基本氣動(dòng)回路

第章基本回路前言我們的最終目的是利用氣壓機(jī)器進(jìn)行某種工作。在這一章里學(xué)習(xí)氣壓氣缸和方向控制閥的基本氣壓回路。以泛用氣壓回路的復(fù)動(dòng)氣缸為例，解釋氣壓回路的基本組合方法。另外，復(fù)動(dòng)氣缸基于以下的理由，氣壓回路被廣泛地使用?？梢苑謩e控制前進(jìn)和后退的速度。調(diào)整氣壓確保氣缸的前進(jìn)后退工作。可以用不定數(shù)的復(fù)動(dòng)氣缸構(gòu)成多方位氣缸。通過同電磁閥的組合，充分地利用氣壓氣缸的機(jī)能。工作轉(zhuǎn)換回路5孔閥是用于改變復(fù)動(dòng)氣缸的回路時(shí)，所使用的主要方向閥。1-1用5孔閥轉(zhuǎn)換回路5孔電磁閥1線圈被通電激磁后，氣缸2活塞桿側(cè)的壓縮空氣被排放，同時(shí)輸進(jìn)活塞桿反面的壓縮空氣推動(dòng)活賽運(yùn)動(dòng)，使活塞桿前伸。電磁閥1被消磁后，活塞桿會(huì)進(jìn)行后退。5孔閥圖5-1復(fù)動(dòng)氣缸的基本回路注意復(fù)動(dòng)氣缸的速度，是按孔，或孔的電磁閥的大小，氣缸的氣道徑，配管管路阻力和流進(jìn)氣缸內(nèi)的空氣量來決定。如果在不進(jìn)行速度控制時(shí)，動(dòng)作速度快，有可能損害裝置和機(jī)器。因此氣缸2使用有緩沖裝置的氣缸。最好是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從外部使用緩沖器。1-2使用位孔閥的轉(zhuǎn)換回路使用2個(gè)3孔閥(固定開放)代替4孔或者5孔閥，表示操作復(fù)動(dòng)氣缸的回路。 解說 電磁閥1勵(lì)磁后，氣缸桿會(huì)進(jìn)入(后退);在斷開1的同時(shí)勵(lì)磁電磁閥2的話，氣缸桿前進(jìn)。注意此氣壓回路，因3孔電磁閥可以設(shè)置在氣缸孔的附近，應(yīng)在氣缸容量超大，需要節(jié)約配管內(nèi)的空氣時(shí)使用。1-3使用2孔閥切換回路 解說 使電磁閥1和4勵(lì)磁，不讓電磁閥2 和 3勵(lì)磁的話，氣缸桿露出(前進(jìn))。 或者，不讓電磁閥1和4勵(lì)磁，使電磁閥2和3勵(lì)磁的話，氣缸桿回后退。復(fù)動(dòng)氣缸的速度控制回路用5孔閥的速度控制閥的速度控制回路在使用速度控制閥，控制氣缸的活塞速度時(shí)，其配管方法如圖5-2所示；氣缸的排氣有出口節(jié)流和進(jìn)口節(jié)流兩種方法。一般采用出口節(jié)流。a 出口節(jié)流回路b 進(jìn)口節(jié)流回路圖5-2復(fù)動(dòng)氣缸的速度控制回路（使用孔閥）自由流控制流運(yùn)動(dòng)不安定的差壓一定順利控制流速度控制閥自由流【動(dòng)作說明】出口節(jié)流進(jìn)口節(jié)流(1) 向1自由的流動(dòng)，氣壓會(huì)立刻升高。(2) 在2空氣出口被節(jié)流，排氣速度受限制。(3) 用1和2差壓進(jìn)行推動(dòng)，活塞可以比較順利地運(yùn)動(dòng)。(4) 但因氣體據(jù)有壓縮性，很難完全控制活塞的自走。(1) 由于是在進(jìn)口節(jié)流，1的升壓慢。(2) 向2自由的流動(dòng)，氣壓會(huì)立刻降低。(3) 1和2的壓力會(huì)失去平衡，活塞運(yùn)動(dòng)變得很不穩(wěn)定。(4) 隨著活塞的墮性運(yùn)動(dòng)，1的壓力不安定，活塞會(huì)產(chǎn)生動(dòng)一下，停一下的蠕動(dòng)現(xiàn)象。特征 出口節(jié)流控制，由于對(duì)排氣側(cè)進(jìn)行節(jié)流控制，所以，不容易出現(xiàn)蠕動(dòng)現(xiàn)象。由于對(duì)負(fù)荷變動(dòng)具有穩(wěn)定性，從速度控制特性出發(fā)，這種方式被廣泛使用。相反，進(jìn)口節(jié)流控制，由于氣缸側(cè)室接近大氣壓，所以，很容易出現(xiàn)蠕動(dòng)現(xiàn)象。另外，速度特性也不好。但是采用這種方式在一定程度上可以節(jié)省空氣的消費(fèi)量?；净芈穲D5-3基本機(jī)器構(gòu)成例節(jié)流閥FRLunit過濾器加 油 器方向控制閥速度控制閥氣 缸氣壓機(jī)器的基本構(gòu)成例如圖5-3所示。將圖5-3的氣壓機(jī)器構(gòu)成用表示記號(hào)標(biāo)志的話，如圖5-4所示。氣壓源節(jié)流閥加油器方向控制閥過濾器速度控制閥氣壓馬達(dá)圖5-4基本回路圖3-1引導(dǎo)操作回路圖5-4所示的是用電磁閥操作氣缸的回路圖，用空氣工作閥代替電磁閥時(shí)，如圖5-5所示。圖5-5引導(dǎo)操作回路方向控制閥（空氣工作閥）引導(dǎo)閥（手動(dòng)操作閥）3-2回路例(1) 用手動(dòng)把柄進(jìn)行1個(gè)往返的回路ACDB圖5-6用手動(dòng)把柄進(jìn)行1個(gè)往返的回路按動(dòng)按鈕A氣缸向前伸出，按動(dòng)按鈕B氣缸返回原位的回路。如圖5-6所示；按動(dòng)按鈕A壓縮空氣變成氣壓信號(hào)流動(dòng)傳給空氣工作閥轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換空氣工作閥后，氣缸柱向前伸出。図5-6還有，轉(zhuǎn)換空氣工作閥后，即使放開操作按鈕A，因空氣工作閥保持著工作狀態(tài)，氣缸的活塞桿會(huì)停在前面頂部。(2) 單向沖程回路ACDB圖5-7單向沖程回路按動(dòng)按鈕氣缸伸出到前端,之后再返回原位的回路。如圖5-7所示，按動(dòng)按鈕A壓縮空氣變成氣壓信號(hào)流動(dòng)轉(zhuǎn)換空氣工作閥。轉(zhuǎn)換工作閥后氣缸柱向前伸出。図5-71往復(fù)回路氣缸桿伸出到前端后，會(huì)起動(dòng)機(jī)械工作閥，壓縮空氣變成氣壓信號(hào)流動(dòng)轉(zhuǎn)換空氣工作閥。轉(zhuǎn)換工作閥后，氣缸的活塞桿返回原位，在后端停止。(3) 手動(dòng)把柄的連續(xù)往返回路GAEFCDB圖5-8連續(xù)往返回路轉(zhuǎn)換手動(dòng)把柄后，氣缸進(jìn)行連續(xù)往返的回路。如圖5-8所示；轉(zhuǎn)換手動(dòng)把柄后，空氣信號(hào)通過機(jī)械工作閥C轉(zhuǎn)換空氣工作閥B，氣缸G的活塞桿向前伸出。活塞桿伸出到前端時(shí)，壓動(dòng)機(jī)械工作閥D，壓縮空氣變成氣壓信號(hào)流動(dòng)轉(zhuǎn)換空氣工作閥。轉(zhuǎn)換空氣工作閥后，氣缸的活塞桿再次開始向前伸出。如此只有在打開手動(dòng)把柄時(shí)，活塞會(huì)持續(xù)進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。氣缸的前伸和后退速度用速度控制開關(guān)F來調(diào)解。(4) 使用梭子閥的回路ACDBEF圖5-9使用梭子閥的回路圖5-9是在圖5-7用手動(dòng)把柄進(jìn)行1個(gè)往返的回路上，追加3孔電磁閥E和梭子閥F的回路。按動(dòng)按鈕或轉(zhuǎn)換3孔道電磁閥E時(shí)，壓縮空氣變成氣壓信號(hào)流動(dòng)轉(zhuǎn)換空氣工作閥，氣缸D的活塞桿向前伸出。這個(gè)回路，一般都把手動(dòng)和自動(dòng)操作并用起來使用。(5) 快速排氣閥的回路EACDB圖5-10使用快速排氣閥的回路圖5-10是在圖5-7用手動(dòng)把柄進(jìn)行1個(gè)往返的回路上追加快速排氣閥D，加快氣缸返回速度的回路。在氣缸和空氣工作閥配管的中途裝上快速排氣閥E，氣缸蓋側(cè)的壓縮空氣不通過空氣工作閥，會(huì)被立刻排到大氣之中。使用這個(gè)閥門，會(huì)減輕氣缸的背壓，增加氣缸的運(yùn)動(dòng)速度。氣壓指令序列控制4-1 概要指令序列控制，是自動(dòng)化及節(jié)能的旗手，不論規(guī)模大小，在各個(gè)產(chǎn)業(yè)界和領(lǐng)域上發(fā)揮著其使命。最近被廣泛地使用于氣壓控制，電氣控制，和電子控制領(lǐng)域上。4-2什么叫指令序列控制 ?所謂指令序列控制，按事前設(shè)定好的程序，階段性地進(jìn)行控制。就是說；指令序列控制是事先設(shè)定下一個(gè)動(dòng)作，在上一個(gè)動(dòng)作完了后，按其結(jié)果和目的，設(shè)定和組合下一個(gè)動(dòng)作。作為簡(jiǎn)單的例可以舉洗衣機(jī)的例；給水洗滌排外脫水給水洗滌排水脫水終了4-3氣壓控制的特征 一般來說，用即有的部件，可以組合構(gòu)成多種回路。 可以簡(jiǎn)單地連接增幅器和操作機(jī)器。 在多種回路上可以應(yīng)用共通的技術(shù)。 可有效地使用在易發(fā)生因電氣部件的短路引起爆炸和火災(zāi)裝置上。信號(hào)機(jī)器傳動(dòng)裝置增幅機(jī)器中轉(zhuǎn)機(jī)器 4-4氣壓控制機(jī)器的構(gòu)成按鈕 接力開關(guān) 主開關(guān) 氣缸空氣極限 梭子開關(guān) 按鈕 氣壓馬達(dá)延時(shí)開關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)（控制系統(tǒng)）4-5氣壓控制機(jī)器的用語(yǔ)和內(nèi)容 信號(hào)機(jī)器用手動(dòng)，或機(jī)械來操作物體開關(guān)的總稱，用外部的力量來傳送信號(hào)。 中轉(zhuǎn)機(jī)器接收從信號(hào)機(jī)發(fā)出的氣壓信號(hào)情報(bào)，進(jìn)行既定的指令序列演算后，把信號(hào)輸送給增幅器。 增幅機(jī)器接收從信號(hào)機(jī)和中轉(zhuǎn)器發(fā)出的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)氣缸，和氣壓馬達(dá)等傳動(dòng)裝置。電氣控制方式和氣壓控制方式的比較1） AND回路例PB1PB2CRCRSPB1PB2S圖-圖-這個(gè)回路同時(shí)按（PB）2按鈕時(shí)，電燈會(huì)發(fā)亮的回路。CRSPB1PB2CRPB1PB2S2） OR回路例圖-圖-這個(gè)回路在按2任何一個(gè)按鈕時(shí)，電燈都會(huì)發(fā)亮的回路。3） NOT回路圖1圖2PB1SPB1這個(gè)回路是從按鈕沒有信號(hào)輸入時(shí)會(huì)輸出，有信號(hào)輸入時(shí)不進(jìn)行輸出的回路。4） NAND回路（否定理論積）圖2圖1PB1PB2CRCRSSPB1PB2PB2PB1S這個(gè)回路是從按鈕沒有得到輸入信號(hào)時(shí)得不到輸出的回路。5） NOR回路（否定理論和）圖1圖2PB2CRPB1CRSSPB1PB2PB1PB2S這個(gè)回路是從按鈕或者得到輸入信號(hào)時(shí)得不到輸出的回路。6） 觸發(fā)器回路（自己保持回路）圖1圖2S1PB1PB2S2PB1CRS1CRS2CRCRS2這個(gè)回路是從按鈕或者得到輸入后轉(zhuǎn)換輸出，即使切斷輸入到有復(fù)位為止保持輸出的回路。7） 聯(lián)鎖回路（手動(dòng)操作時(shí)）根據(jù)裝置任意地進(jìn)行單獨(dú)操作，會(huì)影響或損壞其它傳動(dòng)裝置或引起意外事