液压与气动技术教案Word文件下载.docx

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学习单元3单缸气动回路设计与裝调

一、气动时间控制元件

二、控制回路分析

学习单元4气动逻辑控制回路设计与裝调

一、逻辑元件

二、快速排气阀

三、典型逻辑回路介绍

四、自锁回路讲解

学习单元5双缸控制回路设计与裝调

一、气动回路图和位移-进步图的绘制要求

二、不带障碍信号的双缸控制回路设计方法

三、带障碍信号的双缸控制回路设计方法

模块小结

模块检测

教学目标

教学目的：

让学员了解气压传动在工业中的应用，掌握气压传动系统的组成以及各部分的功效，了解其优缺点，掌握常见的元件的作用、典型结构、工作原理及职能符号，学习气动回路的安装与调试以及回路设计，理解气动各种回路的原理及功能。

教学要求：

要求教师应对本模块所涉及的气动基础技术进行详细的讲解（包括结构、功能、原理、应用），针对所涉及的气动元件及回路，进行原理参数分析和回路分析，通过课堂体验强化学生的认知。

教学重点及难点

教学重点：

常用气动元件的作用、典型结构、工作原理及职能符号；

单缸气动回路的设计和装调以及回路分析；

气动逻辑回路的安装及调试，逻辑回路的设计；

双缸气动系统的安装及调试，双缸气动回路图的设计。

教学难点：

气动回路图的设计以及气动系统的安装调试。

解决办法：

课堂教学结合实物、现场演示、课堂体验综合讲解。

教学方法及手段

教学方法：

实施直观导入法；

案例教学法。

教学手段：

实物演示；

教学板书；

录像插件；

电子课件。

教学资源：

相关的精品课程；

网络教学资源等。

教学板书

课程引入：

气动的概念，气动的应用，气动的优缺点，。

气压传动技术是一种比较低成本的自动化控制系统，是以压缩空气为传动介质，传动动力以及控制信号，广泛应用与各种设备和机器上。

主要包括气源、空气调节处理元件、控制元件、执行元件以及辅助元件。

常用的物理量包括压力、流量、湿度。

问题与思考

提供一定的质量、流量和压力的压缩空气。

常用气动执行元件分为气缸、摆动气缸、气马达。

常用的气动控制元件包括压力控制元件、流量控制元件、方向控制元件三类。

其中方向控制元件分为换向型方向控制阀、单向型方向控制阀；

压力控制元件包括减压阀、溢流阀、顺序阀；

流量控制元件包括节流阀、固定节流阀、可调节流阀、单向节流阀和带消声器的排气节流阀。

气动辅助元件有分水过滤器、消声器、管件与管接头

1.延时换向阀结构：

由单气控二位三通换向阀、单向阀、节流阀及气容等元件组成。

2.延时换向阀工作原理。

3.延时换向阀职能符号

1.直接控制回路

2.间接控制回路

3.典型的回路分析

学习单元4气动逻辑控制回路设计与调试

常见的逻辑元件包括：

“或”门元件、“与”门元件。

1.双手操作回路

2.多信号“或”、“与”逻辑回路

学习单元5双缸控制回路设计与调试

气动系统回路图绘图要求：

能源元件位于左下方；

控制元件按控制信号传导的顺序从下往上、从左往右、主控阀居中；

执行元件位于上部，按数量从左向右排列。

1．完成位移—步进图

2．结合位移-步进图设计双缸控制回路

消除控制障碍信号的方法：

延时阀消除障碍信号；

可通过式行程开关消除障碍信号；

换向阀消除障碍信号。

课后记

模块二电气气动

模块二

电气气动

1

学习单元1元件介绍

一、手动电器开关

二、中间继电器

三、时间继电器

四、行程开关盒接近开关

五、电磁换向阀

学习单元2单缸电气气动控制回路设计与装调

一、执行元件与电磁换向阀的类型匹配

二、典型电气气动回路

学习单元3双缸电气气动控制回路设计与装调

一、双缸控制系统与单缸控制系统比较

二、不存在障碍信号的双缸回路设计

三、消除障碍信号的方法

让学员掌握各元件的组成、工作原理及表示符号，执行元件与电磁换向阀的类型匹配，用电磁换向阀控制的典型电气气动回路，不存在障碍信号的双缸回路设计方法；

认识双缸控制系统与单缸控制系统的相同点和不同点。

要求教师应对本模块所涉及的电气气动元件详细的讲解（包括结构、功能、原理、应用），针对所涉及的单、双缸电气气动控制回路，进行设计与装调的讲解，通过课堂体验强化学生的认知。

各种继电器、换向阀和开关的工作原理；

执行元件与电磁换向阀的类型匹配，各电气回路的工作原理；

各电气气动回路的设计与装调；

单、双缸电气气动控制回路的优缺点。

单、双缸电气气动回路的设计与装调，消除障碍信号的方法。

电气气动元件介绍，单、双缸电气气动回路设计与装调，单、双缸电气气动回路的优缺点。

用于发送控制信号的电器，是由操纵机构加触点构成。

中间继电器是电磁驱动的开关元件，被用于控制电路和防护装置。

时间继电器作为继电器的一种，可以延时接通或断开它的触点，达到对控制电路的时间控制。

行程开关和接近开关常用于与行程有关的顺序动作控制，通过感应气缸活塞或活塞杆的位置形成转换动作的条件。

电磁换向阀是指利用电信号作为驱动信号来改变流体流动方向的阀。

执行元件包括气缸、摆动气缸、气马达和吸盘四大类。

气缸又包括单作用气缸和双作用气缸两大类，气马达分单向旋转和双向旋转两种。

包括单往复运动电气气动回路，连续循环运动的电气气动回路，具有自锁功能电气气动回路。

按照设计步骤图以及电路图进行讲解。

按照设计步骤图进行讲解。

模块三基础液压

基础液压

学习单元1液压传动基础

一、液压传动的发展概况、应用、工作原理及组成

二、液压传动系统的优缺点

三、液压流体力学基础

学习单元2常用液压元件介绍

一、液压泵

二、液压泵的选用

三、液压执行元件

四、液压控制元件

五、液压辅助元件

让学员了解液压技术的起源、发展和应用，液压传动的优缺点，液压元件的连接方式、控制方式及各自特点；

掌握液压系统的组成以及各液压元件在液压回路中的作用，液体动力学基础知识，常用液压元件的结构、工作原理及其职能符号，各类液压元件在液压系统中的作用及其应用场合。

要求教师应对本模块所涉及的液压传动元件进行详细的讲解（包括结构、功能、原理、应用），针对所涉及的液压传动的应用以及相关的流体力学知识概念，进行原理分析和控制方式分析，通过课堂体验强化学生的认知，结合图示讲解各种元件的分类、功能、工作原理。

液压传动的应用、组成以及优缺点；

液压流体力学基础；

液压泵的主要性能参数以及分类，各种泵的功能结构和工作原理；

液压执行元件的分类和结构和工作原理，各种阀体的工作原理。

各液压辅助元件的结构及工作原理。

液压流体力学基础知识，各种元件的结构、功能以及工作原理。

液压传动的发展概况及应用，流体力学基础知识，液压元件。

流体静力学基础中的压力、液压力以及力的传递过程；

流量连续性定律、流体能量守恒方程以及压力损失；

液压油的性质。

按液压泵中运动构件的形状和运动方式来分，有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵等。

液压泵的选择依泵的额定压力、流量和结构类型来确定。

液压泵的额定压力和流量经计算后按系统的实际需要选取。

液压缸、摆动液压缸和液压马达是主要的液压执行元件，分别用于直线往复运动、小于360°

角度的往复摆动运动和连续的旋转运动。

液压控制元件是用于控制系统液流的压力、流量和流向，包括方向控制元件、压力控制元件和流量控制元件。

1.蓄能器：

重锤式蓄能器、弹簧式蓄能器、充气式蓄能器。

2.滤油器：

按照滤油器的结构不同可分为网式滤油器、线隙式滤油器、纸质滤油器、烧结式滤油器和磁性滤油器。

按照安装位置的不同可分为：

吸油滤油器、压油滤油器、回油滤油器和旁油路滤油器。

3.油箱。

模块四电气液压系统装调及典型回路分析

模块四

电气液压系统装调及典型回路分析

学习单元1电气液压系统装调

一、电磁换向阀

二、执行元件与电磁换向阀的类型匹配

三、压力继电器

四、电气控制原理介绍

学习单元2典型液压回路分析

一、压力控制回路

二、方向控制回路和锁紧回路

三、液压传动速度控制回路

四、组合机床动力滑台液压系统

五、压力机液压系统

让学员掌握液压传动控制系统常用的电磁换向阀，行元件与电磁换向阀的类型匹配，压力继电器工作原理，基本电气控制回路的设计，各种液压回路的控制方法和适用范围。

要求教师应对本模块所涉及的电气液压系统以及典型液压回路进行详细的讲解（包括结构、功能、原理、应用），针对所涉及的各种回路，进行原理分析和回路讲解，通过课堂体验强化学生的认知。

电磁换向阀的种类及工作原理，执行元件如何与电磁换向阀进行匹配，压力继电器的结构以及特点，各种控制回路的工作过程及工作原理，组合机床动力滑台液压系统的工作原理。

电气控制的原理，电路图的控制方式，自锁以及互锁，液压传动速度控制回路的原理及应用，压力机液压系统的工作原理。

　　课程引入：

对电气液压系统进行调试，了解典型液压回路，学习各个典型液压回路的原理。

　　学习单元1电气液压系统装调

　　一、电磁换向阀

　　1.电磁铁

　　2.直动式电磁换向阀

　　3.先导式电磁换向阀

　　二、执行元件与电磁换向阀的类型匹配

　　执行元件分液压缸、摆缸、液压马达三大类，如果保证执行元件的正常运行要让其与电磁换向阀进行匹配。

压力继电器的滞后是其一个特点，即压力开关的信号在一定的压力范围内会继续存在，即压力上升的开关点和压力下降的开关点之间。

　　四、电气控制原理介绍

　　1.继电器的接线说明

　　2.绘制电路图说明

　　3.了解主电路和控制电路

　　4.掌握各自锁电路和互锁电路

　　学习单元2典型液压回路分析

　　一、压力控制回路

　　利用各种压力控制阀俩控制系统整体或者某一部分的压力，来满足液压回路的力控制要求及液压执行元件对力或力矩要求的回路。

　　二、方向控制回路和锁紧回路

　　1.方向控制回路：

控制液压执行元件的运动方向。

　　2.支撑回路：

防止液压缸及与之相连接的部件避免因自重或在其他外力作用下产生不必要的运动或超速。

　　三、液压传动速度控制回路

　　1.调速方法分为节流调速、容积调速、容积节流调速。

　　2.各调速方法下的回路工作原理及示意图。

　　四、组合机床动力滑台液压系统

模块五电液比例阀认知与系统装调

模块五

电液比例阀认知与系统装调

一、电液比例技术入门

二、比例电磁铁

三、比例方向阀

四、比例压力阀

五、比例调速阀

六、放大器

模块小结

让学员了不同型号放大器原理图中各个部分的作用；

掌握常用比例液压元件的结构、工作原理及其职能符号，三种类型放大器的使用，模拟式指令值设定模块“VT-SWMA-1”各接口的功能；

学会对简单工况要求的液压回路及其继电器控制电路进行设计。

要求教师应对本模块所涉及的比例液压元件进行详细的讲解（包括结构、功能、原理、应用），针对所涉及的比例液压系统，进行原理分析和功能分析，通过课堂体验强化学生的认知。

比例元件的特性，比例电磁铁分类及工作原理，比例换向阀的作用及分类，比例压力阀的作用和分类，各比例调速阀的结构和工作原理。

直动式比例换向阀的闭环和开环控制，各放大器的工作原理，

电液比例技术的概念，各种比例元件的工作原理和功能。

　　一、电液比例技术入门

　　比例液压系统是由标准液压元件加上信号放大电路，既可实现液压动力传动，又具备了电子控制的灵活性。

其具有动态特性和静态特性。

　　二、比例电磁铁

　　比例电磁铁：

将比例控制放大器输给的电流信号转换成力或位移，包括力调节型和行程调节型。

　　三、比例方向阀

　　用于控制流体的流动方向和流量。

　　1.直动式比例方向阀：

其闭环和开环控制是重点，由比例电磁铁直接驱动直动式比例方向阀的控制阀芯。

　　2.先导式比例方向阀，主要用于大通径的比例阀，来自控制器的电信号加在比例电磁铁中，按比例地转化为作用在先导阀芯上的电磁力。

　　四、比例压力阀

比例压力阀可实现压力遥控，压力的升降可通过改变输入的电信号来实现。

比例溢流阀：

低压小流量阀，先导式比例溢流阀一般为高压大流量阀。

　　五、比例调速阀

　　1.2FRE型比例调速阀结构和工作原理：

可通过给定的电信号，在较大范围内与压力及温度无关地控制流量。

　　六、放大器

　　为了产生一个能被控制的、比较大的电流信号来驱动比例阀的电磁铁。

　　1.比例方向阀用放大器：

用于带阀芯位置反馈比例方向阀。

　　2.比例溢流阀用放大器：

适用于控制无电位移反馈的直动式和先导式比例压力控制阀。

　　3.比例调速阀用放大器VT5004：

用于控制带位置反馈的比例流量阀。

模块六PLC控制的气动/液压系统

模块六

PLC控制的气动/液压系统

一、西门子S7-300PLC基本结构

二、PLC工作原理

三、PLC工作模式及状态和故障显示

四、输入/输出模块分类及地址分配

五、创建S7项目

六、编程常用指令介绍

七、控制流程图设计

八、顺序控制程序设计方法

让学员掌握西门子S7-300PLC的工作原理，输入/输出模块的分类、常用指令和地址分配，通讯参数的设置；

学会绘制控制系统的流程图并进行顺控程序设计。

要求教师应对本模块所涉及西门子S7-300PLC进行详细的讲解（包括结构、功能、原理、应用），针对所涉及的元件，进行原理分析和控制分析，通过课堂体验强化学生的认知。

PLC的工作原理和工作过程以及工作模式、故障显示，梯形图、语句表和功能块图，控制流程图和顺序控制程序设计方法。

模块分类和地址分配，创建S7项目，三相异步电动机直接起动电路的控制原理分析和控制时序分析。

　模块六PLC控制的气动/液压系统

PLC的结构，创建S7项目，控制流程设计及控制程序设计。

　　一、西门子S7-300PLC基本结构

　　二、PLC工作原理

　　PLC是一种工业控制计算机，通过执行用户程序来实现控制要求：

上电处理、扫描过程、检查处理阶段。

　　三、PLC工作模式及状态和故障显示

PLC的各种工作模式，以及故障如何显示。

　四、输入/输出模块分类及地址分配

　信号模块（SM）可根据信号特性分为数字量信号模块和模拟量信号模块。

S7-300的信号模块地址按字节进行编制，字节地址与所在机架号和槽号有关。

　　五、创建S7项目

　　六、编程常用指令介绍

1.位指令

2.定时器指令

3.计时器指令

模块七液压/气动系统故障诊断与排除

模块七

液压/气动系统故障诊断与排除

学习单元1液压系统故障诊断与排除

一、液压设备基本特征

二、液压设备故障概念

三、液压系统故障分析

学习单元2气动系统故障诊断与排除

一、故障种类

二、气动系统故障分析诊断方法

让学员了解简单液压设备一般使用注意事项，掌握各种液压、气压元件作用、结构、工作原理、符号及使用注意事项，基本低压电气元件作用、工作原理及表示符号，基础液压系统故障诊断与排除的基本方法，

要求教师应对本模块所涉及的液压及启动系统进行详细的讲解（包括结构、功能、原理、应用），针对所涉及的液压及气压元件，进行原理分析和控制回路分析，通过课堂体验强化学生的认知。

液压及气压设备的相关特征以及故障概念分析。

液压及气动系统的故障诊断及排除方法。

　　一、液压设备基本特征

　　二、液压设备故障概念

　　三、液压系统故障分析

　　1.液压故障的属性

　　2.液压系统故障的重要特点：

主要包括隐蔽性、交错性、随机性、差异性。

　　3.液压系统故障分析诊断方法：

替换法、辅助法、逻辑推理

　　4.液压系统故障的诊断：

望、问、闻、切法。

　　5.液压系统常见故障及解决对策：

包括压力失控问题、速度失控问题、温度升高异常问题。

　　学习单元2气动系统故障诊断与排除

　　一、故障种类

　　二、气动系统故障分析诊断方法

　　1.替换法：

将同类型、同结构、同原理的元件，置换（互换）安装在同一位置上，以证明被换元件是否工作可靠。

　　2.经验法：

要是依靠实际经验，并借助简单仪表，诊断故障发生的部