9 A1B1A0B0顺序动作气控回路
第7章 气动行程程序控制回路设计
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Hale Waihona Puke 12A01
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A0
1
Ⅰ Ⅱ
Ⅰ→Ⅱ
Ⅱ→Ⅰ
二级转换气路
三级转换气路
气动系统行程程序控制设计
这种能够逻辑“与”关系，可以用一个单独的逻辑“与”元 件来实现，也可以用一个行程阀两个信号的串联或两个 行程阀的串联来实现。
利用逻辑“非”排障法 利用原始信号经逻辑非运算得到反信号来排 除障碍。 为了排除障碍信号 m 中的障碍段，可以引入一 个辅助信号（制约信号）x ， 经逻辑非运算 后得到信号m*。 原始信号作为逻辑非制约信号x 时，其起点 应在障碍信号m 的信号之后，有障碍段之前， 终点则在m的障碍段之后。
行程程序控制
行程程序控制的优点是结构简单，维护容易，动作稳定，特别是当程序运行中某节拍出现故障时， 整个程序动作就停止而实现自动保护。因此，行程程序控制方式在气动系统中被广泛采用。
混合程序控制
混合程序控制通常是在行程程序控制系统中包含了一些时间信号，实质上是把时间信号看作行程信 号处理的一种行程程序控制。
b、脉冲回路法排障
利用脉冲回路或脉冲阀的方法将有障信号 变为脉冲信号。图所示为脉冲信号原理图。 当有障信号a发出后，阀K立即有信号输出。 同时，信号又经气阻、气容延时，当阀K控制 端的压力上升到切换压力后，输出信号a即 被切断，从而使其边变为脉冲信号。
利用常通型延时阀消除障碍信号方法。
下图为工作程序A1B1B0A0 用脉冲信号消障的 X-D线图。
2.画动作（D线）
用横向粗实线画出各执行元件的动作状态线。 动作状态线的起点是该动作程序的开始处，用 符号“Ο”画出； 动作状态线的终点是该动作状态变化的开始 处，用符号“Χ”画出。例如缸A伸出的状态A1 ， 变化成缩回状态A0 ，此时A1 的动作线的终点必 然在A0 的开始处。
3.画主令信号线（X线） 用细实线画出主令信号线
7.2.2 X—D线图法常用的符号 1.用大写A、B、C等表示气缸，用下标1和0分别表示气缸的 伸出和缩回，如A1表示气缸A伸出，A0表示A缸回缩。 2.用带下标的a1、a0等分别表示与A1、A0等相对应的机控阀 及其输出信号。如a1表示气缸活塞杆伸出终端位置的行程 阀和其所发出的信号。 3.控制气缸对应的主控阀也用相对应的控制气缸的文字符号 表示。 4.经过逻辑处理而排除障碍后的执行信号在右上角加“*” 号，如a*, 不加表示原始信号。 5.在工作程序图中，“ ”箭头指向表示控制顺序， “ ”表示信号（或行程阀）b0控制缸A的伸出。
气动基本回路
二、互锁回路
只有三个机动换向阀同时 动作，主控阀才能换向， 气缸才能伸出。
三、双手操作安全回路
锻压、冲压设备中必须设置 安全保护回路，以保证操作 者双手的安全。
左图为“与”回路的双 手操作安全回路。 注意： 两个手动阀的安装距离 必须保证单手不能同时操 作。
1、阀2与阀3同时按下： 主控阀上位工作， 气缸伸出； 2、阀2与阀3同时松开： 主控阀下位工作， 气缸缩回； 3、阀2或阀3只要有一 个动作：主控阀中 位，气缸不动。
第十四章
气动基本回路
概述
气动系统一般由最简单的基本回路组成。 虽然基本回路相同，但由于组合方式不 同，所得到的系统的性能却各有差异。 因此，要想设计出高性能的气动系统， 必须熟悉各种基本回路和经过长期生产 实践总结出的常用回路。
气动基本常用回路
换向回路、速度控制回路 、 压力控制回路 、气液联动回路 、 计数回路、延时回路、 安全保护和操作回路、顺序动作回路
五、缓冲回路
活塞快速向右运 动接近末端，压下机 动换向阀，气体经节 流阀排气，活塞低速 运动到终点。 适用于活塞惯性 力大的场合。
第三节
压力控制回路
一、一次压力控 制回路：
作用：使储气罐送出的 气体压力不超过规定压 力。
特点：采用溢流阀结构 简单，工作可靠，但气 量浪费大；电接点压力 表对电机及控制要求高， 常用于对小型空压机的 控制。
2、单缸多往复动作回路
按下带定位装置的手动 阀1：连续往复运动； 松开带定位装置的手动 阀1：下位工作，气缸停 止运动。
第一节
换向回路
一、单作用气缸的换向回路
用三位五通换向阀可控制单作用气缸伸、缩、任意位置停 止，但定位精度不高。
气动控制基本回路
方向控制阀
单向型控制阀 换向型控制阀：通过改变气体通路使气流方向发生改
变 换向型控制阀按驱动方式可分为气压控制阀、电磁控制 阀、机械控制阀、手动控制阀和时间控制阀
方向控制回路
单作用气缸换向回路 双作用气缸换向回路
单向型控制阀
单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通 过的阀
AB
1
2
1
2
AB
O1 P O2 a)
O1 P O2 b)
P c)
双电磁铁直动式换向阀工作原理图 图17-10
换向型控制阀
时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）
节流后到气容（储气空间）中，经过一定时间气容内建立起一定 的压力后，再使阀芯动作的换向阀
K
A
a
POK
延时换向阀 图17-11 延时换向阀 图17-11
“是门”（S=A） “或门”（S=A+B ） “与门”（S=A·B） “非门”(S= Ã)元件 双稳元件
按结构形式分：
截止式 膜片式 滑阀式
或门：S=A+B
或门元件 图17-33 或门元件 图17-33
是门：S=A 与门：S=A·B
A
P(B)
图17-34是门和与门元件 是门和与门元件 图17-34
YT4543动力滑台液压系统：电磁铁动作表、基本回路、 工作原理、特点
气液速度控制回路 图17-32
气动逻辑元件（又称逻辑阀）
工作原理：
均是用压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部 件的动作，改变气流方向，从而实现逻辑控制功能
气动逻辑元件的分类
按工作压力分：
高压元件（0.2~0.8MPa ） 低压元件（0.02~0.2MPa ） 微压元件（〈0.02MPa)
液压与气动技术题库
第一章液压与气压传动概述1.液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？2.液压传动有哪些基本组成部分?试说明各组成部分的作用。
3.液压传动有哪些优缺点?4..如何绘制常用液压元件的图形符号?5. 气压传动系统与液压传动系统相比有哪些优缺点？第二章流体传动基础1.压力有哪几种表示方法？液压系统的压力与外负载有什么关系？表压力是指什么压力？2.解释下述概念：理想液体、恒定流动、层流、紊流和雷诺数。
3.理想伯努力方程的物理意义是什么？4.液压缸直径D=150mm，柱塞直径d=100mm，液压缸中充满油液。
如果在柱塞上(如图2-1a 所示)和缸体上(如图2-1 b所示)的作用力F=50000N，不计油液自重所产生的压力，求液压缸中液体的压力。
图2-15.如图2-2所示，一管道输送ρ=900Kg/m3液体，h=15mm。
测得压力如下：(1)点1、2处的压力分别是P1=0.45MPa、P2=0.4MPa；(2) P1=0.45MPa、P2=0.25MPa。
试确定液流方向。
图2-26.如图2-3所示，当阀门关闭时压力表的读数为0.25MPa；阀门打开时压力表的读数为0.06MPa。
如果d=12mm，ρ=900Kg/m3，不计液体流动时的能量损失，求阀门打开时的液体量Q。
图2-37.某一液压泵从油箱吸油。
吸油管直径d =60mm,流量Q =150L/min ，油液的运动粘度ν=30×106m 2/s ，ρ=900Kg/m 3，弯头处的局部损失系数ξ=0.2，吸油口粗滤器网上的压力损失ΔP=0.02MPa 。
若希望泵吸油口处的真空度不大于0.04MPa ，求泵的安装(吸油)高度(吸油管浸入油液部分的沿层损失可忽略不计)。
图2-48.如图2-5所示：已知：D=150mm ，d=100 mm ，活塞与缸体之间是间隙配合且保持密封，油缸内充满液体，若F = 5000N 时，不计液体自重产生的压力，求缸中液体的压力。
气动元件和基本回路
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3
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D1
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C1
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d*1(C1)=d1
5
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D0
c*1(D0)=c1
6
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B1
d*0(B1)= d0c1
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A0
b*1(A0)= b1c1
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d0 b1 a0
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A1 B0 D1 C1 D0 B1 A0 C0
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A1 B0
D1
C1
c1
a1
a0
A0
气动基本逻辑回路基础
气动元辅件图形符号类别名称符号类别名称符号方向控制阀单向型控制阀与门型梭阀辅件及其它装置气罐快速排气阀气源调节装置辅件及其它装置分水排水器人工排出压力检测器压力指示器自动排出压力计压差计空气过滤器人工排出脉冲计数器自动排出流量检测器流量计累计流量计除油器人工排出转速仪转矩仪自动排出压力继电器行程开关空气干燥器模拟传感器油雾器消声器辅助气瓶报警器气动基本逻辑回路及特点说明简图说明逻辑符号及表示式真值表、其他信号动作关系是回路a s0 01 1非回路a s0 11 0或回路a b s0 0 00 1 11 0 1 1 1 1与回路a b s0 0 00 1 01 0 0 1 1 1或非回路a b s0 0 10 1 01 0 0 1 1 0与非回路a b s0 0 10 1 11 0 1 1 1 0禁回路a b s0 0 00 1 11 0 0 1 1 0独或回路a b s0 0 00 1 11 0 1 1 1 0同或回路a b s0 0 10 1 01 0 0 1 1 1记忆回路a b s1s2 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1延时回路当有控制信号a时，需经一定时间延迟后才有输出s延时τ的长短可由节流元件调节。
回路要求信号a的持续时间大于τ脉冲信号形成回路回路可把一长信号a变为一定宽度的脉冲信号s，脉冲宽度可由回路中节流元件进行调节回路要求输入信号a的持续时间大于脉冲宽度简图说明1.压力控制回路一次压控制回路主要控制气罐，使其压力不超过规定压力。
常采用外控式溢流阀1来控制，也可用带电触点的压力表1′，代替溢流阀1来控制压缩机电动机的启、停，从而使气罐内压力保持在规定压力范围内。
采用溢流阀结构简单、工作可靠，但无功耗气量大；后者对电动机及其控制要求较高二次压控制回路二次压控制主要控制气动控制系统的气源压力，其原理是利用溢流式减压阀1以实现定压控制高低压控制回路气源供给某一压力，经二个调压阀（减压阀）分别调到要求的压力图a利用换向阀进行高、低压切换图b同时分别输出高低压的情况差压回路此回路适用于双作用缸单向受载荷的情况，可节省耗气量图a为一般差压回路图b在活塞杆回程时，排气通过溢流阀1，它与定压减压阀2相配合，控制气缸保持一定推力2.力控制回路串联气缸增力回路三段活塞缸串联。
液压与气动控制系统 学习情景5 双缸顺序动作气动系统的设计与装调
学习参考资料
（2）运动图（位移-步骤图）。
• 工作环节1 明确任务
工作环节1 明确任务
【学习目标】
（1）了解市场大环境，明确任务要求。 （2）准确记录客户需求，分析该生产线工作站的控制要求。
工作环节1 明确任务
【学习过程】
示例：
生产线的物料供料装置示意图如下，其驱动系统为气压系统。 （1）1.0缸先伸出，到位后2.0缸再伸出，2.0缸先缩回，到位后1.0缸再缩回。 （2）1.0缸先伸出，到位后2.0缸再伸出，1.0缸先缩回，到位后2.0缸再缩回。
学习参考资料
4.选择控制元件 （1）确定控制元件的类型及数目。 （2）确定控制方式及安全保护回路。 5.选择气动辅助元件 （1）选择过滤器、油雾器、储气罐、干燥器等的形式及容量。 （2）确定管径、管长、管接头的形式。 （3）验算各种阻力损失，包括沿程阻力损失和局部阻力损失。
学习参考资料
二、多缸控制回路设计
• 工作环节3 计划与决策
工作环节3 计划与决策
【学习目标】
（1）能够根据客户需求划分工作阶段，分配工作任务，制订可行的工作 计划。
（2）能够操作FluidSIM-P仿真软件，独立设计出符合任务功能要求的气动 回路。
（3）能够制定出设备清单。 （4）分析各小组设计的回路，总结出本组最优方案。 （5）能按照相关规范查阅产品手册，并进行气压元件的选型。
学习情景3 手机TP压合装置气动系统的设计与装调
【工作情景描述】
某生产企业承接了一套自动化生产线的设计与装调项目，计划通过气动控制 系统实现速度、位置及顺序控制。请同学们分小组领取该任务，以企业专业人 员的身份与客户进行沟通，分析设备特点及客户要求，利用所学的机械制图、 气动系统控制、安装和调试、常用工具操作、检测操作等知识设计并绘制相应 的控制原理图，利用计算机辅助设计软件进行功能验证、元器件选择、回路的 安装和调试以及控制功能校验，对出现的问题及时修改或完善。按时、保质完 成任务，经质检人员检验后交客户评价及验收。
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阀，用a0表示气缸A退回到终端位置所碰到的行程阀。
项目九 1.9 A1B1A0B0气控回路的安装与检修 任务2 A1B1A0B0顺序动作回路
项目九 1.9 A1B1A0B0气控回路的安装与检修 项目巩固与提高
请根据控制要求设计其气动控制回路 如下的送料单元，按下开关，气缸A伸出，将工件从料仓推出， 接着气缸B伸出将工件举起送到传送带，气缸A退回后，气缸B1B1A0B0气控回路的安装与检修 项目巩固与提高
请根据控制要求设计其气动控制回路 参考答案:
项目九 1.9 A1B1A0B0气控回路的安装与检修 任务1 基本单元
在回路设计中规定，用大写字母A、B、C等表示气缸，下标1、0 表示气缸伸出和退回的两种动作状态。如A1表示气缸A活塞杆处 于伸出状态，A0表示气缸A活塞杆处于退回状态。用带下标1、0 的小字母a、b、c等分别表示相应的气缸活塞杆伸出或退回到终 端位置时所碰到的行程阀。如用a1表示气缸A伸出时碰到的行程