液压与气压传动-第2版-教学课件-马振福-高职课件(3)讲课讲稿.ppt

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1、液压与气压传动-第2版-教学课件-马振福-高职课件(3)第一节气动程序系统设计步骤和方法一、明确系统的工作要求1）循环动作过程要求：2）运动状态要求：3）输出动力要求：4）工作环境要求：5）控制方式要求：二、确定控制方案，进行气动回路设计1）根据工作要求和循环动作过程列出工作程序图，包括执行元件的数目、动作顺序及执行元件的形式。2）根据工作程序图画出信号-动作状态图（X-D线图）或卡诺图。3）找出障碍信号并消除障碍。4）画出逻辑原理图和气动回路图。三、选择和计算执行元件1）确定执行元件的类型及数目。2）计算选择结构参数。3）计算耗气量。四、选择控制元件1）确定控制元件

2、的类型及数目。2）确定控制方式及安全保护回路。五、选择气动辅助元件1）选择过滤器、油雾器、储气罐、干燥器、消声器等元件的容量及形式。2）确定管径、管长及管接头的形式。六、根据执行元件的耗气量，确定压缩机的容量及台数第二节行程程序回路的设计行程程序回路的设计方法有：信号-动作状态图法（简称X-D线图法）、卡诺图法及分组供气法等。信号-动作状态图法，故障诊断和排除比较简单又直观，由此设计出的气动回路控制准确、回路简单、使用和维修方便。X-D线图法设计行程程序控制回路步骤：1）根据生产自动化的工艺要求，列出工作程序图。2）绘制信号-动作(X-D)状态图。3）分析找出障碍，并

3、排出障碍信号，列出所有执行元件控制信号的逻辑表达式。4）绘制逻辑控制原理图。5）绘制气动回路原理图。一、行程程序回路的设计方法和步骤二、信号-动作状态图法中符号的规定3）控制气缸换向的换向阀也用与其控制的缸所对应的文字符号表示。4）右上角带“*”号的信号表示经过逻辑处理而排除障碍的执行信号，如a0*、a1*等；而把不带“*”号的信号叫做原始信号，如a0、a1等。1）用大写字母表示气缸，用下标“0”与“1”表示气缸活塞杆缩回，伸出两种状态。2）用带下标的小写字母a0、a1、b0、b1分别表示与动作A0、A1、B0、B1相对应的行程阀及其输出信号。三、信号－动作（X-D）

4、状态图法介绍设有两个气缸（A、B）的系统，要求其动作顺序为：A缸进→B缸进→B缸退→A缸退，该动作顺序可用程序式表示，即可写成A1B1B0A0。此时按下列步骤进行设计：1.列出工作程序图根据动作顺序，得到工作程序图，为启动信号。2.绘制信号-动作状态图（1）画方格图根据列出的工作程序，从左至右画方格，并在方格顶拦填写程序序号1、2、3、4。在序号下面填上相应的动作状态A1、B1、B0、A0；在最右边一栏填写“执行信号表达式”。每个X-D组包括上下两行，上行为行程信号，下行为该信号控制的动作状态。应注意：由于程序是首尾相接的，因此，方格图也应是首尾相接的。也就是程序序号

5、1左侧的那条纵线与程序序号4右侧的那条纵线视为同一条线。X-D组1234执行信号A1B1B0A01a0(A1)A12a1(B1)B13b1(B0)B04b0(A0)A0备用格方格图（2）画动作状态线（D线）用横向粗实线画出各执行元件的动作状态线。起点是该动作程序的开始处，用符号“○”画出；终点处用符号“×”画出。动作状态的终点是该动作状态变化的开始处。（3）画信号线（X线）信号线的起点是与同一组中动作状态线的起点相同，用符号“○”画出；如信号a1是控制B缸活塞杆伸出动作B1的，则a1与B1同一起点。终点是和上一组中产生该信号的动作状态线终点相同，如信号a1是由上组A1

6、产生的，所以a1终点与A1终点相同，用符号“×”画出。3.列出所有执行元件的执行信号表达式（1）判断有无障碍信号设计行程程序控制回路必需注意信号之间是否存在干扰。例如，某一信号妨碍另一信号的输出，或两个信号控制一个动作等，这就是信号之间形成了障碍，首先要找出障碍信号，然后再设法将其消除。方法：可对X-D线图进行分析，若各信号线均比所控制的动作线短（或等长），则各信号均为无障碍信号；若有某信号线比其所控制的动作线长，则该信号为障碍信号，所长出的那部分线段就叫障碍段，用波浪线“”表示。图中a1、b0就是障碍信号。（2）消除障碍段（简称消障）1）脉冲信号法：即把障碍信号变成

7、脉冲信号。图a是利用机械式活络挡块使行程阀发出的信号变成脉冲信号的示意图。工作原理：当活塞杆伸出时，活络挡块压行程阀发出脉冲信号；活塞杆收回时，活络挡块绕销轴转动通过行程阀，此时不发信号。这样就能使行程阀把长信号变为短信号。工作原理：活塞杆前进时压下行程阀发出脉冲信号；活塞杆返回时行程阀的头部具有可折性，没有把阀压下，阀就不发信号。上述方法排出障碍简单易行，可节省气动元件及管路。这种消障方法适用于定位精度要求不高，活塞运动速度不太大的场合。图b：用可通过式行程阀发脉冲信号。2）逻辑回路法：为了排除障碍信号中的障碍段，可以另外引入一个辅助信号（称为制约