第一章 气压技术的基础知识 1
1-1 气动技术的概况 1
一、气动技术的现状和应用 1
二、气动技术的新发展 2
三、气动系统的优缺点 4
1-2 气动系统的组成 4
一、气压发生装置 5
二、控制元件 5
三、执行元件 5
四、辅助元件 6
1-3 气体基本性质 6
一、空气的组成成分及可压缩性 6
二、气体状态方程 7
三、湿空气 14
1-4 气体在管道中的流动特性 17
一、音速 17
二、马赫数(M) 19
三、变截面管道中的亚音速和超音速流动 19
第二章 气动执行元件 24
2-1 气缸的分类及工作原理 24
一、气缸的分类 24
二、常见气缸的工作原理及用途 27
2-2 气缸的特性及计算 30
一、气缸的推力和效率 30
二、气缸的工作特性 32
三、几种常见气缸的设计计算 37
四、气缸的设计步骤 43
五、气缸使用的注意事项 43
2-3 气动马达 43
一、滑片式气动马达的工作原理 45
二、滑片式气动马达的特性 45
三、气动马达的示功图 46
四、压缩空气能量的利用率 48
第三章 气动控制元件 49
3-1 压力控制阀 49
一、调压阀 49
二、顺序阀 56
三、安全阀(溢流阀) 57
3-2 流量控制阀 59
一、节流阀的特性分析 59
二、单向节流阀 60
三、快速排气阀 62
四、使用流量控制阀时应注意事项 63
3-3 方向控制阀 63
一、方向控制阀的分类 64
二、换向阀的控制 64
三、单向型控制阀 70
3-4 控制阀的选择和安装 71
一、控制阀的选择 71
二、控制阀的安装 71
第四章 气源装置及气动辅助元件 72
4-1 气源装置概述 72
一、对压缩空气的要求 72
二、压缩空气站的设备 72
三、气动装置的耗气量及压气机站机组容量的选择 73
4-2 空气净化设备 74
一、后冷却器 74
二、油水分离器及空气过滤器 75
三、干燥器 77
4-3 油雾器 78
一、油雾器工作原理 78
二、油雾器的性能指标 79
三、油雾器的使用方法 80
4-4 储气罐 80
4-5 消声器 81
一、消声器的种类 81
二、消声效果及消声器的选择 82
第五章 气动转换元件及比例控制 83
5-1 气动传感器 83
一、喷嘴一档板式气动传感器 83
二、反射式传感器 85
三、动量交换式传感器 85
四、遮断式传感器 86
五、超声波传感器 88
5-2 转换器 89
一、气—电转换器 89
二、电—气转换器 91
5-3 气动放大器 91
一、膜片式气动放大器 91
二、滑柱式气动放大器 92
三、膜片—滑阀式放大器 92
四、膜片式比例放大器 93
五、对冲式放大器 93
5-4 气动变送器 95
一、差压变送器 95
二、压力变送器 97
5-5 气动测量系统 98
一、模拟测量系统 98
二、数字测量系统 100
5-6 气动比例阀 101
一、膜片式电—气比例阀 102
二、电—气比例调节器 102
三、滑柱式电—气比例阀 104
四、先导式电—气比例阀 106
5-7 气动比例控制系统 107
一、气动负载模拟器 107
二、印刷、造纸机械中卷纸张力控制 108
三、高速、高负载搬运装置的冲击控制 108
四、气动比例力控制系统 109
第六章 逻辑代数与逻辑控制系统 111
6-1 逻辑代数 111
一、三种基本逻辑运算及其恒等式 111
二、基本定律 112
三、形式定律 112
四、逻辑运算规则和对偶定理 113
6-2 逻辑函数、真值表和基本逻辑门 113
6-3 逻辑图 115
6-4 逻辑代数法设计逻辑线路 115
一、逻辑函数的标准形式(与—或式) 116
二、逻辑函数的化简和逻辑线路图 118
三、由真值表求最简或—与式标准形 118
6-5 卡诺图法设计逻辑线路 119
一、用卡诺图化简逻辑函数 119
二、卡诺图法在逻辑线路设计中的应用 121
6-6 最简“或非—或非”式和“与非—与非”式 124
一、最简“或非—或非”式 125
二、“与非—与非”式 127
第七章 行程程序控制系统 128
7-1 概述 128
7-2 气动系统中常用的电气电路 129
一、控制继电器 129
二、串联电路 129
三、并联电路 130
四、自保持电路 130
五、延时电路 131
六、优先电路 131
7-3 障碍信号 132
7-4 信号—动作(X-D)状态图 134
一、X-D状态图图框的画法 134
二、动作状态线的画法 135
三、控制信号线的画法 135
7-5 障碍信号的判别及其消除 136
一、障碍信号的判别 136
二、障碍信号的消除 136
7-6 单往复行程程序控制系统的设计 140
一、X-D状态线图法 140
二、电气控制线路图 142
三、程序控制线图法 145
四、卡诺图法 149
7-7 多往复行程程序控制系统的设计 157
一、多往复行程程序的特点 157
二、多往复行程程序的X-D状态线图的画法 157
三、障碍的判别和消除 158
四、绘制行程程序控制线路图 160
7-8 选择程序控制系统的设计 160
一、自动选择程序 160
二、人工预选程序 163
第八章 气动伺服阀的分析 166
8-1 气动控制阀的一般分析 166
一、压力—流量特性的一般分析 166
二、气动控制阀的阀系数 172
三、压力特性 173
四、起始压力 176
8-2 零开口四通滑阀的稳态特性分析 176
一、零开口四通阀的压力一流量特性 176
二、零开口四通阀阀系数 179
8-3 三通阀的分析 180
一、压力—流量特性 181
二、三通阀阀系数 184
8-4 喷嘴—挡板阀的分析 186
一、双喷嘴—挡板阀的压力—流量特性 186
二、阀系数 188
三、气流作用在挡板上的力 188
第九章 气动伺服系统 194
9-1 引言 194
9-2 四通阀控对称气动缸动力机构分析 195
一、基本方程 195
二、方块图及其传递函数 199
三、四通阀控对称气动缸状态方程 203
四、对称气动缸气压弹簧刚度 205
9-3 带平衡气瓶阀控对称气动缸动力机构分析 209
一、基本方程 209
二、方块图和带平衡气瓶的作用 211
三、传递函数 213
四、状态方程 214
9-4 四通阀控非对称气动缸动力机构分析 215
一、气动缸大腔(a腔)进压力气体 215
二、气动缸小腔(b腔)进压力气体 221
三、非对称气动缸气压原簧刚度 224
9-5 动力机构频率特性分析 226
一、负载刚度KL=0 226
二、负载刚度KL≠0 227
三、四通阀控对称气动缸的动态刚度特性 228
第十章 气动回路 230
10-1 基本回路 230
一、压力和力控制回路 230
二、速度控制回路 232
三、位置控制回路 234
10-2 常用回路 237
一、同步动作回路 237
二、安全保护回路 237
三、往复动作回路 240
四、其他回路 242
思考与练习题 244
参考文献 248