气动控制基础原理教程

2020/3/8Page1welcome2020/3/8Page2气动控制基础原理教程Part12020/3/8Page3概要*背景知识*阀（阀瓣）*气动符号*气动回路图2020/3/8Page4121451324213213231AXY气压控制系统一个系统：气压控制系统两种符号：字符、图形三个部分：信号部分控制部分作动部分2020/3/8Page5气动技术是气动执行元件(气缸与气马达)和控制元件(各种控制阀)的工业实现和应用.气动技术是以空气作为工作介质.2020/3/8Page6气动技术的历史—2000年前，希腊人KSTESIBIOS制造了一门空气弩炮，成为使用气动技术第一人—公元一世纪出现了有关压缩空气作为能源应用的第一本书—20世纪中叶，气动技术开始在工业生产上实际应用并迅速推广2020/3/8Page7气动技术的历史—至50年代初，大多数元件由液压元件改造或演变而来，体积很大。—60年代，开始构成工业控制系统，气动技术脱离风动技术而自成体系。—70年代，与电子技术结合，在自动化领域广泛推广—80年代，向集成化，微型化发展—90年代后，向集成化，微型化，模块化，智能化方向发展2020/3/8Page8气压传动的优点1能源便宜2防火防爆3能源损失小4适合于高速间歇运动5自保持能力强6可靠性高,寿命长7安全方便2020/3/8Page9气动传动的缺点1稳定性差2输出功率小3噪音大4润滑性差5难以实现精确定位2020/3/8Page10气动技术的应用领域—汽车制造业—生产自动化—机械设备—电子半导体—家电制造行业—包装自动化—……2020/3/8Page11自然界中的空气是一种混合物,主要是由氧气,氮气,水蒸气,其它微量气体和一些杂质(如尘埃,其它固体粒子等)等组成.空气中水分、油份和固体杂质粒子等的含量是决定系统能否正常工作的重要因素.空气的基本性质2020/3/8Page12空气的基本性质杂质的影响—锈蚀金属元件—凝结成冰而损坏管道及附件—形成水击现象，破坏管路2020/3/8Page13空气的基本性质杂质的影响—聚集成爆炸混合物—氧化形成有机酸，腐蚀设备—加速密封件老化2020/3/8Page14空气的基本性质杂质的影响—增大摩擦，加速气动元件磨损—与油气混合，阻塞管路2020/3/8Page15理想气体(不计粘性)状态方程PV/T=R常数P:绝对压力PaT:绝对温度KV:气体体积m3波义尔定律查理定律盖吕萨克定律2020/3/8Page16气体流动的连续性方程1*A1*V1=2*A2*V21,2:截面1,2上流体密度A:截面积V:通过截面的速度2020/3/8Page17理想液体定常流动时，液体的任一通流截面上的总比能（单位重量液体的总能量）保持为定值。/-1*P1/1+V12/2=/-1*P2/2+V22/2:绝热指数可压缩气体绝热流动伯努里方程2020/3/8Page18真空发生器原理及实物图片“VN-”0.45-3mm“VAD-”“VAK-0.5-1.5mm真空发生器原理2020/3/8Page19相关技术资料气压-单位面积上的作用力常用单位为:Pa,Psi,bar,kgf/cm3,atm2020/3/8Page20Pa=N/m2是国际标准压力单位Psi(磅/平方英寸)是非标压力计量单位1Psi=6897.8Pa相关技术资料2020/3/8Page21bar是非标压力计量单位1bar=105Pa工业用标准压力：6bar相关技术资料2020/3/8Page22kgf/cm2是非标压力单位1kgf/cm2=0.9807*105Pa相关技术资料2020/3/8Page23atm是非标压力单位(表示标准大气压)1atm=1.013*105Pa相关技术资料2020/3/8Page24标准大气压(相对压力零点)零(绝对压力)真空1atm1.013*105Pa0.0703Psi-1bar1kgf/cm21bar2020/3/8Page25流量是指体积流量,即单位时间流过管道的体积常用单位有:m3/s,l/min,m3/h相关技术资料2020/3/8Page26m3/s是国际标准流量的计量单位1l/min=1.67*10-5m3/s1l/h=2.78*10-7m3/s相关技术资料2020/3/8Page27以下非标单位也经常使用Kv:是指温度+5°C~+30°C的水朝指定方向流经一元件,压力损失为1bar时的流量,单位m3/h.Kv=Qn/1100Qn标准额定流量,单位l/minCv是流量系数(美国所采用的流量特性)Cv=Qn/984相关技术资料2020/3/8Page28以下缩写常用来表示测试条件S.T.P=标准温度及压力(0°C及1.013*105Pa绝对压力)N.T.P=正常温度及压力(20°C及1.013*105Pa绝对压力)M.S.C=公制标准情况(15°C及1.013*105Pa绝对压力)ANR=温度:20°C及相对湿度:65%相关技术资料2020/3/8Page29相关技术资料露点：在一定空气压力下，逐渐降低空气的温度，当空气中所含水蒸气达到饱和状态，开始凝结成水滴时的温度叫做该空气在该空气压力下的露点温度。2020/3/8Page30阀（阀瓣）单气控两位三通阀2020/3/8Page312/2两位两通阀3/2两位三通阀3/2两位三通阀2020/3/8Page32阀瓣（阀）的符号表示方法e.g.:b/a“a”位“b”通阀a:阀瓣内的转接位置数目b:阀瓣内的路径数目或受控制接口数目2020/3/8Page334/2两位四通阀5/2两位五通阀2020/3/8Page345/3三位五通阀中封式5/3三位五通阀中泄式5/3三位五通阀中压式2020/3/8Page35气口用数字表示,符合ISO5599标准(两位五通和三位五通方向阀)1进气口2,4工作口或输出口3,5排气口12,14控制口10输出信号清零的控制口81,91外控口82,84控制气路排气口2020/3/8Page36气口用字母表示(实际中常见)A,B,C工作口或输出口P进气口R,S,T排气口L泄漏口X,Y,Z控制口2020/3/8Page37两种表示的对比气口数字表示(符合ISO5599标准)字母表示进气口1P工作口2B排气口3S工作口4A排气口5R输出信号清零的控制口(10)(Z)控制口12Y控制口14Z2020/3/8Page38各类图形符号包括常用的气动图形符号(符合DINISO1219标准)空压机储气罐VZSCRVZS2020/3/8Page39过滤器油雾器12调压阀LF-LOE-LR-2020/3/8Page40气源处理三联件气源处理三联件简化符号MSB4-1/8-FRC12020/3/8Page41普通手控方式按钮手柄手柄记忆脚踏板K/O-3-PK-3TH-3-M5VHERF-5-1/4-BTH-5-1/4-B2020/3/8Page42弹簧滚轮杠杆单向滚轮杠杆气控电控先导RO-3-1/4-BLO-3-1/4-BVL-5-1/2CPE-18-M1H-5LS-1/4MFH-5-1/82020/3/8Page43单气控两位三通阀双气控两位三通阀单电控两位五通阀双气控两位五通阀VL-5-1/2J-3-PK-3MFH-5-1/2J-5-1/4-B2020/3/8Page44单向阀(不带弹簧)单向阀(带弹簧)节流阀单向节流阀气控单向阀2121HGLGRLOHGRLA2020/3/8Page45AXYAXYAPR梭阀(或阀)双压阀(与阀)快速排气阀OSZKSEU2020/3/8Page4612132611223压力顺序阀延时阀VZ-3-PK-3VD-3-PK-32020/3/8Page47单作用气缸双作用气缸双作用气缸(带磁环.可调气缓冲)双作用气缸(带磁环.可调气缓冲)双出杆双作用气缸(带夹紧装置)ESNUADVUDNC-S2-KP2020/3/8Page48双作用倍力气缸双作用摆动气缸气囊式气缸双作用多位气缸双作用无杆气缸双作用多位气缸ADVUPDPNCDGCDSMEBDNCT2020/3/8Page49气动基本回路2020/3/8Page501.压力及控制回路1211023113P1P2P1P2OR12P1P2高低压控制回路2020/3/8Page512.往复控制回路121451324213213231AXY321212132020/3/8Page52121451324213213231AXY双手启动2020/3/8Page5342315141221312132压力顺序阀回路2020/3/8Page54423151412213611223231AXY423151412213611223231AXY气动延时回路2020/3/8Page553.速度控制回路对于气动,采用排气节流较进气节流效果好.它可使进气阻力小,且活塞在有背压情况下向前运动运动较平稳,受外载变化的影响较小F=042513F=0425132020/3/8Page5621351324APRAPR快速排气阀回路2020/3/8Page574.位置控制回路153421412121424351212121212020/3/8Page5812145132411023113带锁紧机构气缸控制回路2020/3/8Page59423151412213231423151412231STARTb0b1a1a0cylinderAcylinderBa0a1b0b1多缸顺序控制回路A+/B+/A-/B-2020/3/8Page60多缸顺序控制回路如若顺序改为A+/B+/B-/A-的控制回路应该是怎样的呢?2020/3/8Page61请给出您的答案2020/3/8Page63THEEND2020/3/8Page64