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本教材共分四篇，篇绪论主要介绍自动控制系统的结构及液压与气动系统的特点。第二篇液压与气动基础元件部分，主要从执行元件、控制元件、检测元件、动力源结构等方面进行描述。第三篇液压与气动基本控制回路主要介绍液压与气动控制系统的方向、压力、流量的基本控制回路的几种模块形式。第四篇典型应用回路主要介绍液压与气动机械手系统等实际应用控制回路,以及以模块为基本单元分析和拆分复杂系统的形式方法。

篇 概论 ........................................................................................................................................... 1第1 章 自动控制系统 ................................................................................................................... 21.1 自动化系统的组成 .......................................................................................................... 21.2 电气控制系统 .................................................................................................................. 51.3 PLC 控制系统 .................................................................................................................. 71.4 系统动作过程的表述与确定 ........................................................................................ 14思考题 ..................................................................................................................................... 18第2 章 液压与气动系统 ............................................................................................................. 192.1 液压与气动技术的研究对象 ........................................................................................ 192.2 液压与气压传动介质 .................................................................................................... 232.3 压力的传递特性 ............................................................................................................ 26思考题 ..................................................................................................................................... 29第二篇 液压与气动基础元件 ............................................................................................................. 30第3 章 执行元件 ......................................................................................................................... 313.1 液压缸 ............................................................................................................................ 313.2 气缸 ................................................................................................................................ 343.3 液压摆动马达 ................................................................................................................ 393.4 液压旋转马达 ................................................................................................................ 403.5 气马达 ............................................................................................................................ 423.6 执行元件的应用特点 .................................................................................................... 43思考题 ..................................................................................................................................... 46第4 章 控制元件 ......................................................................................................................... 474.1 液压方向控制元件 ........................................................................................................ 484.2 气动方向控制元件 ........................................................................................................ 594.3 液压压力控制元件 ........................................................................................................ 614.4 气动压力控制元件 ........................................................................................................ 654.5 液压流量控制元件 ........................................................................................................ 674.6 气动流量控制元件 ........................................................................................................ 694.7 液压比例阀、插装阀、叠加阀 .................................................................................... 714.8 气动比例阀 .................................................................................................................... 82思考题 ..................................................................................................................................... 84第5 章 常用检测元件 ................................................................................................................. 855.1

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前言

前 言目前的自动控制系统主要以PLC为控制单元，借助机、电、气、液传动结构，利用其相应的控制元件形成综合控制系统，因此液压与气动控制技术是自动控制系统的一部分，而液压与气动控制技术的研究则应从系统的通用控制结构入手，对其液压与气动传动装置按照设备系统的结构组成进行系统性的研究。本教材按照液压与气动装置的设备结构，从系统的执行元件、控制元件、检测元件及动力源方面，针对性地分析了液压与气动基础元件的特点和控制要求，并通过对液压与气动基本控制回路和典型控制应用系统等的分析，力求培养读者对实际系统举一反三和深入研究开发的能力。这就要求对实际系统进行分析时，应将“复杂控制回路系统”分割，形成若干“基本回路”，而“基本回路”由“基础元件”构成；通过对“基础元件”的熟悉和“基本回路”的掌握以及对典型控制应用系统“复杂控制回路”的拆分过程，实现对液压与气动控制技术的熟知。并在应用过程中能够根据实际系统特点选择用循环动作图、动作表、动作时序图、流程图、功能表图等来表达系统控制过程，并用基础元件和基本控制回路的灵活组合，形成满足特定要求的典型回路；同时用中英文元素标注和完整的结构来突出“图”的工程表达语言，使图中基础件的名称与国际接轨。本教材共分五篇，篇为概论，主要介绍自动控制系统的结构及液压与气动系统的特点。给出了选择系统控制过程的几种描述方法、系统的主要参数以及液压与气动的相同点与不同点。第二篇为液压与气动基础元件部分，主要从执行元件、控制元件、检测元件、动力源结构等方面进行系统描述，利用液压与气动元件在结构原理上相同的特点，通过归纳液压与气动回路和元件的区别，用通用结构原理和补充说明方式来描述液压与气动元件的结构特点。第三篇为液压与气动基本回路部分，主要介绍液压与气动控制系统的方向、压力、流量的基本控制回路的几种形式。第四篇为液压与气动典型系统部分，主要介绍了动力滑台液压进给系统的控制过程、油压机的控制过程以及液压与气动机械手系统的控制过程等实际应用控制回路，包括系统控制过程的描述、液压或气动原理图分析、I/O结构图、功能表图、梯形图等。第五篇是液压与气动系统的使用维护部分，主要介绍了液压系统的设备维修与维护方法以及气动系统的安装与调试过程等，包括故障现象判断、参数整定要求、实际操作内容等。教材力求作为该课程的参考书并成为学生的自学读物和课程工具书，而不单单是教师的教案，因为笔者认为，课堂是老师和学生共同“教”和“学”的过程，当然是以学生为主体寻找到的“教法”和主体自觉努力“兴趣”学法的统一，因此无论是“理论教学”、“项目教学”、“实验过程”、“实训过程”等，都是根据教学内容和学习主体的客观情况确定的教学过程，不同的内容其过程形式不同，但教材则要求从目录到内容应对学科进行“面”、“线”、“点”的分类。“篇”相当于“面”，应给出学科“块”的结构，而这个块应便于总结和归类；“章”相当于“线”，应给出学科上下一条“线”的“因果”结构，而这个线应便于梳理和划分；“节”相当于“点”，应给出学科的主要知识点，而这个点应该是“面”和“线”上的知识基础点，并通过“面”、“线”、“点”的模块结构掌握知识要点，并终通过“目录”获得总结学科知识和查阅学科知识的能力。液压与气动系统中，习惯上将压强称为压力，为叙述方便以及符合行业例行标准，本书沿用此惯例。本书由唐山工业职业技术学院冷更新、张雨新主编，牛彩雯、辽宁机电职业技术学院郑晓坤参与编写。在编写过程中参考了有关专业书籍和资料，在此向原作者表示诚挚的谢意！由于编者水平有限，书中难免出现不妥之处，敬请读者批评指正。编 者2015年4月