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指 导 书
武汉理工大学物流工程学院
物 流 自 动 化 系
液 压 气 动 实 验 室
十一月
前 言
“气动技术”是流体传动及控制专业的主干专业课程、机械设计制造及其自动化和物流工程等相关专业的选修课程。气动技术合用面广，综合性强，广泛应用于现代工业各领域的自动化系统中以替代人手操作，提高作业自动化水平和效率。目前，气动技术已发展成为各类系统中必备的传动控制集成技术，被誉为工业自动化的“肌肉”，在国际上公认为是不可多得的机电气液一体化综合教学首选课程。
气动技术实验教学是课堂教学的一个重要环节，它不仅仅能帮助学生进一步明确专业应用方向和加深对课程的理解、巩固和深化，并且更是对学习和运用气动技术，提高工程实践和分析解决实际工程问题的能力至关重要，也更能培养和激发学生对新知识领域的探索、研究和创新实践。同时，还培养学生结合实际勤于思考、敢于实践、实事求是的科学作风，对的解决好知识、能力和工程素养间的关系，编写本实验教学指导书的目的也在于此。
本实验教学涉及结识性基础实验、验证性工作原理实验和设计性系统综合构建实验，可以对气动系统和气动元件的工作原理，气动系统回路的设计实现及操作控制方法有一个系统地学习和实践，在此基础上也可对复杂的电气综合系统进行研究性的创新实践。
本实验指导书，介绍实验原理和实验规定及方法，规定学生针对实验项目和规定，先结合课程知识预习并规划实验方案，再掌握实验的具体方法与环节，独立完毕实验。
本指导书由吴洪明老师编写，由于时间有限，书中不免有欠妥和不完善之处，恳请批评指正。
编 者
2023年11月
目 录
实验一 气动技术实际应用介绍和演示 （2）
实验二 空气净化设备及辅件实物现场教学 （2）
实验三 气动元件结构及工作原理实物现场教学 （3）
实验四 气动系统设计实践 （4）
附录1 基本气动逻辑控制气动、电控回路和PLC程序 （5）
附录2 气动技术实验报告 （7）
实验注意事项
1. 实验预习：
实验前复习有关理论课的章节，熟悉有关理论知识。掌握常用的气动、电控元件的原理和接线方法，基本逻辑控制功能的气控和电控回路、PLC的编程方法和接线规定。
认真阅读实验指导书及有关实验装置介绍，了解实验目的，内容，方法，和参数规定，明的确验中应注意的问题。
画出实验线路，明确气管和电路的接线方法，拟出实验环节，列出实验时需要的气动和电控元器件。
2. 实验接线前必须断开总电源与进气源，严禁带电、带压接线。接线完毕，经实验指导老师检查无误后，才可通电、通气进行运营实验。
3. 实验前了解PLC的使用方法，在给PLC输入对的的控制程序，并按设计好的系统连接气管和电路，经指导老师检查后，方可运营。
4. 。
5. 接拔气管和电线时按指导老师规定的方法进行，以免损坏接头，拆装系统和元件时，不得导致部件缺失和损坏，接线前务必熟悉实验系统线路的原理及实验方法。
6. 实验自始至终，实验台上要保持整洁，不可随意放置杂物，特别是导电的工具和多余的导线等，以免发生短路等故障。
7. 实验完毕，应及时关闭各电源和气源开关，并排空系统内各处的残余压力，及时清理实验台面板，整理好连接管线和气动元件，并放置到规定的位置。
8. 没有按规定熟悉实验指导书中的有关实验环节，及对的操作方法，导致气动和电控元器件及控制器损坏，追究当事人应负责任。
实验一 气动技术实际应用介绍和演示
实验目的：
明确气动技术的特性及在现代工业自动化中的作用，了解气动在实际应用中的形式和特点，气动系统的构成和工作原理。
实验内容：
集中观看教学录象，内容涉及：
生产线中物件传送、包装、搬运、检测；
物流自动化系统中自动分拣；
汽车生产线中车身焊装；
IC电子生产线气动机器手；
工业机器人中气动应用；
气动技术介绍；
参观气动实验室和气动系统演示；
实验系统元器件：
用多媒体教室和教学录象，气动实验室气动机械手演示实验系统。
实验原理和环节：
由指导教师安排组织，以班为单位集中进行。
实验报告规定：
见附录2
实验二 空气净化设备及辅件实物现场教学
实验目的：
了解压缩空气污染物的来源、危害及其净化方法，气源及其净化系统的组成和作用，空气净化设备及辅件的结构及工作原理，设备和元件的选择与压缩空气品质的实现，气动辅件的实际类型和作用。
实验内容：
集中观看气源及其净化技术教学录象；
空气过滤器、油雾分离器、调压阀、油雾器实物拆装；
气动快速接头、气动系统配管实验；
气动压力开关、气缸自动开关、位置开关及传感器原理和使用；
三，实验系统元器件：
用多媒体教室和教学录像，气动实验室气动三联件、快速接头和气管、磁性开关、EP实验台上的电感式传感器、光电传感器、限位开关等；
实验原理和环节：
先由指导教师安排组织，以班为单位集中观看教学录像，气动辅件和传感器工作原理演示，再以9人为一组进行元件实物拆装和配管实验，可4组同时进行。
实验元器件的结构原理见教材插图所示：
注意事项：
不得在带电或带气压时进行元件实物拆装和配管实验；
传感器和电气开关、继电器等电器元件应断电接线，且每次只能进行一种元件的接线和实验操作；
实验报告规定：
见附录2
实验三 气动元件结构及工作原理实物现场教学
实验目的：
掌握气动三联件、节流阀及各种方向控制阀的结构和工作原理，各类气缸的结构和工作原理，理解元件工作性能和结构及安装方式间的关系，学会如何根据实际工况选择和使用气缸和控制阀。
实验内容：
各类气缸的结构和工作原理实物现场教学，元件工作原理实验；
气动三联件、节流阀及各种方向控制阀结构和工作原理实物现场教学，元件控制调节功能的原理实验；
实验系统元器件：
气动实验室气动实验教学系统中的气缸（涉及：活塞式往复气缸、无杆气缸、摆动气缸、滑台、转台、气动手爪和真空吸盘等）；
气动实验室实验教学系统中的气动控制阀（涉及：调压阀、节流阀、手动换向阀、行程阀、气控阀、电磁换向阀）；
纯气动基础实验台，电—气动实验台；
实验原理和环节：
实物现场教学，对各元件的结构原理有更感性的结识；
用一个3/2手动换向阀串接一个调压阀，调压阀出口接一压力表和气缸，接通压力气源，调节调压阀，观测压力表读数变化；调节其进气压力（系统入口三联件上的调压阀），观测压力表读数变化；
在气缸排气口接一节流阀，改变其开口大小，观测气缸运动速度的变化和压力表读数变化；
用一个3/2手动换向阀分别接通各种气缸的P1口或P2口，进行气缸工作原理实验；
分别用5/2气控或电磁换向阀控制一气缸运动及换向，在气缸伸出端头，由活塞杆操控行程阀，行程阀输出口接一气压显示元件，进行气动控制阀工作原理实验；
注意事项：
不得在带电或带气压时进行元件原理实验和操作；
每次只能进行一种元件的接线和实验操作，更换实验对象时，须先清除前一系统；
每班分4组实验，每组9人进行实际操作实验。
实验任务及实验报告规定：见附录2
实验四 气动系统设计实践
一，实验目的：
掌握气动系统设计和构建的实际过程及方法，对气动基本回路、基本逻辑控制、行程程序控制系统能采用纯气动、电气动和PLC控制三种方法分别实现，积累系统设计、接线组装和故障信号分析排除的实践经验。
二，实验内容：
气动基本回路实验，重要实现单缸自往复、连续往复、双手安全操作
气动基本逻辑控制实验，重要实现“或”、“与”、“非”、“双稳记忆”、“延时”、“计数” ；
用X/D线路图法或卡偌图法设计组装有2～3个执行元件的气动行程程序控制系统；