純氣動系統(tǒng)中的多執(zhí)行元件順序動作功能設(shè)計

王鵬程　楊斌

摘 要：氣動裝置以及氣動設(shè)備如果在沒有信號的情況，則需要通過純氣動相關(guān)的元件而構(gòu)成自動裝置，從而更好地避免設(shè)備受到電磁的干擾，同時也可以防止免疫強(qiáng)的輻射能夠受到干擾。因此，必須使得純氣動的裝置可以有效執(zhí)行多個不同的動作功能，才可以更好地保證提純氣動系統(tǒng)能夠在整體設(shè)計中帶來便利性。

關(guān)鍵詞：純氣動系統(tǒng)；多執(zhí)行元件順序；動作功能；設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.210

0 引言

氣動系統(tǒng)可以有效幫助相關(guān)的系統(tǒng)而排除電磁干擾以及強(qiáng)輻射的干擾，并在結(jié)構(gòu)簡單以及維護(hù)便利的優(yōu)勢中而不斷對純氣動系統(tǒng)實(shí)施換向閥。而在不同的系統(tǒng)中，則能夠各自執(zhí)行不同的元件動作順序，其中氣動輸入的信號則可以較好地實(shí)現(xiàn)氣動邏輯。當(dāng)輸入信號較多時，則受到的約束以及聯(lián)鎖條件則會越多，此時的工作人員需要耗費(fèi)大量的精力才得以解決信號問題。而本文主要分析的是順序動作的設(shè)計，并找到提高氣動系統(tǒng)效率的方法。

1 分析純氣動系統(tǒng)中順序設(shè)計思路

下面具體分析三執(zhí)行元件順序動作的情況。假設(shè)存在A、B、C三個不同的單桿活塞缸，并且每個氣缸中的活塞桿會在不同的收回以及完全伸出的兩種靜態(tài)條件下進(jìn)行工作，而活塞桿則能夠在完全收回以及靜止?fàn)顟B(tài)下而復(fù)原，此時被稱之為原位狀態(tài)，而活塞桿的完全伸出和靜止?fàn)顟B(tài)則被稱之為出位狀態(tài)。因此，氣缸中可以通過正在伸出以及正在收回這兩種方式實(shí)施動態(tài)安排。具體情況見圖1，其中的粗實(shí)線代表的是氣缸活塞桿狀態(tài)，而水平線條則表示的是氣缸桿處于靜止的狀態(tài)，而斜率在大于零的條件下，其中的線條則表示氣缸桿在伸出的狀態(tài)，而當(dāng)斜率小于零時，則線條表示的是氣缸桿進(jìn)入收回狀態(tài)。其中的“0步”表示的是初始狀態(tài)，并一次自左向右揭示出各氣缸中活塞桿的動作情況。

三只氣缸依次的動作順序：“0步”是初始的狀態(tài)；當(dāng)進(jìn)入“1步”時，此時A缸就會在原位且處于啟動的信號，此時A缸的伸出且停在出位；當(dāng)進(jìn)入“2步”時，此時的B缸收則會受到A缸所發(fā)出信號，并開始進(jìn)行伸出，從而停在出位處；當(dāng)進(jìn)入“3步”時，而B缸發(fā)出信號則會回至A缸并收回，而C缸則同時伸出，此時的A缸則會迅速收回并原位停止；以此類推，直到其進(jìn)入“6步”，進(jìn)而完成動作的循環(huán)。

2 分析被控對象在順序完成的初步設(shè)計情況

首先在繪制氣缸A以及控制A缸中的換向閥，并將A缸原位中的機(jī)動閥A1以及啟動按鈕進(jìn)行邏輯和信號中的A缸實(shí)施轉(zhuǎn)化，并根據(jù)順序動作的要求，而在A缸中已伸出并達(dá)到的出位設(shè)置按鈕，從而能夠完成對觸發(fā)機(jī)在動閥A2的制動；此外，繪出B缸以及對應(yīng)的換向閥，使得A2可以接到信號，并能夠?qū)刂艬缸中的伸出以及換向閥實(shí)施氣控端口，因此，這就可以幫助B缸實(shí)施伸出且進(jìn)行出位，進(jìn)而觸發(fā)B2；依次繪制出C缸和轉(zhuǎn)換向閥，能夠?qū)2中的信號成功發(fā)送至A缸并實(shí)施收回，在這個過程中可以同時有效地分出兩條不同的支路，從而成功的輸送控制C缸，并進(jìn)行伸出，有效對接換向的閥氣控接口，此時就可以根據(jù)C缸的伸出情況而進(jìn)行復(fù)位，進(jìn)而觸發(fā)C2。當(dāng)C缸可以收回并原位時，可以觸發(fā)Cl，而Cl信號則能夠成功控制B缸，并實(shí)施收回和原位。

3 消除順序控制中信號的干擾

純氣動的元件中存在一類元件，此元件被稱之為二位三通的雙氣控?fù)Q閥，它的進(jìn)、出口需要保持兩種不同的狀態(tài)，即就是接通以及斷開。如此時需要閥控制端口增加控制信號，則可以通過元件的支路、氣路進(jìn)行輸通。因此，在具有信號干擾的情況下，則可以將二位三通的雙氣控?fù)Q閥應(yīng)用起來，針對信號干擾情況而實(shí)施斷開，并能夠結(jié)合斷開氣路的情況而有效消除信號的干擾。但是，當(dāng)接通該氣路之時，則需要把閥的另外實(shí)施控制，從而保證氣路通暢。因為在順序動作的系統(tǒng)中需要加強(qiáng)控制，所以在一般情況下，可以根據(jù)所出現(xiàn)的信號情況而引入消除的狀態(tài)，具體情況見圖2。

由圖2可知，A缸中的伸出位后，就不能對B缸的伸出問題進(jìn)行干預(yù)，因此，當(dāng)需要消除C缸中的問題時，就可以通過原位產(chǎn)生方式而啟動Cl并實(shí)施干擾信號，此時的Cl就可以通過機(jī)動閥中的串接情況而進(jìn)行雙氣控?fù)Q閥。主要的接法是：通過三通閥方式有效斷開氣路側(cè)，針對于這種狀態(tài)氣控中的端口接A2實(shí)際情況，則可以有效排除C1信號情況對A2信號所帶來的干擾。

4 結(jié)束語

因此，在設(shè)計具有多執(zhí)行的元件順序中，首先可以進(jìn)行繪制動作的順序圖，然后通過明確的元件執(zhí)行動作的順序以及各步動作之間的觸發(fā)關(guān)系；其次，再根據(jù)相關(guān)觸發(fā)信號以及被控的對象動作間的順序而直接繪出干擾信號原理圖。通過這樣的設(shè)計方式可知使得多元化執(zhí)行元件中的氣動順序處于良好的控制系統(tǒng)中，同時也提升了純氣動系統(tǒng)的順序控制效果，并且較好地體現(xiàn)出明確、高效以及簡便的優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏陳超，邵純，姜婷婷等.基于FFD方法的高超聲速升力體氣動優(yōu)化[J].固體火箭技術(shù)，2015，38（06）：751-756.

基金項目：遙控鉛球運(yùn)送車設(shè)計（EKY2010002）

作者簡介：王鵬程，男，湖南人，碩士，助教，研究方向：機(jī)械動力學(xué)及其應(yīng)用。