图书简介:
目 录 ·V·
目 录
第一篇 概论 ........................................................................................................................................... 1
第1 章 自动控制系统 ................................................................................................................... 2
1.1 自动化系统的组成 .......................................................................................................... 2
1.2 电气控制系统 .................................................................................................................. 5
1.3 PLC 控制系统 .................................................................................................................. 7
1.4 系统动作过程的表述与确定 ........................................................................................ 14
思考题 ..................................................................................................................................... 18
第2 章 液压与气动系统 ............................................................................................................. 19
2.1 液压与气动技术的研究对象 ........................................................................................ 19
2.2 液压与气压传动介质 .................................................................................................... 23
2.3 压力的传递特性 ............................................................................................................ 26
思考题 ..................................................................................................................................... 29
第二篇 液压与气动基础元件 ............................................................................................................. 30
第3 章 执行元件 ......................................................................................................................... 31
3.1 液压缸 ............................................................................................................................ 31
3.2 气缸 ................................................................................................................................ 34
3.3 液压摆动马达 ................................................................................................................ 39
3.4 液压旋转马达 ................................................................................................................ 40
3.5 气马达 ............................................................................................................................ 42
3.6 执行元件的应用特点 .................................................................................................... 43
思考题 ..................................................................................................................................... 46
第4 章 控制元件 ......................................................................................................................... 47
4.1 液压方向控制元件 ........................................................................................................ 48
4.2 气动方向控制元件 ........................................................................................................ 59
4.3 液压压力控制元件 ........................................................................................................ 61
4.4 气动压力控制元件 ........................................................................................................ 65
4.5 液压流量控制元件 ........................................................................................................ 67
4.6 气动流量控制元件 ........................................................................................................ 69
4.7 液压比例阀、插装阀、叠加阀 .................................................................................... 71
4.8 气动比例阀 .................................................................................................................... 82
思考题 ..................................................................................................................................... 84
第5 章 常用检测元件 ................................................................................................................. 85
5.1 磁性传感器 .................................................................................................................... 86
5.2 接近传感器 .................................................................................................................... 87
5.3 光电式传感器 ................................................................................................................ 89
·VI· 液压与气动控制技术
5.4 其他类型传感器件 ........................................................................................................ 93
5.5 检测信号的传递与转换 ................................................................................................ 96
思考题 ..................................................................................................................................... 98
第6 章 动力源 ............................................................................................................................. 99
6.1 液压源的结构组成 ...................................................................................................... 100
6.2 气源的结构组成 .......................................................................................................... 119
6.3 密封装置 ...................................................................................................................... 124
6.4 管路 .............................................................................................................................. 128
思考题 ................................................................................................................................... 130
第三篇 液压与气动基本回路 ........................................................................................................... 131
第7 章 方向控制回路 ............................................................................................................... 132
7.1 液压换向回路 .............................................................................................................. 133
7.2 气动换向回路 .............................................................................................................. 137
7.3 液压锁紧回路 .............................................................................................................. 139
7.4 气动锁紧回路 .............................................................................................................. 144
7.5 液压往复控制回路 ...................................................................................................... 145
7.6 气动往复控制回路 ...................................................................................................... 150
7.7 液压缸定位控制 .......................................................................................................... 152
7.8 气缸定位控制 .............................................................................................................. 155
思考题 ................................................................................................................................... 158
第8 章 压力控制回路 ............................................................................................................... 159
8.1 液压调压回路 .............................................................................................................. 161
8.2 气动调压回路 .............................................................................................................. 164
8.3 液压减压回路 .............................................................................................................. 166
8.4 气动减压回路 .............................................................................................................. 170
8.5 液压增压回路 .............................................................................................................. 172
8.6 气动增压回路 .............................................................................................................. 173
8.7 液压卸荷回路 .............................................................................................................. 176
8.8 液压保压回路 .............................................................................................................. 178
8.9 液压平衡回路 .............................................................................................................. 182
8.10 液压缓冲回路 ............................................................................................................ 184
8.11 气动缓冲回路 ............................................................................................................ 186
8.12 液压缸的推力及运动速度计算 ................................................................................ 187
8.13 气动压力回路的特点 ................................................................................................ 188
思考题 ................................................................................................................................... 190
第9 章 流量控制回路 ............................................................................................................... 192
9.1 液压调速回路 .............................................................................................................. 193
9.2 气动调速回路 .............................................................................................................. 202
9.3 液压快速运动回路 ...................................................................................................... 203
9.4 气动快速运动回路 ...................................................................................................... 207
目 录
·VII·
9.5 液压速度转换回路 ...................................................................................................... 208
9.6 气动速度转换回路 ...................................................................................................... 211
9.7 液压同步回路 .............................................................................................................. 213
9.8 气动同步回路 .............................................................................................................. 217
思考题 ................................................................................................................................... 218
第四篇 液压与气动典型系统 ........................................................................................................... 220
第10 章 (项目一)动力滑台 ................................................................................................. 221
10.1 概述 ............................................................................................................................ 221
10.2 液压传动动力滑台 .................................................................................................... 223
第11 章 (项目二)成形机 ...................................................................................................... 230
11.1 成形机的分类 ............................................................................................................ 230
11.2 液压成形机 ................................................................................................................ 231
第12 章 (项目三)机械手 ..................................................................................................... 237
12.1 机械手的组成 ............................................................................................................ 237
12.2 机械手的分类 ............................................................................................................ 239
12.3 气动与液压机械手 .................................................................................................... 246
12.4 六自由度搬运机械手的控制 .................................................................................... 255
思考题 ................................................................................................................................... 259
第五篇 使用维护篇 ........................................................................................................................... 261
第13 章 液压系统的设备维修与维护 ...................................................................................... 262
13.1 液压系统的故障检修方案 ........................................................................................ 262
13.2 液压系统的故障检修与诊断 .................................................................................... 263
13.3 液压系统的油污染问题 ............................................................................................ 267
13.4 液压系统的清洗过程 ................................................................................................ 270
13.5 液压系统清洗后的参数调整 .................................................................................... 272
第14 章 气动系统的安装、调试、维护、维修 ...................................................................... 274
14.1 气动系统的工作环境与传动控制方案的确定 ......................................................... 275
14.2 气动执行元件的安装与调试 .................................................................................... 276
14.3 气动控制元件的安装与调试 .................................................................................... 280
14.4 气动检测元件的安装与调试 .................................................................................... 283
14.5 气源的安装与调试 .................................................................................................... 284
14.6 气动系统的使用与维护 ............................................................................................ 289
附录 液压与气压传动常用图形符号 ............................................................................................... 293
参考文献 ............................................................................................................................................... 297
展开
前 言
目前的自动控制系统主要以PLC为控制单元,借助机、电、气、液传动结构,利用其相应的控制元件形成综合控制系统,因此液压与气动控制技术是自动控制系统的一部分,而液压与气动控制技术的研究则应从系统的通用控制结构入手,对其液压与气动传动装置按照设备系统的结构组成进行系统性的研究。本教材按照液压与气动装置的设备结构,从系统的执行元件、控制元件、检测元件及动力源方面,针对性地分析了液压与气动基础元件的特点和控制要求,并通过对液压与气动基本控制回路和典型控制应用系统等的分析,力求培养读者对实际系统举一反三和深入研究开发的能力。这就要求对实际系统进行分析时,应将“复杂控制回路系统”分割,形成若干“基本回路”,而“基本回路”由“基础元件”构成;通过对“基础元件”的熟悉和“基本回路”的掌握以及对典型控制应用系统“复杂控制回路”的拆分过程,实现对液压与气动控制技术的熟知。并在应用过程中能够根据实际系统特点选择用循环动作图、动作表、动作时序图、流程图、功能表图等来表达系统控制过程,并用基础元件和基本控制回路的灵活组合,形成满足特定要求的典型回路;同时用中英文元素标注和完整的结构来突出“图”的工程表达语言,使图中基础件的名称与国际接轨。
本教材共分五篇,第一篇为概论,主要介绍自动控制系统的结构及液压与气动系统的特点。给出了选择系统控制过程的几种描述方法、系统的主要参数以及液压与气动的相同点与不同点。第二篇为液压与气动基础元件部分,主要从执行元件、控制元件、检测元件、动力源结构等方面进行系统描述,利用液压与气动元件在结构原理上相同的特点,通过归纳液压与气动回路和元件的区别,用通用结构原理和补充说明方式来描述液压与气动元件的结构特点。第三篇为液压与气动基本回路部分,主要介绍液压与气动控制系统的方向、压力、流量的基本控制回路的几种形式。第四篇为液压与气动典型系统部分,主要介绍了动力滑台液压进给系统的控制过程、油压机的控制过程以及液压与气动机械手系统的控制过程等实际应用控制回路,包括系统控制过程的描述、液压或气动原理图分析、I/O结构图、功能表图、梯形图等。第五篇是液压与气动系统的使用维护部分,主要介绍了液压系统的设备维修与维护方法以及气动系统的安装与调试过程等,包括故障现象判断、参数整定要求、实际操作内容等。
教材力求作为该课程的参考书并成为学生的自学读物和课程工具书,而不单单是教师的教案,因为笔者认为,课堂是老师和学生共同“教”和“学”的过程,当然是以学生为主体寻找到的“教法”和主体自觉努力“兴趣”学法的统一,因此无论是“理论教学”、“项目教学”、“实验过程”、“实训过程”等,都是根据教学内容和学习主体的客观情况确定的教学过程,不同的内容其过程形式不同,但教材则要求从目录到内容应对学科进行“面”、“线”、“点”的分类。“篇”相当于“面”,应给出学科“块”的结构,而这个块应便于总结和归类;“章”相当于“线”,应给出学科上下一条“线”的“因果”结构,而这个线应便于梳理和划分;“节”相当于“点”,应给出学科的主要知识点,而这个点应该是“面”和“线”上的知识基础点,并通过“面”、“线”、“点”的模块结构掌握知识要点,并最终通过“目录”获得总结学科知识和查阅学科知识的能力。
液压与气动系统中,习惯上将压强称为压力,为叙述方便以及符合行业例行标准,本书沿用此惯例。
本书由唐山工业职业技术学院冷更新、张雨新主编,牛彩雯、辽宁机电职业技术学院郑晓坤参与编写。在编写过程中参考了有关专业书籍和资料,在此向原作者表示最诚挚的谢意!
由于编者水平有限,书中难免出现不妥之处,敬请读者批评指正。
编 者
2015年4月
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