气动系统课程设计报告说明书
气动控制系统设计说明书课程设计
任务5：儿童游乐机控制系统设计
1任务分析
根据项目描述双作用气缸A和B均处于缩回状态，记做A0、B0；A缸伸出记做A1；气缸B伸出，记做B1；设备4个控制按钮分别记做a、b、c、d，当按下控制按钮a时，A缸伸出，B 缸缩回；当按下控制按钮b时，B缸伸出，A缸缩回；当按下控制按钮c时，AB缸均伸出；当按下控制按钮d时，AB缸均缩回；当按钮都不按时，AB缸为缩回状态。
2回路设计
2.1绘制卡诺图
由上述的工作程序，绘制卡诺图（图5-1），用于化简逻辑函数。
B1卡诺图B1卡诺图
图5-1 卡诺图
由卡诺图得出逻辑函数表达式为：
A1=c+ab
A0=d+ab
B1=c+ab
B0=d+ab
2.2绘制逻辑原理图
系统的逻辑原理（图5-2）
图5-2 逻辑原理图2.3绘制气动回路原理图
根据逻辑原理图绘制气动原理图（图5-3）
图5-3气动回路原理图
3动作仿真
按下a键，A缸伸出B缸缩回（图5-4）
图5-4 按下b键，B缸伸出A缸缩回（图5-5）
图5-5 按下C键，A、B缸同时伸出（图5-6）
图（5-6）
按下d键，A、B缸同时缩回（图5-7）
图5-7
4搭建回路
根据气动回路原理图，在气动实训台上搭建回路，满足项目工作要求。
（图5-8）
图5-8。
气动原理设计实验报告
一、实验目的1. 了解气动原理的基本概念和基本规律。
2. 掌握气动元件的结构和工作原理。
3. 通过实验，验证气动原理在工程中的应用。
4. 提高动手能力和实验操作技能。
二、实验原理气动原理是指利用气体压力能和动能的相互转换，实现机械能传递和转换的原理。
在实验中，我们主要研究以下气动元件及其工作原理：1. 压缩机：将气体压缩，提高气体压力，实现气体压力能的转换。
2. 蓄能器：储存气体压力能，为气动系统提供能量。
3. 电磁阀：根据电信号控制气体的通断，实现气动系统的控制。
4. 气缸：将气体压力能转换为机械能，实现运动机构的动作。
三、实验器材1. 气动实验台2. 压缩机3. 蓄能器4. 电磁阀5. 气缸6. 控制箱7. 量筒8. 压力表9. 连接管路四、实验步骤1. 连接实验台，检查各气动元件是否正常。
2. 启动压缩机，观察压力表读数，确保系统压力稳定。
3. 接通蓄能器，观察压力表读数，记录蓄能器压力。
4. 接通电磁阀，观察气缸运动情况，记录气缸动作时间。
5. 调整电磁阀，观察气缸运动情况，记录气缸动作时间。
6. 关闭电磁阀，观察气缸停止运动情况，记录气缸停止时间。
7. 重复步骤4-6，记录不同压力下气缸的动作时间。
8. 比较不同压力下气缸动作时间的差异，分析压力对气缸运动的影响。
9. 改变蓄能器压力，观察气缸运动情况，记录气缸动作时间。
10. 分析蓄能器压力对气缸运动的影响。
五、实验数据1. 压缩机压力：0.5MPa2. 蓄能器压力：0.3MPa3. 气缸动作时间（开启）：1s4. 气缸动作时间（关闭）：0.8s5. 不同压力下气缸动作时间（开启）：0.5MPa时，0.9s；0.8MPa时，1.2s；0.7MPa时，1.5s6. 改变蓄能器压力下气缸动作时间（开启）：0.3MPa时，1.1s；0.2MPa时，1.3s六、实验结果与分析1. 实验结果表明，在相同压力下，气缸动作时间随着压力的增大而减小，说明压力对气缸运动有显著影响。
液压与气动课程设计说明书
广西科技大学（筹）课程设计说明书课程名称：液压与气压传动题目名称：校正压装液压机的液压传动班级：姓名：学号：指导教师：2012年6月26日组员分工表课程设计的目的现代机械一般多为机械、电气、液压三者紧密相连结合的一个综合体。
液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传统形式。
液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。
因此，《液压传动》课程是工科机械类各专业都开设的一门重要课程。
它既是一门理论课，也与生产实际有着密切的联系。
为了学好这样一门重要课程，除了在教学中系统讲授以外，还应该设置课程设计教学环节，使学生理论联系实际，掌握液压传动系统设计的技能与方法。
课程设计的目的主要有以下几点：1、综合运用液压传动课程及其他有关先修课程的理论知识和生产实习知识，进行液压传动设计实践，使理论知识和生产实践紧密结合起来，从而使这些知识得到进一步地巩固，加深、提高和扩展。
2、在设计实践中学习和掌握通用液压元件，尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方式，培养设计技能，提高学生分析和嫁接生产实际问题的能力，为今后的设计工作打下良好的基础。
3、通过设计，学生应在计算、绘图、运用和熟悉设计资料（包括设计手册，产品样本，标准和规范等）以及进行估算方面得到实际训练。
设计题目：设计一台校正压装液压机的液压系统。
要求工作循环是快速下行→慢速加压→快速返回→停止。
压装工作速度不超过5mm／s，快速下行速度应为工作速度的８～10倍，液压缸总行程工件压力不小于4KN。
一、设计步骤1.分析工况及设计要求，绘制液压系统草图按设计要求，希望系统结构简单，工作可靠，估计到系统的功率可能较大，且连续工作，所以决定采用叶片泵。
系统中采用三位四通阀是为了是工作台能在任意位置停留，使换向平稳。
2.计算液压缸的外载荷已知工作负载Fw =40000N，惯性力Fa较小可取0.摩擦力主要由密封阻力构成，按5%有效作用力估算Ff =0.05 Fw=2000N故总负载力R= Ff+Fw=40000+2000=42000N取液压缸机械效率mη=0.9，则液压缸工作阶段的负载值如下表：3速度分析已知工作速度即工进速度为最大5mm/s,快进快退速度为工进速度的8-10倍。
气动课程设计任务书14-15(1)
《典型气动设备系统设计》综合项目任务书一、本课程基本情况1．课程基本信息项目课程：《气压传动技术（二）》——典型气动设备系统设计所属专业：机械设计与制造（气液方向）学时：66+2周学分：3.5+2授课对象：2012级机械设计与制造（气液方向）班级2．课程主要知识内容及能力要求（1）气压传动概述掌握气压传动的工作原理以及组成；熟悉气压传动的优缺点；了解气压传动的应用及发展。
（2）气动基础知识了解空气的性质以及空气中的水分；熟悉气体的控制规律（气体状态方程）；了解气体流动特性。
（3）气源装置及辅件掌握压缩空气站的组成及空气压缩机的工作原理；熟悉杂质对气动装置的影响；要求学生能掌握常用的气动辅件的工作原理、结构和特点，以达到正确选用、合理使用、简单维护维修的目的。
（4）气动执行元件了解气缸的分类及工作特性；掌握气缸的主要尺寸及结构设计；熟悉气马达的结构原理；掌握气动执行元件基本参数计算及选型。
（5）气动控制元件掌握方向控制阀、流量控制阀、压力控制阀的分类、结构原理与图形符号；掌握各类阀性能参数、选型及常见故障排除；熟悉气动逻辑元件的分类；掌握高压截止式逻辑元件结构原理及应用。
（6）气动基本控制回路掌握压力控制回路、换向回路、速度控制回路、位置控制回路、安全保护回路、往复动作回路、延时回路、计数回路等工作原理及应用；掌握常用气动基本控制回路的设计方法；能够分析中等复杂程度的气动系统原理图。
（7）气动逻辑控制回路设计熟悉逻辑函数、真值表、卡诺图基本概念；了解布尔代数的三种基本逻辑运算及其恒等式；熟悉逻辑函数表达式的简化；掌握组合逻辑控制回路设计的一般方法步骤；能够应用卡诺图法设计一般复杂程度的气动逻辑控制系统。
（8）气动行程程序控制回路设计掌握气动行程程序控制回路的组成与表示；掌握气动逻辑原理图绘制；掌握障碍信号的判别及消除；能够应用X-D线图设计法、串级转换法、步进控制法设计中等复杂程度的气动行程程序控制回路。
气动课程设计说明书
目录一、前言 (2)二、设计任务 (2)三、总体方案计 (3)四、机械系统设计 (4)Ⅰ、进退刀缸设计计算 (4)Ⅱ、夹紧缸设计计算： (7)Ⅲ、抓料缸设计计算： (9)Ⅳ、送料缸设计计算： (8)五、控制系统组成 (14)六、设计小结 (17)七、参考文献 (18)一、前言气动技术是实现工业自动化的重要手段。
气压传动的介质来自于空气，对环境污染小，工程容易实现，所以气压传动是一种易于推广普及的自动化应用技术。
气动技术应用于机械、化工、电子、电气、纺织、食品、包装、印刷、轻工、汽车等多个行业，尤其在各种自动化生产装备和生产线中得到了广泛的应用，极大地提高了制造业的生产效率和产品质量。
气动系统的应用，引起了世界各国产业界的普遍重视，气动行业已成为工业国家发展速度最快的行业之一。
可编程控制技器（PLC）是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，他具有机构简单、易于编程、性能优越、可靠性高、灵活通用和使用方便等一系列优点，近年来在工业生产过程的自动控制中得到了越来越广泛的应用。
二、设计目的和任务通过课程设计培养学生综合运用所学知识的能力，提高分析和解决问题能的一个重要环节，专业课程设计是建立在专业基础课和专业方向课的基础的，是学生根据所学课程进行的工程基本训练，课程设计的目的在于：1、综合运用气压传动与控制课程和其它先修课程的知识，分析和解决气压系统设计的问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
2、通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识，理论联系实际，培养学生分析问题，解决问题的能力。
3、加强对设计方案分析选择、设计计算、元件结构设计、工艺设计、机械制图、运用标准和规范手册等有关设计资料的技术训练，为毕业设计及以后工作打好基础。
4、树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。
设计要求：该机械手的功能是，先将棒料放在有滚轮的导轨上，然后进行机械手抓紧、送料、夹紧、进刀、退刀等动作；要求每一分钟落料3个工件；气源压力0.8Mpa。
气动课程设计
机电工程系课程设计课程设计报告（2011/2012 第1学期）设计题目液压(气压)课程设计指导教师学生班级学生姓名学生学号考核成绩内容摘要概述气动（qìdòng）[pneumatic]∶利用撞击作用或转动作用产生的空气压力使运动或做功的气动就是以压缩空气为动力源，带动机械完成伸缩或旋转动作。
因为是利用空气具有压缩性的特点，吸入空气压缩储存，空气便像弹簧一样具有了弹力，然后用控制元件控制其方向，带动执行元件的旋转与伸缩。
从大气中吸入多少空气就会排出多少到大气中，不会产生任何化学反应，也不会消耗污染空气的任何成分，另外气体的粘性较液体要小，所以说流动速度快，所以说主要特点便是节能环保。
气动技术的特点：1、气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。
压力等级低、使用安全相对液压系统安全一些。
2、工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。
排气处理简单，不污染环境，但电能消耗较大，能源转换率很低，初期成本较低，但使用成本较高。
3、输出力以及工作速度的调节非常容易。
气缸的动作速度一般为50~500mm/s。
但运行速度稳定性不高。
4、可靠性不太高，使用寿命受气源洁净度和使用频率的影响较大。
5、利用空气的压缩性，可贮存能量，实现集中供气。
可短时间释放能量，以获得间歇运动中的高速响应。
可实现缓冲。
对冲击负载和过负载有较强的适应能力。
在一定条件下，可使气动装置有自保持能力。
气动技术的缺点：1、由于空气有压缩性，气缸的动作速度易受负载的变化而变化。
采用气液联动方式可以克服这一缺陷,气缸速度比液压要快。
2、气缸在低速运动时候，由于摩擦力占推力的比例较大，气缸的低速稳定性不如液压缸。
3、虽然在许多应用场合，气缸的输出力能满足工作要求，但其输出力比液压缸小。
目录内容摘要 (1)概述 (1)气动技术的特点： (1)气动技术的缺点： (1)第一章气动课程设计概述 (2)1.1课程目的 (3)1.2课程内容 (3)1.3课程步骤 (3)第二章气动回路设计 (3)2.1设计目的 (4)2.2设计内容 (4)逻辑控制回路设计 (4)【任务分析】 (4)【方案比较】 (4)【原理图】 (4)【回路组装与实验步骤】. (8)【组装调试中存在问题分析】. (8)第三章动生产线分拣单元的气动机械手气动系统绘制与实现 (8)【原理图】 (9)【回路组装与实验步骤】 (12)【组装调试中存在问题分析】 (12)第四章总结 (13)通过这一周的气动实习，我对气孔有了更深层次的了解，认识了很多的气动元件并且了解了这些元件的用途，熟知了他们的工作原理以及构成的回路的作用。
气动实验台课程设计说明书
气动实验台的制作和实验开发摘要本文针对提出研制开放性和多功能性气动实验台的设想，论述了气动实验台的制作和实验开发过程。
提出了四种可行性方案，通过多方面的对比，选择出最佳方案进行设计和加工。
在实验开发阶段，利用festo软件对全气动控制和继电器控制回路进行仿真，针对控制过程编制PLC控制程序，用组态王进行了初步仿真。
由于加工零件数量有限，在实验面板上连接了一简单气动控制回路，验证面板的功能，通过该实验能够初步验证实验台的功能。
关键词：气动实验台，设计加工，实验仿真The Production Of Aerodynamic Test-bed And ExperimentalDevelopmentABSTRACTThis article mainly introduced the development of openness and versatility of the idea of pneumatic test-bed , pneumatic test on the production and experimental development.we put forward four options and compare all of them, then choose the best design. In the experimental stages of development, the use of software for all festo pneumatic control and relay control loop simulation, the control process for the preparation of PLC control program, with a preliminary Kingview simulation.T he help of three aspects of the above experiment, we can make a desicion that this bed meet our expect.KEY WORDS: Pneumatic board，Design and processing，Experimental simulation目录1 绪论 (1)1.1设计背景和目的 (1)1.2国内外发展现状 (2)1.3课题目的和任务 (4)2总体方案设计 (5)2.1方案设计 (5)2.2方案比较 (9)3 实验台的设计和制作 (11)3.1元器件原始参数 (11)3.2实验台设计 (12)3.2.1 元器件装配图 (12)3.2.2 推杆的设计 (13)3.2.3 气动控制阀底板的设计 (14)3.2.4 限位开关、电磁换向阀、手动开关底板的设计 (15)3.2.5 固定销的设计 (15)3.2.6 垫板的设计 (16)3.2.7 气缸支架的设计 (16)3.2.8 推杆旋转辅助件的设计 (17)3.2.9 面板的设计 (17)3.2.10其他辅助零件 (18)3.2.11面板支架的设计 (19)3.3实验台加工制作 (20)3.3.1 推杆的加工 (20)3.3.2 面板的加工 (20)4 实验开发 (23)4.1F ESTO软件的辅助设计 (23)4.2实验开发内容 (24)4.3气动控制回路设计 (25)4.4继电器控制回路设计 (26)4.5PLC控制回路设计 (29)IV4.5.1 PLC程序 (29)4.5.2 组态王的仿真 (31)5 总结 .................................................. 错误！未定义书签。
气动系统的说明书
气动系统的说明书第一节：引言气动系统是一种利用压缩空气作为动力源的系统，广泛应用于各个工业领域。
本说明书将详细介绍气动系统的组成部分、工作原理以及常见应用，旨在帮助读者更好地了解和使用气动系统。
第二节：气动系统的组成部分气动系统由以下组成部分构成：1. 压缩空气源：气动系统的动力来源通常是通过压缩机产生的压缩空气。
压缩空气源通常包括压缩机、冷却器和水分离器等。
2. 储气器：储气器用于储存压缩空气并保持恒定的供气压力，以满足系统的需求。
3. 气动执行元件：气动执行元件是气动系统中的关键部件，用于完成各种机械运动。
常见的气动执行元件包括气缸、气动阀门和气动马达等。
4. 气源处理单元：气源处理单元用于清洁、干燥和调节压缩空气，以确保气动系统的正常运行。
第三节：气动系统的工作原理气动系统的工作原理可以简述如下：1. 压缩空气通过压缩机产生，并通过管道输送至气源处理单元进行过滤、干燥和调压。
2. 经过气源处理单元处理后的压缩空气进一步储存于储气器中，以保持供气的稳定性。
3. 当系统需要执行机械运动时，通过打开气动阀门，压缩空气进入气缸或其他气动执行元件，从而推动执行元件的运动。
4. 当气动阀门关闭时，压缩空气被释放，气动执行元件恢复到原始位置。
第四节：气动系统的应用气动系统具有以下优点，因此在许多应用中得到了广泛的应用：1. 灵活性：气动系统可以轻松实现多种机械运动，并且具有较高的运动精度和重复性。
2. 安全性：与电动系统相比，气动系统在潮湿、易燃或易爆的环境中更安全可靠。
3. 成本效益：气动元件相对较便宜且易于获取，同时气动系统的维护成本也较低。
4. 可靠性：气动系统可以实现长时间的稳定运行，并且对瞬时负载的适应能力较强。
气动系统广泛应用于以下领域：1. 制造业：在自动化生产线中，气动系统常用于零件装配、搬运和加工等工序中。
2. 交通运输：气动系统常用于列车和汽车的制动系统、悬挂系统等。
3. 仪器仪表：气动系统可以用于控制和测量设备，如气动传感器等。
cfd气动课程设计
cfd气动课程设计一、教学目标本课程的教学目标旨在帮助学生掌握计算流体力学（CFD）中气动学的基本概念、原理和方法。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：理解流体力学的基本原理，掌握CFD的基本理论和方法，了解气动力学的应用领域。
2.技能目标：学会使用CFD软件进行气动问题的模拟和分析，具备一定的数值计算和结果分析能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生的创新意识和团队合作精神，提高学生解决实际问题的能力，培养对流体力学和CFD领域的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.流体力学基础：包括流体力学的定义、基本方程、流体的性质等。
2.计算流体力学（CFD）概述：介绍CFD的基本概念、方法和应用领域。
3.气动力学基本理论：包括动力学方程、连续性方程、能量方程等。
4.气动问题模拟和分析：学习使用CFD软件进行气动问题的模拟和分析，包括网格划分、边界条件设置、求解器设置等。
5.结果分析和应用：学习如何分析CFD模拟结果，并将结果应用于实际问题的解决。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握流体力学和CFD的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解气动力学的应用领域和解决实际问题的能力。
3.实验法：通过实验操作，使学生掌握CFD软件的使用和气动问题的模拟分析。
4.讨论法：通过小组讨论和课堂讨论，培养学生的团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将使用以下教学资源：1.教材：选用《计算流体力学导论》作为主要教材，辅助以相关参考书籍。
2.多媒体资料：提供相关的教学PPT、视频等资料，以丰富学生的学习体验。
3.实验设备：配置高性能计算机和CFD软件，供学生进行气动问题的模拟和分析。
4.在线资源：提供在线学习平台和相关论坛，方便学生交流和获取更多学习资源。
气动系统设计实验报告
一、实验目的1. 了解气动系统的基本原理和组成。
2. 掌握气动元件的结构和功能。
3. 学会气动系统的设计方法和实验操作。
4. 培养动手能力和创新思维。
二、实验原理气动系统是一种利用压缩空气作为动力源的机械系统。
它主要由气源、气动元件、执行机构和控制系统组成。
气动系统具有结构简单、控制方便、工作可靠等优点，广泛应用于工业生产、交通运输、医疗设备等领域。
三、实验设备1. 气动实验台2. 气动元件：气源、气缸、单向阀、换向阀、压力表、流量计等3. 控制系统：电磁阀、手动控制阀等4. 实验工具：扳手、螺丝刀、连接管等四、实验步骤1. 气动元件认识与安装（1）认识各种气动元件的结构和功能。
（2）按照实验要求，将气动元件安装到实验台上。
2. 气动系统设计（1）根据实验要求，确定气动系统的基本功能。
（2）设计气动系统的工作流程，绘制气动系统图。
（3）选择合适的气动元件，计算气缸、流量计等参数。
3. 气动系统实验（1）连接气动元件，检查气路是否通畅。
（2）启动气源，观察气动系统的工作状态。
（3）调整气动元件，实现气动系统的各项功能。
4. 实验结果分析（1）观察气动系统的工作状态，分析实验结果。
（2）对实验过程中出现的问题进行总结，提出改进措施。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功设计并实现了气动系统。
气动系统工作稳定，各项功能符合实验要求。
2. 实验分析（1）气动系统工作原理：气源提供压缩空气，通过气动元件实现能量传递和转换，驱动执行机构完成工作任务。
（2）气动元件选择：根据实验要求，选择了合适的气动元件，确保了气动系统的可靠性和稳定性。
（3）实验过程中，发现部分气动元件连接不牢固，导致气路不畅。
通过调整连接管和连接方式，解决了问题。
六、实验结论1. 通过本次实验，掌握了气动系统的基本原理和组成。
2. 学会了气动元件的结构和功能，为气动系统设计奠定了基础。
3. 提高了动手能力和创新思维，为今后的工作打下了良好基础。
气动机械手系统设计 - 说明书
执行元件
初始状态
功能
A气缸
伸出位置
抓取工件
B气缸
缩回位置
横向伸缩
C气缸
上端位置
上下移动
D气缸
左端位置
左右旋转
图2-1 气动机械手结构示意图
2.1.2 工作要求
本设计机械手主要用于自动输送线的上下料，采用气动方式驱动，可控制编程进行控制。由于机械手工作速度的稳定性较差、冲击大、气源压力较低，手爪抓重一般在30kg以下，所以结合工业生产的实际情况。
Key words:Manipulator;Pneumatic system;Cylinder;PLC;Ladder diagram;
第一章
1.1
随着我国工业自动化生产的迅速发展，工业生产中要快速高效的实现工件的装卸、转向、输送；或操持焊枪、扳手、喷枪等工具,进行加工、装配，就需要机械设备能够自动化作业，所以现如今自动化作业已受到生产者们越来越多的重视。而“工业机械手”的出现就是最好的证明。它模仿人手的局部动作，来实现生产的自动抓取、搬运等复杂流程，它能够代替人手进行高效率作业，在实际生产中具有重大意义。它不仅大大减轻了工人的劳动强度、提高了工厂加工效率，而且还保障了工厂及工人们的人身安全。
在X-D线图中有的信号线比其所控制的动作线长，说明当动作状态要改变时，其控制信号不允许它改变，这种阻碍动作改变的信号是障碍信号，其长于动作线的部分为障碍段，用“”表示，在图2-5中，其中d1(C0)、c0(B1)、b0(C1)、c1(D0)均为障碍信号。为了排除某个有障碍信号m的障碍段，需要另外一个信号（又称为制约信号）n，将信号m与信号n相“与”，去除m信号中的障碍段。选择制约信号n的原则是：使信号n在信号m的障碍段中不存在，而在m信号的执行段有信号。如控制动作C0的信号d1是有障碍信号，选择信号a1作为制约信号；控制动作B1的信号c0是有障碍信号，选择信号a1作为制约信号；控制动作C1的信号b0是有障碍信号，选择信号a0作为制约信号；控制动作D0的信号c1是有障碍信号，选择信号b0a0作为制约信号。
气动课程设计1
目录一、问题提出二、装置结构的原理性设计三、气动系统设计四、电气系统设计五、分析说明工作过程六、附录：附录1，装置结构图附录2，气动系统图附录3，电气原理图一、问题提出问题描述：工件在冲压装置上被冲压。
按下两个按钮后，冲模下降，工件被冲压。
当系统达到冲压压力时，模具回到初始位置最大工作压力：P=0.8MP；负载力：F=300N；气缸行程：L=200mm；气缸杆伸出缩回时间各取t=5s。
二、装置结构的原理性设计三、 气动系统设计3.1缸的设计技术 3.1.1缸主要尺寸计算对于活塞缸，缸的直径是指缸桶的内径。
缸内径D 和活塞杆直径d 可根据最大总负载和选取的工作压力来确定。
无杆腔进气体时：pFπ4D =8.03004⨯⨯=π=21.85mm圆整为标准直径取值：D=25mm杆径d 可根据工作压力或设备类型选取，见《液压与气压传动》（第二版）表4.2和表4.3。
得杆径d 为：ϕϕ1d -=D 33.1133.185.21-==10.88mmφ---气缸的往复速度比；由表4.4得φ=1.33 D---缸内径； d---活塞杆直径圆整为标准直径取值：d=12mm 3.2.气缸的耗气量计算气缸的耗气量通常用自由空气耗气量表示，以便选择空气压缩机，它与缸径、活塞杆径、气缸的运动和工作压力有关。
对于单杆双作用气缸，全程往复一次的自由空气消耗包括： 3.2.1活塞杆外伸行程的耗气量q1aa121p p p t L 4D q +=π0.10.10.850.24250.02+⨯=π=0.000176m/s式中：D---气缸内径，L---气缸行程，L=200mm ； t 1---杆外伸行程时间，t1=5s; p---气缸工作压力； p a ---大气压力。
3.2.2活塞杆内缩回程的耗气量q2()aa2222p p p t L 4d -D q +=π()0.10.80.150.240.012-0.02522+=π=0.000135m/s式中：d---活塞杆直径，d=12mm t 1---杆內缩行程时间，t 1=5s 。
液压气动系统安装与检修课程设计
液压气动系统安装与检修课程设计一、课程概述本课程主要为学生介绍液压气动系统的安装与检修技能。
液压气动系统是现代工业中常用的动力传递方式之一，掌握其安装与检修技能对于工程师或维修人员来说至关重要。
本课程将提供实际案例分析以及操作训练，参与学生可以通过学习理论知识和操作技能提高自己的实践能力。
二、课程目标本课程旨在：•教授学生液压气动系统的基础原理和应用技巧；•帮助学生理解液压气动系统工作原理和常见问题；•提供实践案例，让学生能够独立完成系统的安装与检修任务；•培养学生团队合作意识，综合应用理论知识解决实际问题。
三、课程大纲1. 液压气动系统原理介绍•液压气动系统概述•液体的性质和流动特性•排气和压缩•管道和接头的选择•液压气动系统组件：阀门、泵、缸、管路、配件等2. 液压气动系统常见故障排除•系统漏气•压力异常•油路堵塞•阀门故障•液压缸运动不正常3. 液压气动系统实践案例分析•针对液压气动系统的实际案例进行分析•诊断故障和解决问题的过程•实际操作练习4. 液压气动系统安装与检修技巧•液压气动系统安装的流程和注意事项•液压气动系统维护保养•安全操作要求四、教学方式本课程采用面授、案例分析、操作练习相结合的教学方式。
在课程开始时，老师将介绍各个液压气动系统组件的概念和功能，以及液压气动系统常见故障的原因和排除方法。
在课程中段，老师将通过实际案例分析，让学生了解如何排除故障和解决问题。
在课程结尾，老师将通过操作实践，让学生独立完成液压气动系统的安装和检修任务。
五、考核方式本课程的考核方式包括期末考试和操作实践分两部分。
期末考试主要考察学生对液压气动系统理论知识的掌握情况；操作实践旨在让学生能独立完成液压气动系统的安装和检修任务，同时考察学生的团队合作能力。
六、教材•《液压气动系统原理》•《液压气动系统调试与维护》七、参考资料•《液压气动技术》李三顺著•《工程图学》S.J.伯尔特著•《控制工程基础》J.B.洛克著。
液压与气压传动课程设计--液压气动系统系统设计与分析
液压与气压传动课程设计--液压气动系统系统设计与分析宁波理工学院液压气动系统系统设计与分析姓名朱贤晖学号 3100612086专业班级机械电子工程102分院机电与能源工程学院完成日期 2013年12月19日目录1.设计任务书 (3)1.1课程设计题目 (3)1.2课程设计的目的和要求 (3)2.负载分析 (3)3.液压系统设计方案 (5)3.1确定液压泵类型 (5)3.2选用执行元件 (5)3.3快速运动回路和速度换接回路 (5)3.4换向回路的选择 (5)3.5组成液压系统绘原理图 (5)4.液压系统的参数计算 (7)4.1液压缸参数计算 (7)4.1.1初选液压缸的工作压力 (7)4.1.2确定液压缸的主要结构尺寸 (7)4.1.3计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率 (8)4.2液压泵的参数计算 (9)4.3电动机的选择 (9)5.液压元件的选择 (10)5.1液压阀及过滤器的选择 (10)5.2油管的选择 (11)5.3油箱容积的确定 (11)6.验算液压系统性能 (12)6.1压力损失的验算及泵压力的调整 (12)6.1.1工进时的压力损失验算和小流量泵压力的调整 (12)6.1.2快退时的压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整 (12)6.2液压系统的发热和温升验算 (14)7.阀块的3D结构 (15)8.总结及感谢 (19)8.1设计小结 (19)8.2设计所得及感谢 (19)9.参考文献 (20)1.设计任务书1.1课程设计题目设计一台上料机的液压传动系统。
1）工作台的工作循环过程：“快速上升－慢速上升－停留－快速下降”。
2）工作参数：工件的重量为500Kg ，滑台的重量为100Kg ，快速上升要求>=45mm/s,慢速上升要求>=8mm/s ，快速下降要求>=55mm/s,滑台采用V 型导轨，导轨面夹角为90°，滑台与导轨的最大间隙为2mm ，气动加速与减速时间均为0.5s ，液压缸的机械效率为0.91（考虑密封阻力）。
液压气动技术课程设计报告
机械设计制造及其自动化专业课程设计任务书广播电视大学机械设计制造及其自动化专业（本科）《液压与气动技术》课程设计题目卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计姓名：卜建锋学号：1361001268319专业：机械设计及其制造层次：年级：13秋学校：阎良学习中心工作单位：指导老师：完成时间：目录一、负载分析 (1)1.1 负载与运动分析 (1)1.2 负载图和速度图的绘制 (2)二、设计方案拟定 (3)三、参数计算 (5)3.1液压缸参数计算 (5)3.2液压泵的参数计算 (10)3.3电动机的选择.... ............ ....... .. (11)四、元件选择 (12)4.1 确定阀类元件及辅件 (12)4.2油管的选择 (14)4.3油箱容积的确定 (14)五、液压系统性能验算 (14)5.1 验算系统压力损失 (14)5.2 验算系统发热与温升 (16)六、小结 (18)七、参考文献 (18)一、负载分析1.1负载与运动分析1．工作负载：工作负载即为轴向切削力Ff=24000。
2．摩擦负载：摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：静摩擦阻力Ffs=0.2 ×5100=1020.动摩擦阻力Ffd=01 ×5100=5103．惯性负载:取重力加速度，则有移动部件质量为m=510kg。
Fm=M×△v÷△t=510×3.5÷60÷0.2=148.75N=149N取η=0.95。
启动：=1020N Ft=F/η=1020/0.95=1073.7N加速: =1020+149=1169N Ft=F/η=1169/0.95=1230.5N快进: =510N Ft=F/η=510/0.95536.8N工进: =1020+25800=245100N Ft=F/η=245100/0.95=25800N快退: =510N Ft=F/η=510/0.95=536.8N表1 液压缸各阶段的负载和推力(液压缸的机械效率取η=0.95)工况负载组成液压缸负载液压缸推力(Ft)F/η启动1020 1073.7加速1169 1230.5 快进510 536.8 工进245100 25800 快退510 536.8 注：不考虑动力滑台上颠覆力矩的作用。
气动控制系统设计课程设计
气动控制系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握气动控制系统的基本组成、工作原理及主要性能参数；2. 使学生了解气动元件的选用原则，能正确选择合适的气动元件；3. 引导学生掌握气动控制系统的设计方法，能根据实际需求完成气动控制系统的设计。
技能目标：1. 培养学生运用气动控制理论知识解决实际问题的能力；2. 提高学生动手操作和团队协作能力，能完成气动控制系统的搭建和调试；3. 培养学生运用计算机辅助设计软件进行气动控制系统设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对气动控制技术及其应用的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与创新，提高分析和解决问题的能力；3. 引导学生关注气动控制技术在我国工业领域的应用，增强学生的社会责任感和使命感。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实际应用的结合。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够具备气动控制系统设计和应用的基本能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 气动控制系统的基本概念与组成- 教材章节：第二章 气动控制系统概述- 内容：气动控制系统的定义、组成、分类及其应用领域。
2. 气动元件及其选用- 教材章节：第三章 气动元件- 内容：气动执行元件、气动控制元件、气动辅件的工作原理、性能参数及选用原则。
3. 气动控制系统的设计方法- 教材章节：第四章 气动控制系统设计- 内容：气动控制系统的设计步骤、设计要求、控制回路的设计方法。
4. 气动控制系统的搭建与调试- 教材章节：第五章 气动控制系统的安装与调试- 内容：气动控制系统的安装、调试方法及注意事项。
5. 计算机辅助设计软件在气动控制系统中的应用- 教材章节：第六章 气动控制系统CAD- 内容：介绍常用的气动控制系统CAD软件及其应用。
根据课程目标，教学内容分为五个部分，确保教学内容的科学性和系统性。
大学气动课程设计
大学气动课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握气动基本理论，包括流体力学基础、气体动力学方程及流动特性分析；2. 了解气动元件的工作原理及其在工程中的应用；3. 熟悉气动系统的设计原理和流程，掌握气动系统的仿真与优化方法。
技能目标：1. 能够运用气动基本理论分析工程实际问题，具备解决气动问题的能力；2. 能够独立设计简单的气动系统，并进行性能分析和优化；3. 能够熟练使用气动设计软件，进行气动元件和系统的模拟与仿真。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对气动技术的兴趣，激发学生主动探索气动领域新知识的精神；2. 培养学生的团队协作意识，提高学生在团队中沟通与协作的能力；3. 增强学生的环保意识，让学生认识到气动技术在节能减排方面的重要作用。
本课程旨在帮助学生掌握气动领域的基本理论和实践技能，培养学生具备解决实际气动问题的能力。
针对大学年级学生的特点和教学要求，课程目标具体、可衡量，以便教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将能够运用所学知识为我国气动技术的发展做出贡献。
二、教学内容1. 气动基本理论：包括流体力学基础、气体动力学方程、流动特性分析等，对应教材第一章；- 流体力学基础：流体性质、流体静力学、流体运动学、流体动力学；- 气体动力学方程：连续性方程、动量方程、能量方程；- 流动特性分析：层流与湍流、边界层理论、分离流动与附着流动。
2. 气动元件及其应用：介绍气动元件的工作原理、性能参数及其在工程中的应用，对应教材第二章；- 气动元件：气源装置、执行元件、控制元件、辅助元件；- 应用案例分析：气动机械手、气动阀门、气动压力机等。
3. 气动系统设计：包括气动系统的设计原理、流程、仿真与优化方法，对应教材第三章；- 设计原理：气动系统设计要求、气动回路设计；- 流程与方法：气动系统设计步骤、气动元件选型、系统性能分析；- 仿真与优化：气动系统建模、仿真软件应用、系统性能优化。
4. 实践教学环节：结合气动元件和系统设计，进行实验、实训和课程设计，对应教材第四章；- 实验教学：流体力学实验、气动元件性能测试；- 实训教学：气动回路搭建与调试；- 课程设计：气动系统设计、仿真与优化。
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燕山大学课程设计（论文）任务书小组分工及贡献备注：为实现课程设计学习最优效果，本组实行主要负责、共同进行的工作方式。
每个人主要负责一部分内容，但每一项任务都由4人共同完成。
从而，更好的发挥团队力量，使每个人对项目有整体的了解，各方面得到锻炼。
摘要本项目名称为鼓风炉钟罩式加料装置气动系统程序控制，主要目的实现鼓风炉钟罩式加料装置的自动和手动控制。
从基础气压传动系统的设计开始，到电器控制和PLC控制的电-气控制的综合设计与实验。
通过对复杂多缸无障碍信号的设计与实现，最终完成了纯气动控制、电气控制和PLC程序控制的三种控制方法。
对实际工况下的执行元件进行计算选型，绘制了气动系统原理图和气缸装配图。
关键词加料装置、自动与手动、气压传动、电气控制、PLC控制目录小组分工及贡献 (2)摘要 (4)第1章绪论 (7)1.1课题背景 (7)1.2课题内容 (7)第2章气动系统的设计 (8)2.1明确工作要求 (8)2.2设计气控回路 (8)2.3选择、设计执行元件 (11)2.4选择控制元件 (13)2.5选择气控辅件 (13)2.6确定管道直径、计算压力损失 (14)2.7选择空压机 (15)第3章实验方案、结果及分析 (16)3.1实验方案 (16)3.2电气及PLC控制 (16)3.2.1电气控制 (16)3.2.2 PLC控制 (19)3.3综合比较 (26)结论 (2)心得 (4)参考文献 (7)第1章绪论1.1 课题背景鼓风炉是冶金设备中的竖炉。
鼓风炉是将含金属组分的炉料（矿石、烧结块或团矿）在鼓人空气或富氧空气的情况下进行熔炼，以获得锍或粗金属的竖式炉。
鼓风炉具有热效率高，单位生产率（床能力）大，金属回收率高，成本低，占地面积小等特点，是火法冶金的重要熔炼设备之一。
鼓风炉由炉基、炉底、炉缸、炉身、炉顶（包括加料装置）、支架、鼓风系统、水冷或汽化冷却系统、放出熔体装置和前床等部分组成。
1.2 课题内容设计某厂鼓风炉钟罩式气动加料装置如图1所示，Z A、Z B分别为加料装置上、下部分两个料钟（顶料钟、底料钟），W A、W B分别为顶、底料钟的配重。
在配种的作用下，料钟平时均处于关闭状态。
在装置外部的适当部位（图1b）安装两只气缸，它和配种配合分别用以操纵顶、底料钟的开和闭。
二台鼓风炉加料装置共用一个气源。
图1 鼓风炉加热装置示意图第2章气动系统的设计2.1 明确工作要求1）工作要求具有自动与手动加料两种方式。
自动加料：加料时，吊车把物料运来，顶钟Z A开启卸料于两钟之间；然后延时发信号，使顶钟关闭；底钟打开，卸料到炉内，再延时（卸完料）关闭底钟，循环结束。
顶、底料钟开闭动作必须联锁，可全部关闭但不许同时打开。
2）运动要求料钟开或闭一次的时间t≤6s，缸行程s均为600mm。
所以气缸活塞杆平均速度V=s/t=600/6mm/s=100mm/s=0.1m/s(2-1)要求行程末端平缓些。
3）动作时，顶部料钟和底部料钟被打开时所需克服的阻力（包括配种的阻力在内）分别为F ZA≤5.10×103N和F ZB≤2.10×104N；两料钟的关闭和气缸的复位靠配种实现。
4）工作环境环境温度30～40℃，灰尘较多。
2.2 设计气控回路2.2.1 列出气动执行元件的动作程序及程序循环图：2.2.2 画X-D 状态线图（图2） 为消除由a 0信号线长于其所控制的B 0动作线引起的障碍，采用单记忆逻辑元件K 10a b ，使实际执行信号变为a 0*（B 0）=K 10a b 。
2.2.3 画逻辑原理图（图3） 为实现手动、自动两种控制方式，图中增设了手动信号发生器S 。
2.2.41和YA 2为延时换向阀（常断延时接通型），由其延时推动主控阀QF A和QF B动作。
两缸的动作由QF A和QF B控制，配种在汽缸返程中起作用。
2.3 选择、设计执行元件（1）系统压力和执行元件类型本系统为一般的气动系统，故选系统压力为0.4Mpa。
执行元件用气缸，但由于炉体结构所限，料钟中心线上下不便安装；料钟开闭行程较小及安全性要求，拟采用尾部单耳环支撑单杆双作用气缸，并用配种和摆动机构传动和封闭料钟。
为实现料钟的平稳开闭，宜采用缓冲式气缸。
（2）执行元件主要规格的确定内径D 顶钟气缸D A，取ηF=0.7，则D A =7.0104.014.3101.5433⨯⨯⨯⨯⨯=0.152 m (2-2)底钟气缸D B ，因结构布置限制，采用内缩为工作行程（图1b ），进气腔为有杆腔。
此时D B =φFp F ηπmax 4 (2-3) φ=2)/(11D d - (2-4) φ取值一般为1.01~1.09，今因缸径较大，取较小φ=1.03，则D B =1.037.0104.014.3101.2463⨯⨯⨯⨯⨯=0.318m (2-5)行程S ：据动作要求并考虑两端余量取标准S=600mm 。
查气动执行元件样本，取用JB 系列缓冲气缸，其中顶钟气缸为JB160×600-S ；底钟气缸为JB320×600-S （活塞杆直径为φ90）。
（3）系统耗气量计算 在设备的一个工作周期内，由压缩空气推动活塞并打开料钟的单行程次数缸A 和缸B 各为一次（回程靠配种不消耗压缩空气），故两缸的压缩空气耗量为q VA =4πD 2V A t S η=(3.14×0.162×0.6)/4×6×0.9=2.23×10-3m 3/s (2-6)q VB =4π(D 2-d 2) V B t S η= =(3.14×(0.322-0.092)×0.6)/4×6×0.9=2.23×10-3m 3/s (2-7)式中：q VA 、q VB 为A 缸、B 缸工作行程中的压缩空气耗量（m 3/s ）；t A 、t B 为气缸A 、B 单行程时间（s ）；ηV 为气缸的容积效率，取ηV =0.9。
两缸的自由空气耗量q ZA 、q ZB 为q ZA =（2.23×10-3×（0.4-0.1013））/0.1013=11.04×10-3m 3/s(2-8)q ZB =（8.23×10-3×（0.4+0.1013））/0.1013=40.73×10-3m 3/s(2-9)整个系统（一台设备）在一个工作周期内的平均自由空气耗气量q Z =T t q t q B ZB A ZA )(+=626210)673.40604.11(3⨯+⨯⨯⨯+⨯-=12.94×10-3m 3/s(2-10) 2.4 选择控制元件主控换向阀：QF A 采用23JQ b -L15，该阀通径φ15mm ，其额定流量为10 m 3/h ＞2.23×10-3m 3/s ；QF B 采用23JQ b -L25，该阀通径φ25mm ，其额定流量为30 m 3/h ＞8.23×10-3m 3/s 。
以上两阀均为截止式、双气控、管接式换向阀。
其他用于对主换向阀控制的各类阀，采用φ3~φ6mm 通径的相应类型的气阀，详述如下：行程发讯器x 0：选用可通过式行程阀23JC4-L3；行程发讯器a 0、a 1、b 0：均选用杠杆滚轮式行程阀23JC3-L3；单记忆逻辑阀QF 1：因无两位三通双气控阀，故以二位五通双气控阀25Q 2-L6代用；梭阀QF 2：选用S-L3；手动发讯器S ：选用二位三通手动推拉式气阀23JR 5-L3；手动气开关a ：选用二位三通手动按式气阀23JR 1-L3。
2.5 选择气控辅件减压阀和其他辅件考虑两套系统用两套气源处理（减压阀）辅助元件，同时因每套系统中A 、B 两缸具有连锁动作的特点，系统流量消耗的最大值等于B 缸的平均流量q vB =8.23×10-3m 3/s=29.6 m 3/h ，故选用QTY-25减压阀（通径φ25mm ）和QSL-25型分水滤气器、QIU-25型油雾器。
在两只主控阀和气缸排气口，分别配以KXY-15和KXY-25型消声器。
如孔口螺纹尺寸和消声器不相配，应考虑制造过度接头。
2.6 确定管道直径、计算压力损失（1）确定管径 按管道直径与气动元件通径相一致的原则，确定d 3=φ15mm ，d 4=φ25mm ，考虑到A 、B 两缸因连锁动作而不同时工作的特点，确定d 1= d 2=φ25mm 。
总气源管直径d t 应按两台炉子同时供气考虑，按流量连续性原理有[]v d t 24⨯π=[]v d 214⨯π+[]v d 224⨯π ([v]-允许流速) (2-11) d t =2221d d +=222525+=35.4mm (2-12)取标准管径d t =40mm 。
（2）验算压力损失 初步估算，取k Δp =1.3∑∆2ξp =Δp b +Δp d +Δp g +Δp j(2-13) 式中，Δp b 、Δp d 为流经分水滤气器、油雾器的压力损失；Δp g 、Δp j 为流经截止式换向阀和减压阀的压力损失。
为使系统气压（减压阀输出压力）稳定，减压阀输入、输出压力应有一定的差值，若此处取Δp j =0.1 Mpa ，其余元件的损失按表5-3取为Δp b =0.02 Mpa ，Δp d =0.015 Mpa ，Δp g =0.015 Mpa ，则∑∆2ξp =0.1+0.02+0.015+0.015=0.15 Mpa(2-14)k Δp ∑∆2ξp =1.3×0.15 Mpa=0.195 Mpa(2-15)因此，供气压力p ≥0.4+0.195=0.595 Mpa ，取p=0.6 Mpa ，此值由贮气罐处的压力继电器调定（也可由点接点压力表调定）。
若不算减压阀上压降，则k Δp ∑∆2ξp =1.3×0.05=0.065＜[Δp ξ]=0.1 (2-16) 由此可见，系统压力损失可以为压缩机接受，一般也为规定值所允许。
如要精确知道管路系统压力损失，则可在确定管道布局的基础上，计算管系的沿程损失、局部损失，从而计算出包括元、辅件在内的系统压力损失。
2.7 选择空压机由以上算得的一台设备两汽缸的自由空气耗气量运用公式便可算得驱动两台炉子气动系统的空气压缩机供气量q g （取φ=0.95、k 1=1.2、k 2=1.4）：q g =0.95×1.2×1.4∑=21t z q=0.95×1.2×1.4（12.94×10-3）×2=41.3×10-3m 3/s=2.48 m 3/min (2-16)如无现成气源系统借用，则单独设置的气源中空压机可按供气压力p g ≥0.5MPa ，流量2.48 m 3/min 查有关产品样本。