi)容是回路設(shè)計(jì)。在回路設(shè)計(jì)中，將著重介紹行程程序回路的設(shè)計(jì)方法，通過本章的學(xué)習(xí)要求我們能熟練地掌握這種方法進(jìn)行回路設(shè)計(jì)。 第一節(jié) 氣動(dòng)行程程序回路的設(shè)計(jì)方法 一、概述 程序控制(簡(jiǎn)稱程控)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shí)間程序控制兩類。 簡(jiǎn)單行程程控與時(shí)間程控的一般組成方式如圖14-1和圖14-2所示。,3.右上角帶*號(hào)的信號(hào)稱其為執(zhí)行信如 、 、.等；而把不帶*號(hào)的信號(hào)叫 做原始信號(hào)如 a0、b0等 A1,信

2、號(hào)動(dòng)作線圖法是利用繪制信號(hào)動(dòng)作線圖的辦法設(shè)計(jì)出氣動(dòng)控制回路。此法的設(shè)計(jì)步驟大致如下： (一)根據(jù)生產(chǎn)自動(dòng)化的工藝要求，寫出工作程序； (二)繪制信號(hào)動(dòng)作線圖； (三)分析并排除控制障礙； (四)繪制邏輯原理圖和氣動(dòng)回路原理圖。 1.用大寫字母A、B、C等表示氣缸，用下標(biāo) “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(biāo)的小寫字母a1 、a0、b1 、b0 等分別表示與動(dòng)作A1、A0、B1、B0等相對(duì)應(yīng) 的行程閥及其輸出信號(hào)。,二、氣動(dòng)行程程序回路的設(shè)計(jì) (一)列出工作程序 下面舉例說明： 例 某專用氣動(dòng)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖如圖14-4所 示，它由四個(gè)氣缸所組成，能在

3、三個(gè)坐標(biāo)內(nèi)工作。,(二)繪制信號(hào)-動(dòng)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(dòng)作狀態(tài)線(D線) 下面以氣動(dòng)機(jī)械手動(dòng)作為例說明動(dòng)作線圖的畫法。 如圖10-7所示，用橫粗實(shí)線畫出了各執(zhí)行元件的動(dòng) 作狀態(tài)線。畫法如下： 動(dòng)作狀態(tài)線的起點(diǎn)是該動(dòng)作程序的開始處。 動(dòng)作狀態(tài)線的終點(diǎn)是該動(dòng)作狀態(tài)變化的開始處,其工作程序如圖14-5所示。,(3)畫信號(hào)線(X線) 用橫的細(xì)實(shí)線在圖10-7上畫出了程信號(hào)線。 信號(hào)線的畫法如下： 信號(hào)線的起點(diǎn)與同一組中動(dòng)作狀態(tài)線的起點(diǎn)相同。 信號(hào)線的終點(diǎn)是和上一組中產(chǎn)生該信號(hào)的動(dòng)作線終點(diǎn)相同。,(三)確定并排除障礙信號(hào)，

4、 找出執(zhí)行信號(hào) 1.障礙信號(hào)的確定 2. I型障礙信號(hào)的排除,排除障礙的實(shí)質(zhì)就是縮短控制信號(hào)存在的 時(shí)間，使長(zhǎng)信號(hào)變?yōu)槎绦盘?hào) (信號(hào)線最長(zhǎng)等于它所控制的動(dòng)作線)。 (1)脈沖信號(hào)法 將有障礙的原始信號(hào)變成脈沖信號(hào) 。 1.采用機(jī)械活絡(luò)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）,(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(hào)x的起始點(diǎn)應(yīng)選在障礙信號(hào)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(diǎn)應(yīng)選在障礙信號(hào)m的無障礙段中。,2. 用中間記憶元件排除I型障礙 如圖14-12

5、b所示，常為雙氣控二位三通(或二位五通)閥，當(dāng)x1有氣時(shí)使K閥有輸出，而當(dāng)x0有氣時(shí)K閥無輸出。很明顯x1與x0不能同時(shí)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)：,(四)氣動(dòng)回路的簡(jiǎn)化及對(duì)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）,(五)對(duì)回路其它要求的設(shè)計(jì) 1.回路的復(fù)位及啟動(dòng)（圖14-17） 2.手動(dòng)及自動(dòng)操作（圖14-18） 3.聯(lián)鎖保護(hù) (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

6、繪制 (1)氣動(dòng)邏輯原理圖的基本組成及符號(hào) (2) 氣動(dòng)邏輯原理圖的畫法 （圖14-19） 2. 氣控回路原理圖的繪制,第二節(jié) 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序 一、明確工作要求 （一）運(yùn)動(dòng)和操作力的要求 （二）工作環(huán)境條件 （三）和機(jī)、電、液控制相配合的情況 ，以及對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)的要求。 二、設(shè)計(jì)氣控回路 （一）列出氣動(dòng)執(zhí)行元件的工作程序圖（并用字母表示）。 （二）畫信號(hào)動(dòng)作狀態(tài)線圖。 （三）應(yīng)用邏輯符號(hào)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(dòng)基本回路（和常用回路）繪制氣動(dòng)回路原理圖。 （五）為得到最合理的氣動(dòng)回路，設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)邏輯原理圖作出幾種方案進(jìn)行比較，如對(duì)氣控制

7、、電-氣控制和射流控制方案進(jìn)行合理的選定。 三、選擇、設(shè)計(jì)執(zhí)行元件 四、選擇控制元件 1. 確定控制元件類型，其中對(duì)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(jìn)行比較而定。,表14-1 幾種氣控元件選用比較表,2. 確定控制元件的通徑,表10-2標(biāo)準(zhǔn)控制閥各種通徑對(duì)應(yīng)的額定流量,注： 額定流量是限制流速在1525米/秒范圍以內(nèi)所測(cè)得閥的流量。,五、選擇氣動(dòng)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(chǎng)合選用不同形式的消聲器，其通徑大小根據(jù)通過的流量而定，可查有關(guān)手冊(cè)。 （四） 儲(chǔ)氣罐 其理論容積