《液压与气动技术》电子教案 第22单元课气动基本回路气动常用回路Word格式文档下载.docx

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4.掌握气动常用回路的工作原理及应用特点。

1.培养学生善于分析、归纳总结、知识获取和应用的自主学习能力；

2.培养学生树立乐学善用的意识；

3.培养学生团队协作和分工合作的职业素质；

4.使学生明确中国制造2025的基本原则。

能力

训练

设计

任务1：

气动基本回路

任务2：

气动常用回路

重点

难点

及

解决

方法

重点：

1.气动基本回路的种类、组成及作用。

2.气动常用回路的种类、组成及作用。

3.气动基本回路的工作原理及应用特点。

4.气动常用回路的工作原理及应用特点。

难点：

解决方法：

采取学生自主学习、小组讨论，教师演示讲解，学生实践，教师指导，学生完善、教师总结归纳的方法。

使用

外语

单词

气动基本回路（Pneumaticbasicloop）

压力控制回路（Pressurecontrolcircuit）

速度控制回路（Speedcontrolloop）

气动常用回路（Commonpneumaticcircuit）

教学材料

1.采用的教材

《液压与气动技术》（第五版），张宏友主编，大连理工大学出版社，2018.2.

2.参考资料

（1）《液压与气压传动》（第5版），左健民，机械工业出版社，2016.4.

（2）《液压与气动技术》，周进民，机械工业出版社，2012.12.

（3）《液压气动识图300例》，宁辰校，化学工业出版社，2013.7

3.所需仪器和设备

（1）多媒体教室

（2）各种气动元件

步骤

名称

教学内容及能力/知识

教师活动

学生活动

时间分配（分）

课内外

引入

展示上节课的任务成果；

设置本节课的项目情境；

向学生介绍本单元课的教学目标、重点和难点。

教师观看学生展示上节课理实作业项目成果，并对其存在的问题予以纠正；

公布上节课项目考核成绩教师提问。

学生听讲、思考

10

课内

讲解

任务训练

能力目标：

1.能够识别气动基本回路中的各个气动元件；

2.能够正确选用气动基本回路。

知识目标：

1.掌握气动基本回路的种类、组成与作用；

2.掌握气动基本回路的工作原理及应用特点。

采用多媒体和视频动画讲解气动基本回路。

学生认真听讲并积极思考，认真体会气动基本回路的工作原理与作用，练习连接气动基本回路。

35

1.能够识别气动常用回路中的各个气动元件；

2.能够正确选用气压常用回路。

1.掌握气动常用回路的种类、组成与作用；

2.掌握气动常用回路的工作原理及应用特点。

采用多媒体和视频动画讲解气动常用回路。

学生认真听讲并积极思考，认真体会气动常用回路的工作原理与作用，练习连接气动常用回路。

总结

归纳

点评

总结本节课的教学内容，强调重点和难点，掌握本节课的重点知识点和技术实践。

教师讲解，总结本节课教学内容，强调重点和难点，并进行课程思政。

学生听讲，可提出问题，师生互动

5

布置作业

教师讲解作业要求

学生记录

理实

作业

1.作业：

P240第1题；

2.完成相应内容测试；

3.开始进行期末复习。

课后

反思

个别学生对气动回路掌握的不好，课后应加强复习。

引入新课

一、复习和成果展示

1.知识点回顾

（1）气动控制元件的作用和分类。

（2）常用的气动控制阀的工作原理及结构特点。

（3）气缸和气动马达的工作原理。

（4）气缸和气动马达的安装和使用。

2.成果展示

由21-25号学生展示第21单元课的理实作业，老师点评，纠正错误点。

二、项目情境

小王对气动回路中的压力控制回路和速度控制回路的工作原理和应用不太清楚。

通过本节课的学习，我们来帮助小王解决这个问题。

三、教学要求

1.教学目标

（1）掌握气动基本回路的种类、组成及作用。

（2）掌握气动常用回路的种类、组成及作用。

（3）掌握气动基本回路的工作原理及应用特点。

（4）掌握气动常用回路的工作原理及应用特点。

2.重点和难点

（1）气动基本回路的种类、组成及作用。

（2）气动常用回路的种类、组成及作用。

（3）气动基本回路的工作原理及应用特点。

（4）气动常用回路的工作原理及应用特点。

教学设计

一、相关知识

任何复杂的气动控制回路均由一些具有特定功能的基本回路组成，这些基本回路主要包括换向回路、压力控制回路、速度控制回路、位置控制回路和基本逻辑回路。

由于这些回路的功用与相应的液压基本回路的功用基本相同，因此这里不再重复表述。

常用基本回路的原理图及特点说明见表13-1～表13-3。

1.换向回路

表13-1换向回路的原理图及特点说明

原理图

特点说明

单作用气缸换向回路

二位运动控制回路

有气控信号时，活塞杆伸出；

信号消失，活塞杆靠弹簧复位

活塞能在行程中途停止运动的控制回路

图（a）所示为采用中位全封闭型三位阀的回路，该阀具有自动对中功能，故能使活塞在行程中途任意位置停止运动

图（b）所示回路用二位三通阀和二位二通阀串联，来完成上述三位阀的作用

因气体的可压缩性，这两种回路的定位精度都较低

双作用气缸换向回路

图（a）所示回路采用二位五通阀来控制活塞杆的往返

图（b）所示回路用两个二位三通阀代替图（a）中的二位五通阀

图（c）、图（d）所示回路均为差压操纵回路，能减小运动冲击，节省压缩空气消耗量

图（c）所示回路的气缸右腔始终供应较低压力的空气，而左腔通过三通阀进、排较高压力的空气，以完成活塞的二位运动

图（d）所示回路采用了差动缸，它利用活塞两侧有效受压面积不等来实现气缸活塞的二位运动

2.压力控制回路

表13-2压力控制回路的原理图及特点说明

一次压力控制回路

通过外控式溢流阀使贮气罐压力不超过规定压力，但耗气量较大

二次压力控制回路

用于控制气动控制回路的气源压力

高低压切换回路

通过切换二位三通阀来控制输出管道为高压输出或低压输出

增压控制回路

借助气液增压缸1将较低的气压变为较高的液压，以提高气液缸2的输出力

3.速度控制回路

表13-3速度控制回路的原理图及特点说明

单作用气缸速度控制回路

双向调速回路

通过调节两个单向节流阀的节流开度，来分别控制活塞杆伸出及返回的速度

快速返回回路

活塞返回时，气缸下腔经快速排气阀直接排气，故为快速返回

双作用气缸速度控制回路

图（a）所示为采用单向节流阀的双向节流调速回路

图（b）所示为采用排气节流阀的双向节流调速回路

图（a）、图（b）均采用排气节流方式进行调速

速度换接回路

利用两个二位二通阀与单向节流阀并联，当撞块压下行程开关时发出信号，使二位二通阀换向，改变排气通路，从而使气缸速度改变

缓冲回路（行程末端变速回路）

图（a）表示活塞杆伸出至撞块切换二通阀后开始缓冲。

根据负荷大小及运动速度要求来改变二通阀的安装位置，就能达到良好的缓冲效果

图（b）所示回路中，气缸活塞返回至行程末端时，其左腔压力下降，顺序阀2关闭，余气只能通过节流阀1排出，故获得缓冲

二、实践训练

1.任务下达

（1）连接换向回路

（2）连接各种压力控制回路

2.学生实践

按上述要求完成操作。

常用回路是指实际应用中经常会遇到的典型应用回路。

一般有安全保护回路、单缸往复动作回路、气液联动回路、同步动作回路、延时回路和双手操作回路等。

常用回路的原理图及特点说明见表13-4～表13-7。

1.安全保护回路

表13-4安全保护回路的原理图及特点说明

互锁回路

四通阀的换向受三个串联的机动三通阀控制，只有三个机动阀都接通，主控阀才接通

过载保护回路（限压回路）

气缸活塞在右行程中，若遇阻而过载，则其左腔压力将因外力作用而升压，超过预定值后，即打开顺序阀，使气缸左腔排气，活塞杆就立即缩回，实现过载保护。

若无障碍，活塞则向右运动，压下行程阀，活塞即刻返回

双手同时操作回路

为使主控阀换向，必须使两只三通手动阀同时换向，另外这两只阀必须安装在单手不能同时操作的距离上。

在操作时，如任何一只手离开则控制信号消失，主控阀复位，活塞杆后退

2.气液联动回路

表13-5气液联动回路的原理图及特点说明

气液转换速度控制回路

它利用气液转换器1、2将气压变成液压，利用液压驱动液压缸3，从而得到平稳易控制的活塞运动速度，调节节流阀的开度，就可改变活塞的运动速度。

这种回路充分发挥了气动供气方便和液压速度容易控制的特点

气液阻尼缸的速度控制回路

图（a）所示为慢进快退回路，改变单向节流阀的开度，即可控制活塞的前进速度。

活塞返回时，气液阻尼缸中液压缸的无杆腔油液通过单向阀快速流入有杆腔，故返回速度较快

图（b）能实现常用的“快进—工进—快退”动作。

当有K2信号时，五通阀换向，活塞向左运动，液压缸无杆腔中的油液通过a口进入有杆腔，气缸快速向左前进；

当活塞将a口关闭时，液压缸无杆腔中的油液被迫从b口经节流阀进入有杆腔，活塞工作进给；

当K2消失，有K1输入信号时，五通阀换向，活塞向右快速返回

3.往复动作回路

表13-6往复动作回路的原理图及特点说明

行程阀控制的单往复回路

当按下阀1的手动按钮后，压缩空气使阀3换向，活塞杆前进。

当凸块压下行程阀2时，阀3复位，活塞杆返回

压力控制的单往复回路

按下阀1的手动按钮后，阀3的阀芯右移，气缸无杆腔进气，活塞杆前进。

当活塞行程到达终点时，气压升高，打开顺序阀2，使阀3换向，气缸返回

利用阻容回路形成的时间控制单往复回路

当按下阀1的按钮后，阀3换向，气缸活塞杆伸出。

当压下行程阀2后，需经过一定的时间，阀3才能换向，使气缸返回

连续往复动作回路

按下阀1的按钮后，阀4换向，活塞向前运动，这时由于阀3复位将气路封闭，使阀4不能复位，活塞继续前进。

到行程终点时压下行程阀2，使阀4控制气路排气，在弹簧作用下阀4复位，气缸返回。

在终点压下阀3，阀4换向，活塞再次向前

4.同步动作回路

表13-7同步动作回路的原理图及特点说明

用单向节流阀的气缸同步动作回路

通过对单向节流阀分别进行调节，使两缸同步，其同步精度不高

采用气液缸的同步动作回路

通过把油封入回路使两缸正确同步。

由于两缸为单活塞杆缸，故要求气液缸2的内径大于缸1的内径，以使缸2的上腔有效截面积与缸1的下腔截面积完全相等。

若两缸为双活塞杆缸，则要求两缸内径与活塞杆直径均相等

连接各种气动常用回路

单元小结

本任务主要讲述了常用的气动基本回路和气动常用回路，让学生了解气动基本回路和常用回路的组成，熟悉如何使用和安装气动回路。

课程思政

“中国制造2025”是在新的国际国内环境下，中国政府立足于国际产业变革大势，作出的全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署。

其根本目标在于改变中国制造业“大而不强”的局面，通过10年的努力，使中国迈入制造强国行列，为到2045年将中国建成具有全球引领和影响力的制造强国奠定坚实基础。

中国制造2025原则

市场主导，政府引导。

全面深化改革，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，强化企业主体地位，激发企业活力和创造力。

积极转变政府职能，加强战略研究和规划引导，完善相关支持政策，为企业发展创造良好环境。

立足当前，着眼长远。

针对制约制造业发展的瓶颈和薄弱环节，加快转型升级和提质增效，切实提高制造业的核心竞争力和可持续发展能力。

准确把握新一轮科技革命和产业变革趋势，加强战略谋划和前瞻部署，扎扎实实打基础，在未来竞争中占据制高点。

整体推进，重点突破。

坚持制造业发展全国一盘棋和分类指导相结合，统筹规划，合理布局，明确创新发展方向，促进军民融合深度发展，加快推动制造业整体水平提升。

围绕经济社会发展和国家安全重大需求，整合资源，突出重点，实施若干重大工程，实现率先突破。

自主发展，开放合作。

在关系国计民生和产业安全的基础性、战略性、全局性领域，着力掌握关键核心技术，完善产业链条，形成自主发展能力。

继续扩大开放，积极利用全球资源和市场，加强产业全球布局和国际交流合作，形成新的比较优势，提升制造业开放发展水平。

理实作业

1.分析如图10-8所示回路的工作过程，并指出各元件的名称。

图13-8