气动传动实验指导书-实验一双作用气缸的换向回路

．适用于机械类各专业

气压传动实验指导书

编写李晓华

河南工业大学机电工程学院

2007年9 月

实验一双作用气缸的换向回路

一、实验目的

1、初步了解和熟悉双作用气缸、单向节流阀、双气控二位五通换向阀、手动（人控）二位五通换向阀、三联件等气动元件的结构、性能和气动方向控制回路的设计方法。

2、练习本实验设备的使用及接线方法。

3、进一步学习领会气动方向控制回路的原理。

二、预习要求

复习本实验指导书中附录部分的内容。

三、实验设备及器材

1、https://www.wendangku.net/doc/af5430901.html,气动实验台。

2、空气压缩机。

3、双作用气缸、单向节流阀、双气控二位五通换向阀、手动（人控）二位五通换向阀、三联件。

四、实验原理

1、气动方向控制回路是通过控制气缸进气方向，从而改变活塞运动方向的回路。图2—1是用双气控二位五通换向阀控制双作用气缸伸、缩的回路。在回路中，通过对换向阀左右两侧分别加入输入控制信号，使气缸活塞杆伸出和缩回。当左位加了控制信号后，气缸活塞杆伸出；控制信号一旦改为右位接入，不论活塞运动到何处，活塞杆立即退回。在实际使用中必须保证信号有足够的延续时间，否则会出现事故。

2、双作用气缸的换向回路如图1—1所示：

五、实验步骤

1、按图1—1（双作用气缸的换向回路）依次连接各气动元件。

2、仔细检查回路，确保实验回路的连接无误后，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，接通电源，待气源充足后，打开阀门使用。

3、通过调节装在气缸进出气孔处的单向节流阀，调节气缸的动作速度。使气缸动作平缓，实验现象明显。

4、对换向阀左右两侧分别加入输入控制信号，观察气缸活塞杆的伸出和缩回。

六、注意事项

1、本气动实验台采用插入式管接头。使用时，先将接头体固定，把需用长度的管子垂直切断，修去切口毛刺，将管子插入接头内，使管子通过弹簧片和密封圈达到底部，即可牢固地连接、密封。拆卸管子时，用手将管子向接头里推一下，然后向里推压顶套，即可拔出管子。

2、注意单向节流阀的连接方向。

3、实验时，所加气压信号或气压源的压力不要过大，一般以0.4MPa压力为宜。

4、此回路中不允许双气控换向阀两边同时加等压控制信号。

5、工作状态下，不要插拔回路中的气管；如果要拆卸或改建回路，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，排净回路中的残余气体，再重新搭建。

6、实验完毕，气管、气管塞头及各元气件放回原位。

七、总结要求

1、试述此气动回路的工作原理并画出原理图。

2、讨论如何实现双作用气缸的换向，并指出在换向过程中起关键作用的阀体及其结构特点。

3、列出所有气动元件的功能，分析实验现象，简述心得体会。

4、编写实验报告。

实验二双作用气缸的速度控制回路

一、实验目的

1、熟悉掌握各报动元件的性能、搭接方法，掌握设计简单气动回路的方法。

2、深入理解速度控制回路的控制原理。

二、预习要求

复习本实验指导书中附录部分的相关内容。

三、实验设备及器材

1、https://www.wendangku.net/doc/af5430901.html,气动实验台。

2、空气压缩机。

3、双作用气缸、单向节流阀、双气控二位五通换向阀、手动（人控）二位五通换向阀、三联件。

四、实验原理

1、实验回路为排气节流调速方式，是利用两个单向节流阀来实现气缸活塞杆的伸出和退回的两个方向的速度控制，气流经单向阀进气，通过节流阀节流排气。调节单向节流阀可以改变气缸伸出及缩回的两个运动方向上的动作速度。从而使气缸运行较为平缓。

2、双作用气缸的速度控制回路如图1—2所示。

五、实验步骤

1、按图1—2（双作用气缸双向调速回路）依次连接各气动元件。

2、仔细检查回路，确保实验回路的连接无误后，先将空气压缩机出气口的

阀的门关闭，接通电源，待气源充足后，打开阀门使用。

3、通过调节装在气缸进出气孔处的单向节流阀，调节气缸的动作速度。使气缸动作平缓，实现现象明显。

4、调节单向节流阀，认真观察气缸活塞杆的伸出和退回两个方向上的动作速度。

六、注意事项

1、注意单向节流阀的连接方向。

2、本气动实验台采用插入式管接头。使用时，先将接头体固定，把需用长度的管子垂直切断，修去切口毛刺，将管子插入接头内，使管子通过弹簧片的密封圈达到底部，即可牢固地连接、密封。拆卸管子时，用手将管子向接头里推一下，然后向里推压顶套，即可拔出管子。

3、实验时，所加气压信号或气压源的压力不要过大，一般以0.4Mpa压力为宜。

4、工作状态下，不要插拔回路中的气管；如果要拆卸或改建回路，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，排净回路中的残余气体，再重新搭建。

5、实验完毕，气管、气管塞头及各元气件放回原位。

七、总结要求

1、试画出双作用气缸进气节流调速回路图，并简述其工作原理及设计特点。

2、列出所用气动元件的结构和性能，分析实验现象，简述心得体会。

3、编写实验报告。

实验三单缸连续往复动作回路

一、实验目的

1、初步了解和熟悉双作用气缸、单向节流阀、双气控二位五通换向阀、单电磁二位五通换向阀、机动行程阀、三联件等气动元件的结构、性能和单缸连续往复动作回路的设计方法。

2、学习掌握用机动行程阀实现的连续往复动作回路。

3、深入理解单缸连续往复动作回路的原理。

二、预习要求

复习本实验指导书附录中的电器部分的内容。

三、实验设备及器材

1、https://www.wendangku.net/doc/af5430901.html,气动实验台。

2、空气压缩机。

3、双作用气缸、单向节流阀、双气控二位五通换向阀、单电磁二位五通换向阀、机动行程阀、三联件。

四、实验原理

实验回路为用机动行程阀的单缸连续往复动作回路，如图1—3。工作时，手动阀1换向，高压气体经过阀4，使阀2换向，气缸活塞杆外伸，阀3复位；活塞杆行至挡块压下行程阀4时，阀2换向至右位，活塞杆缩回，阀4复位。当活塞杆缩回到行程终点压下行程阀3时，阀2再次换向，如此循环往复，连续动作。

五、实验步骤

1、按图1—3（单缸连续往复动作回路）依次连续各气动元件。

2、仔细检查回路，确保实验回路的连续无误后，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，接通电源，待气源充足后，打开阀门使用。

3、通过调节装在气缸进出气孔处的单向节流阀，调节气缸的动作速度。使气缸动作平缓，实验现象明显。

4、认真观察实验现象，思考机控阀如何发出控制连续往复运动的信号。

六、注意事项

1、电源、电磁阀的接线要正确。

2、本气动实验台采用插入式管接头。使用时，先将接头体固定，把需用长度的管子垂直切断，修去切口毛刺，将管子插入接头内，使管子通过弹簧片和密封圈达到底部，即可牢固地连接、密封。拆卸管子时，用手将管子向接头里推一下，然后向里推压顶套，即可拔出管子。

3、实验时，所加气压信号或气压源的压力不要过大，一般以0.4MPa压力

为宜。

4、工作状态下，不要插拔回路中的气管；如果要拆卸或改建回路，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，排将回路中的残余气体，再重新搭建。

七、总结要求

1、试述此气动回路的工作原理并画出原理图。

2、讨论用行程开关来实现单缸的连续往复动作的工作特点，画出气动回路图。

3、列出所有气动元件的功能，分析实现现象，简述心得体会。

4、编写实验报告。

实验四双缸同步动作回路

一、实验目的

1、了解和熟悉双作用气缸、单向节流阀、单电磁二位五通换向阀、三联件等气动元件的结构、性能和双缸同步动作回路的设计方法。

2、深入理解双缸同步动作回路的原理。

二、预习要求

复习所学过的同步动作回路的有关知识。

三、实验设备及器材

1、https://www.wendangku.net/doc/af5430901.html,气动实验台。

2、空气压缩机。

3、双作用气缸、单向节流阀、单电磁二位五通换向阀、三联件。

四、实验原理

图1-4为简单的同步回路，采用刚性零件把两缸的活塞杆连接起来。其气路连接起来。其气路连接采用双缸并联形式，即可实现简单的双缸同步动作功能。

五、实验步骤

1、按图1—4（双缸同步动作回路）依次连接各气动元件。

2、仔细检查回路，确保实验回路的连接无误后，先将空气压缩机出气口的

阀门关闭，接通电源，待气源充足后，打开阀门使用。

3、通过调节装在气缸进出气孔处的单向节流阀，调节气缸的动作速度。使气缸动作平缓，实验现象明显。

4、认真观察实验现象并记录。

六、注意事项

1、电源、电磁阀的接线要正确。

2、本气动实验台采用插入式管接头。使用时，先将接头体固定，把需用长度的管子垂直切断，修去切口毛刺，将管子插入接头内，使管子通过弹簧片和密封圈达到底部，即可牢固地连接、密封。拆卸管子时，用手将管子向接头里推一下，然后向里推压顶套，即可拔出管子。

3、实验时，所加气压信号或气压源的压力不要过大，一般以0.4MPa压力为宜。

4、工作状态下，不要插拔回路中的气管；如果要拆卸或改建回路，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，排净回路中的残余气体，再重新搭建。

5、实验完毕，气管、气管塞头及各元件放回原位。

七、总结要求

1、思考该实验中同步控制的误差原因。

2、讨论如何实现双缸同步动作及各控制阀的结构特点。

3、列出所有气动元件的功能，分析实验现象，简述心得体会。

4、编写实验报告。

实验五多缸顺序动作回路

一、实验目的

1、了解和熟悉双作用气缸及行程开关、单向节流阀、单电磁二位五通换向阀、三联件等气功元件的结构、性能和多缸顺序动作回路的设计方法。

2、学习电磁阀、行程开关等的使用及接线方法。

3、掌握气动方向控制回路的原理。

二、预习要求

复习本实验指导书中继电器、电磁阀的相关内容。

三、实验设备及器材

1、https://www.wendangku.net/doc/af5430901.html,气动实验台。

2、空气压缩机。

3、双作用气缸及行程开关、单向节流阀、单电磁二位五通换向阀、三联件。

四、实验原理

多缸顺序动作回路如图1-5所示：为用行程开关的双缸连续动作回路。工作时，将电磁阀1连线插在电气控制面板的“电磁阀—”输出插口（输出I）上，电磁阀2连线插在“电磁阀二”输出插口（输出I）上，行程开关4接到相应的输入“控制组二”的“常开启动I”上，行程开关3接到相应的“常闭停止”上。同样，行程开关6接到输入“控制组一”的“常开启动I”上，行程开关5接到相应的“常闭停止”上。接通气源、电源，气缸B活塞杆外伸；当活塞杆挡块压下行程开关6后，电磁阀1启动输出，气缸A活塞杆伸出；当活塞杆缩回到行程终点压下行程开关4时，电磁阀2启动换向，气缸B活塞杆缩回，当活塞缩回至挡块压下行程开关5时，又将电磁阀1关闭（换向），气缸A活塞杆缩回，当活塞杆缩回至挡块压下行程开关3时，又将电磁阀2关闭（换向），气缸B活塞杆又伸出，如此循环，进行下一轮顺序动作。

五、实验步骤

1、按图2—5（多缸顺序动作回路）依次连接各气动元件。

2、电源要接正确，电磁阀，行程开关的连线要正确地插到电气控制面板上。使用PLC控制单元或继电器控制单元都可。

3、仔细检查回路，确保实验回路的连接正确无误后，请实验老师复查。

4、先将空气压缩机出气口的阀门关闭，接通电源，待气源充足后，打开阀门使用。

5、调节装在气缸进出气孔处的单向节流阀，调节气缸的动作速度。使气缸动作平缓，实验现象明显。

7、观察实验现象并作记录。

六、注意事项

1、电源要接正确，电磁阀，行程开关的连线要正确地插到电气控制面板上。

2、本气动实验台采用插入式管接头。使用时，先将接头体固定，把需用长度的管子垂直切断，修去切口毛刺，将管子插入接头内，使管子通过弹簧片和密封圈达到底部，即可牢固地连接、密封。拆卸管子时，用手将管子向接头里推一下，然后向里推压顶套，即可拔出管子。

3、注意单向节流阀的连接方向。

4、实验时，所加气压信号或气压源的压力不要过大，一般以0.4MPa压力为宜。

5、工作状态下，不要插拔回路中的气管；如果要拆卸或改建回路，先将空

气压缩机出气口的阀门关闭，排净回路中的残余气体，再重新搭建。

6、实验完毕，气管、气管塞头及各元气件放回原位。

七、总结要求

1、试述此气动回路的工作原理并画出原理图。

2、讨论多缸顺序动作是如何实现的及各阀的结构特点。

3、分析实验现象，理解设计思维。

4、编写实验报告。

实验六或门型梭阀的应用回路

一、实验目的

1、了解和熟悉双作用气缸、单向节流阀、单电磁二位三通换向阀、单气控二位三通换向阀、或门型梭阀、三联件等气动元件的结构、性能。

2、了解或门型梭阀的工作原理及过程，熟悉其主要性能，掌握或门型梭阀的工作原理及接线方法。

二、预习要求

复习本实验指导书中有关或门型梭阀的内容。

三、实验设备及器材

1、https://www.wendangku.net/doc/af5430901.html,气动实验台。

2、空气压缩机。

3、双作用气缸、单向节流阀、单电磁二位三通换向阀、单气控二位三通换向阀、或门型梭阀、三联件。

四、实验原理

或门型梭阀的应用回路，如图1—6所示；为或门型梭阀在手动/自动换向回路中的应用。当按下手动换向阀时，通路P2进气，控制换向阀换向，气缸动作；此时，若电磁阀通电换向，在其输出气压小于或等于手动阀输出气压压力的情况下，不会改变梭阀通路，梭阀状态保持。只有在手动阀断开，电磁阀输出气压大于手动阀输出气压压力的情况下，才能改变梭阀通路，切换控制方式。同样，在由自动转为手动时，应先将电磁阀断开，或手动阀输出气压大于电磁阀输出气压压力。

五、实验步骤

1、按图1—6（或门型梭阀的应用回路）依次连接各气动元件。

2、仔细检查回路，确保实验回路的连接无误后，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，接通电源，待气源充足后，打开阀门使用。

3、调节装在气缸进出气孔处的单向节流阀，调节气缸的动作速度。使气缸动作平缓，实验现象明显。

4、认真观察实验现象并作记录。

六、注意事项

1、实验时，打开气源前一定要仔细检查回路，确保实验回路的连接正确无误。

2、电磁二位三通阀和手动二位三通阀是由相应的二位五通阀通过变换得到，（用气管塞头堵住相应的气孔，即变为二位三通）。

3、本气动实验台采用插入式管接头。使用时，先将接头体固定，把需用长度的管子垂直切断，修去切口毛刺，将管子插入接头内，使管子通过弹簧片和密封圈达到底部，即可牢固地连接、密封。拆卸管子时，用手将管子向接头里推一下，然后向里推压顶套，即可拔出管子。

4、实验时，所加气压信号或气压源的压力不要过大，一般以0.4MPa压力为宜。

5、工作状态下，不要插拔回路中的气管；如果要拆卸或改建回路，先将空

气压缩机出气口的阀门关闭，排将回路中的残余气体，再重新搭建。

6、实验完毕，气管、气管塞头及各元件放回原位。

七、总结要求

1、试述此气动回路的工和原理并画出原理图。

2、讨论或门型梭阀的作用是什么？其结构有什么特点？

3、讨论所有气动元件的功能，分析实验现象，简述心得体会。

4、编写实验报告。

实验七过载保护回路

一、实验目的

1、了解和熟悉双作用气缸、单向节流阀、顺序阀、单电磁二位五通换向阀、单电磁二位二通换向阀、单气控二位二通换向阀、减压阀、三联件等气动元件的结构、性能和安全保护回路的设计方法。

2、学习减压阀、顺序阀控制气动回路。

二、预习要求

复习本实验指导书中有关安全保护回路的工作原理。

三、实验设备及器材

1、https://www.wendangku.net/doc/af5430901.html,气动实验台。

2、空气压缩机。

3、双作用气缸、单向节流阀、顺序阀、单电磁二位五通换向阀、电磁二位二通换向阀、气控二位二通换向阀、减压阀、三联件。

四、实验原理

过载保护回路如图1—7所示。正常工作时，气缸外伸行至末端，压下行程开关，则起动电磁阀1，卸去气控阀2的控制信号，气控阀复位，活塞杆即可返回；若在活塞杆伸出过程中遇到障碍或其他原因使气缸过载时，气缸左腔压力升高，打开顺序阀4，使阀3换向排气，顺序阀5截止，气控阀2换向，活塞杆返回，从而保护设备安全，将行程开关移开，即可为气缸设置了障碍。

五、实验步骤

1、按图1—7（过载保护回路）依次连接各气动元件。

2、电源要接正确。电磁阀，行程开关的连线要正确地插到电气控制面板上。使用PLC控制单元或继电器控制单元都可。

3、仔细检查回路，确保实验回路的连接正确无误后，请实验老师复查。

4、先将空气压缩机出气口的阀门关闭，接通电源，待气源充足后，打开阀门使用。

5、调节装在气缸进出气孔处的单向流阀，调节气缸的动作速度。使气缸动作平缓，实验现象明显。

6、观察实验现象并作记录。

六、注意事项

1、电源要接正确，电磁阀，行程开关的连线要正确地插到电气控制面板上。

2、本气动实验台采用插入式管接头。使用时，先将接头体固定，把需用长度的管子垂直切断，修去切口毛刺，将管子插入接头内，使管子通过弹簧片和密封圈达到底部，即可牢固地连接、密封。拆卸管子时，用手将管子向接头里推一下，然后向里推压顶套，即可拔出管子。

3、注意单向节流阀的连接方向。

4、实验时，所加气压信号或气压源的压力不要过大，一般以0.4MPa压力为宜。

5、工作状态下，不要插拔回路中的气管；如果要拆卸或改建回路，先将空气压缩机出气口的阀门关闭，排净回路中的残余气体，再重新搭建。

6、实验完毕，气管、气管塞头及各元气件放回原位。

七、总结要求

1、试述此气动回路的工作原理并画出原理图。

2、讨论过载保护如何实现及各控制阀体的结构特点。

3、分析实验现象，简述心得体会。

4、编写实验报告。

实验八四缸联动回路

一、实验目的

1、掌握各气动元件的性能、搭接方法；

2、掌握设计多缸气动回路的方法；

3、深入理解多缸联动回路的控制原理。

二、预习要求

复习本实验指导书中附录的有关内容。

三、实验设备及器材

1、https://www.wendangku.net/doc/af5430901.html,气动实验台。

2、空气压缩机。

3、单作用气缸、双作用气缸、旋转气缸、单气控二位五通换向阀、手动（人控）二位五通换向阀、三联件。

四、实验原理

1、如图1—8所示：气缸1是通过换向阀5控制，而换向阀5的控制信号，是通过换向阀6与气缸3的左腔相连，因此只有气缸3动作时，气缸4才能动作。同样，气缸3的主控阀6又由换向阀7控制，气缸2的主控阀7又由手控阀8控制。因而，此回路的动作顺序应为：只有气缸1动作，气缸2才能动作；只有气缸2动作，气缸3才能动作；只有气缸3动作，气缸4才能动作。从而成为一种相互联锁的动作回路。

2、四缸联动回路