气动技术实验指导书 new
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《气动技术》实验指导书
武汉理工大学物流工程学院
物流自动化系
液压气动实验室
二OO六年十一月
前言
“气动技术”是流体传动及控制专业的主干专业课程、机械设计制造及其自动化和物流工程等相关专业的选修课程。气动技术适用面广,综合性强,广泛应用于现代工业各领域的自动化系统中以替代人手操作,提高作业自动化水平和效率。目前,气动技术已发展成为各类系统中必备的传动控制集成技术,被誉为工业自动化的“肌肉”,在国际上公认为是不可多得的机电气液一体化综合教学首选课程。
气动技术实验教学是课堂教学的一个重要环节,它不仅仅能帮助学生进一步明确专业应用方向和加深对课程的理解、巩固和深化,而且更是对学习和运用气动技术,提高工程实践和分析解决实际工程问题的能力至关重要,也更能培养和激发学生对新知识领域的探索、研究和创新实践。同时,还培养学生结合实际勤于思考、勇于实践、实事求是的科学作风,正确处理好知识、能力和工程素养间的关系,编写本试验教学指导书的目的也在于此。
本实验教学包括认识性基础实验、验证性工作原理实验和设计性系统综合构建实验,可以对气动系统和气动元件的工作原理,气动系统回路的设计实现及操作控制方法有一个系统地学习和实践,在此基础上也可对复杂的电气综合系统进行研究性的创新实践。
本实验指导书,介绍实验原理和实验要求及方法,要求学生针对实验
法与步骤,独立完成实验。
本指导书由吴洪明老师编写,由于时间有限,书中不免有欠妥和不完善之处,恳请批评指正。
编者
2006年11月
目录
实验一气动技术实际应用介绍和演示 (2)
实验二空气净化设备及辅件实物现场教学 (2)
实验三气动元件结构及工作原理实物现场教学 (3)
实验四气动系统设计实践 (4)
附录1 基本气动逻辑控制气动、电控回路和PLC程序 (5)
附录2 气动技术实验报告 (7)
实验注意事项
1. 实验预习:
1)实验前复习有关理论课的章节,熟悉有关理论知识。掌握常用的气动、电控元件
的原理和接线方法,基本逻辑控制功能的气控和电控回路、PLC的编程方法和接线要求。
2)认真阅读实验指导书及有关实验装置介绍,了解实验目的,内容,方法,和参数
要求,明确实验中应注意的问题。
3)画出实验线路,明确气管和电路的接线方法,拟出实验步骤,列出实验时需要的
气动和电控元器件。
2. 实验接线前必须断开总电源与进气源,严禁带电、带压接线。接线完毕,经实验
指导老师检查无误后,才可通电、通气进行运行实验。
3. 实验前了解PLC的使用方法,在给PLC输入正确的控制程序,并按设计好的系
统连接气管和电路,经指导老师检查后,方可运行。
4. 运行实验前检查输入到系统的气压不超过0.5MPa。
5. 接拔气管和电线时按指导老师要求的方法进行,以免损坏接头,拆装系统和元件
时,不得造成部件缺失和损坏,接线前务必熟悉实验系统线路的原理及实验方法。
6. 实验自始至终,实验台上要保持整洁,不可随意放置杂物,特别是导电的工具和
多余的导线等,以免发生短路等故障。
7. 实验完毕,应及时关闭各电源和气源开关,并排空系统内各处的残余压力,及时
清理实验台面板,整理好连接管线和气动元件,并放置到规定的位置。
8. 没有按要求熟悉实验指导书中的有关实验步骤,及正确操作方法,造成气动和电
控元器件及控制器损坏,追究当事人应负责任。
实验一气动技术实际应用介绍和演示
一,实验目的:
明确气动技术的特性及在现代工业自动化中的作用,了解气动在实际应用中的形式和特点,气动系统的构成和工作原理。
二,实验内容:
集中观看教学录象,内容包括:
1,生产线中物件传送、包装、搬运、检测;
2,物流自动化系统中自动分拣;
3,汽车生产线中车身焊装;
4,IC电子生产线气动机器手;
5,工业机器人中气动应用;
6,气动技术介绍;
7,参观气动实验室和气动系统演示;
三,实验系统元器件:
用多媒体教室和教学录象,气动实验室气动机械手演示实验系统。
四,实验原理和步骤:
由指导教师安排组织,以班为单位集中进行。
五,实验报告要求:
见附录2
实验二空气净化设备及辅件实物现场教学
一,实验目的:
了解压缩空气污染物的来源、危害及其净化方法,气源及其净化系统的组成和作用,空气净化设备及辅件的结构及工作原理,设备和元件的选择与压缩空气品质的实现,气动辅件的实际类型和作用。
二,实验内容:
1,集中观看气源及其净化技术教学录象;
2,空气过滤器、油雾分离器、调压阀、油雾器实物拆装;
3,气动快速接头、气动系统配管实验;
4,气动压力开关、气缸自动开关、位置开关及传感器原理和使用;
三,实验系统元器件:
用多媒体教室和教学录像,气动实验室气动三联件、快速接头和气管、磁性开关、EP实验台上的电感式传感器、光电传感器、限位开关等;
四,实验原理和步骤:
先由指导教师安排组织,以班为单位集中观看教学录像,气动辅件和传感器工作
实验元器件的结构原理见教材插图所示:
五,注意事项:
1,不得在带电或带气压时进行元件实物拆装和配管实验;
2,传感器和电气开关、继电器等电器元件应断电接线,且每次只能进行一种元件的接线和实验操作;
六,实验报告要求:
见附录2
实验三气动元件结构及工作原理实物现场教学
一,实验目的:
掌握气动三联件、节流阀及各种方向控制阀的结构和工作原理,各类气缸的结构和工作原理,理解元件工作性能和结构及安装方式间的关系,学会如何根据实际工况选择和使用气缸和控制阀。
二,实验内容:
1,各类气缸的结构和工作原理实物现场教学,元件工作原理实验;
2,气动三联件、节流阀及各种方向控制阀结构和工作原理实物现场教学,元件控制调节功能的原理实验;
三,实验系统元器件:
1,气动实验室气动实验教学系统中的气缸(包括:活塞式往复气缸、无杆气缸、摆动气缸、滑台、转台、气动手爪和真空吸盘等);
2,气动实验室实验教学系统中的气动控制阀(包括:调压阀、节流阀、手动换向阀、行程阀、气控阀、电磁换向阀);
3,纯气动基础实验台,电—气动实验台;
四,实验原理和步骤:
1,实物现场教学,对各元件的结构原理有更感性的认识;
2,用一个3/2手动换向阀串接一个调压阀,调压阀出口接一压力表和气缸,接通压力气源,调节调压阀,观察压力表读数变化;调节其进气压力(系统入
口三联件上的调压阀),观察压力表读数变化;
3,在气缸排气口接一节流阀,改变其开口大小,观察气缸运动速度的变化和压力表读数变化;
4,用一个3/2手动换向阀分别接通各种气缸的P1口或P2口,进行气缸工作原理实验;
5,分别用5/2气控或电磁换向阀控制一气缸运动及换向,在气缸伸出端头,由活塞杆操控行程阀,行程阀输出口接一气压显示元件,进行气动控制阀工作
原理实验;
五,注意事项:
1,不得在带电或带气压时进行元件原理实验和操作;
2,每次只能进行一种元件的接线和实验操作,更换实验对象时,须先清除前一系统;
3,每班分4组实验,每组9人进行实际操作实验。