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1、目录摘要IAbstractII前言1第一章 1. 5m步移式输送机液压系统设计计算31.1 明确技术要求:41.2 确定液压执行元件51.3 运动分析和动力分析51.4 确定液压缸几何参数计算和工况图的编制51.5 制定液压回路方案61.6拟订液压系统原理图71.7 计算和选择液压元件9第二章 液压缸的设计122.1液压缸主要尺寸的确定122.2 液压缸壁厚和外径的计算122.3 最小导向长度的确定122.4 缸体长度的确定132.5 活塞杆稳定性的验算132.6液压缸的结构设计132.7 对定位缸的设计162.8 液压缸的装配图18第三章 液压控制系统的设计193.1主机的工艺过程193.2
2、 IO设备及PLC的IO点的分配203.3控制程序设计20结论22参考文献23致谢24 前言(1)设计目的及意义铸造是制造的基础,它为各行各业主机产品提供铸件,且铸件质量是提高机械产品质量的一个关键。造型线是铸造生产的核心。现代铸造生产中,铸型输送机是造型生产线上的主要输送设备, 它将造型、下芯、合箱、压铁、浇注和落砂等各工序联系起来, 组成各种形式的机械化、自动化生产线。只有采用了铸型输送机才能充分发挥造型机的生产能力,降低劳动强度, 提高生产效率。铸型输送机的合理设计, 对提高造型系统运行的可靠性、造型生产率及经济性都很有意义。目前国内使用的铸型输送机按运动方式分主要有两种, 即连续式和脉
3、动(步移)式。步移式输送机按一定的生产节拍、有节奏地行走和停歇, 有其优点,最突出一点就是使下芯、合箱、浇注等工序可以静态实施, 简化了辅机的动作与结构, 保证了生产线工作的可靠性, 可以方便地实现造型线的自动控制。我本次的课题为步移式输送机的液压传动与控制系统的设计。液压传动与控制系统设计在步移式输送机设计里具有重要的意义,它使整个机器实现自动化。(2)国内外的发展概况液压技术是以液体(主要是矿物油)为工作介质,实现能量传递、转换、分配及控制的一门技术。液压技术的发展总是与当代的高新技术紧密结合在一起的。二十世纪四十年代控制论的诞生,极大地促进了液压技术的快速发展,使其应用范围逐渐扩大,不仅
4、在国防领域具有不可替代的地位,而且已经渗透到国民经济的各个行业。近年来,液压技术与微电子技术、计算机技术、传感器技术等的结合,使其又产生了飞跃性进步。铸型输送机广泛应用在生产批量较大的机械化铸造车间中,进行铸型的运输工作。它把造型、下芯、合箱、压铁、浇注、铸型冷却、落沙、以及沙箱运输等工序联系串通起来,组成各种形式的机械化、半自动化或自动化生产线。选用铸型输送机的主要依据是生产批量和生产的组织方式。对于平行工作制、大量或成批生产的情况下,宜采用连续式或脉动(步移)式输送机。其推荐的最低生产率为:输送中小铸型时,每小时约80100型;输送较大铸型时,每小时约2030型。对于平行工作制、成批生产较
5、大的铸型以及多品种、中小件连续造型、间断浇注的情况,宜采用间歇式输送机。目前,用于半自动或自动生产线的铸型输送机的输送量,以高达每小时200型以上。连续式铸型输送机是用得最广泛的一种。其中水平安装较垂直安装则用得更为普遍,这是因为水平安装的输送机能做成复杂的线路,在工艺布置上具有更大的灵活性。近年来,连续式铸型输送机出现了倾斜安装的形式,即铸型输送机能够爬升和下降。它的优点是可以使输送机的冷却段进入地下室,从而改善了作业环境,增加工艺布置的灵活性。近年来,为了适应高效率造型自动线的要求,步移式输送机日益被人们重视并在实际生产中得到广泛的应用。该输送机的运动特点是,根据一定的生产节拍有节奏地行走
6、和停歇,而自动线中和输送机有关系的各个机构的最终动作,都可以在停歇时间内完成。这就有利于自动线可靠地工作,并使若干辅助机构统一化。目前,间歇式铸型输送机在 用于自动线方面也有新的发展。由于该输送机的运动节奏可变性强、布置灵活、便于满足工艺上的各种要求,所以它能组成类型众多的造型生产线。(3) 设计的内容及目标 以液压传动系统和PLC结合电气的控制,实现对小车的步骤完成。在设计过程中要对其液压系统的原理分析,对液压缸的选用及计算能满足工作的需求,要验算是否满足,即对其选取的尺寸进行校核。第一章 1. 5m步移式输送机液压传动系统设计计算设计一步距1.5m的步移式输送机,对其液压传动与控制系统设计
7、,实现下列技术要求的步骤。主要对液压缸及活塞杆的尺寸的确定、设计及校核。1.1 明确技术要求:1.1.1 液压传动部分步移式输送机是铸造车间的一种专用设备,其功用是有节奏的把输送小车向前移动一个小车的距离,并能精准定位。由于每个车体和车台面连接之间的距离彼此相等,故每个小车之间的节距相等,为1.5m。输送小车步移和定位拟采用液压传动完成。如图1-1所示。1、滚道;2、滚轮;3、小车台面;4、铸型;5、回转铰轴;6、步移缸;7、车体;8、插销缸;9、导轮;10、定位缸图1-1 铸型输送机传动示意图根据小车的工作特点,所设计的液压系统拟采用三种液压缸的执行元件的配置方案,见表1-1。表1-1 执行
8、元件的配置方案执行元件功能序号名称数量1步移液压缸2驱动小车移动2插销液压缸2连接步移缸和小车,带动小车前移3定位液压缸1小车定位三种液压缸结合电气控制实现以下动作顺序:插销缸活塞上升(插销)、定位缸下降(拔销)、步移缸前进、定位缸上升定位(插销),插销缸下降(拔销)、步移缸后退返回。表1-2 执行元件的主要参数液压缸类型行程L/mm牵引力/KN循环周期/s步移缸15004812插销缸66定位缸66步移缸前进和返回行程均与小车节距相等,L1=1. 5m;定位缸单向行程L2及插销缸的单向行程L3相等,即L2=L3=66mm。循环周期按下列情况细分,步移缸前进后退各4秒,插销缸插销和拔销分别为1.
9、3s和0.9s(可调),定位缸拔销和插销各0.9s,辅助时间4s,执行元件周期动作顺序图见图1-2。图1-2 周期动作顺序图工作时,当插销油缸上升插入车体后,定位缸才拔销,然后步移缸通过两个插销缸将输送小车向前移动一个小车的距离,随之定位缸插销插入小车定位孔里使小车定位。接着插销缸拔销,最后步移缸返回原位,等待下一个周期的步移动作。1.1.2电气控制部分结合液压传动系统,设计电气控制方案,以自动实现以上顺序动作。以电气、PLC控制方式来实现其操作。1.2 确定液压执行元件明确液压系统的设计要求之后,可以选定执行元件,确定它的种类与数量及各个执行元件的工作顺序。对三种液压缸分别进行了分析,拟定了
10、执行元件的类型,见表1-3。表1-3 执行元件的类型选择执行元件功能结构形式和特点序号名称数量1步移液压缸2驱动小车移动为了增大步移缸的推力而不至缸的尺寸过大,步移缸采用两个双杆活塞缸并联,两个缸的活塞杆固定,两个缸体刚性连为一体,并作往复运动2插销液压缸2连接步移缸和小车,带动小车前移设在两步移缸刚性连接前后部位,用以连接步移缸和小车,带动小车前移;为了改善活塞杆的受力情况,插销缸采用双杆活塞缸3定位液压缸1小车定位保证输送小车与各主机、辅机间正确的相对位置关系,采用双杆活塞缸1.3 运动分析和动力分析对于步移缸的外负载,忽略摩擦负载和惯性负载,只考虑工作负载即牵引力Fe=48kN,各液压缸
11、运动速度的计算及结果见表1-4,因负载及运动关系均较为简单,故负载循环图和运动循环图均省略。表1-4 液压缸运动速度计算执行元件计算式速度/(m/s)说明步移液压缸V1=L1/T1=1.5/40.375 步移缸的往返速度相等,定位液压缸往返速度相等插销液压缸插销V2=L2/t2=6.610-2/1.35.110-2拔销V3=L2/t3=6.610-2/0.97.310-2定位液压缸V4=L3/T4=6.610-2/0.97.310-21.4 确定液压缸几何参数计算和工况图的编制 1.4.1 预选缸的设计压力对于步移缸,预选缸的设计压力p1=7Mpa。 1.4.2 液压缸内径与活塞杆外径的选取根
12、据受力情况取活塞杆的直径径d=110mm=0.11m(标准值.按GB/T 2348-1993选取)。忽略各种损失,则由力平衡方程:可求出步移缸的内径D为:、若预选缸的设计压力p1=6Mpa,则:按GB/T2348-1993,取标准值D=125mm=0.125m。从而,可算的步移缸的有效作用面积A和实际工作压力p1为A=(/4)(D2-d2)=(/4) (0.1252-0.112)=2.72910-3(m2)P1=Fe/(2A)=48103/(22.72910-3)Pa=8.79106Pa=8.79Mpa对于插销缸和定位缸。经受力分析及考虑到液压缸的刚性及美观,将其活塞杆直径取为d2=50mm=
13、0.05m,缸内径取为D2=100mm=0.1m(均为标准值)。由上述各缸的几何参数及速度(见表1-3)计算出的各液压缸所需流量结果见表1-5,表1-5 液压缸流量计算执行元件计算式流量说 明步移液压缸20.753124.5步 移 缸 往 返 流 量 相 等;定 位 缸 往返 流 量 相 等插 销液 压缸插销6.00536.03拔销8.59451.56定位液压缸8.59451.56由图可看出,步移缸所需流量最大。1.5 制定液压回路方案1.5.1油路连接方案 铸型输送机液压系统共两类三中执行方案,工作性质不同,且有严格的动作顺序,为止,总体上将作为工作执行元件的步移液压缸,作为辅助执行元件的定
14、位液压缸和插销液压缸各划分为一个支路并且相互并联,而定位液压缸与插销液压缸又相互并联,两插销液压缸相互并联。1.5.2 速度控制回路方案 步移液压缸,由于其往返速度相同,且不需要调速,但为了满足往返运动到端点避免冲击达到准备定位的要求,采用双向减速回路,即在进油路上装设两个单向行程减速阀,当步移缸运行至接近终点时压下行程减速阀的阀芯而减速。 考虑到定位液压缸的插销和拔销速度相同,且不需要调速;而两插销液压缸插销和拔销时间要求可以调节,为止在各销缸支路上采用会有节流调节回路,在实现调速功能的同时由址保证两缸同步。 由于已选用减速和节流调速回路,故系统必然为开式循环方式。1.5.3油源型式 由流量
15、循环图可知,系统中三个液压缸所需要流量以步移缸最大,但考虑到各缸运行时间较短,故选用但定量泵供油油源,而泵的流量需按步移缸的要求确定。1.5.4换向回路方案 考虑系统流量较大。为保证换向平稳,故对步移缸单独使用一个三位四通电液动换向阀换向;而并联的定位缸与两插销缸则共用另外一个三位四通电液动换向阀;并采用活动挡块压下电气行程开关控制换向阀电磁铁的通断实现自动换向。电液动换阀则采用辅助泵供油的控制方案。1.5.5 顺序动作方式 步移缸与辅助缸的动作顺序控制,采用活动挡块压下电气行程开关控制换向阀电磁铁的通断电的行程控制方式;而并联的定位与两插销缸之间的顺序控制则采用单向顺序阀的压力控制方式。1.
16、5.6压力控制回路方案 在主液压泵出口并联一溢流阀,实现系统调压溢流;在主液压泵出口并联一个远程卸荷阀(由辅助泵供油并采用一个二位四通电磁换向阀切换控制),用于步移缸返回后,等待下一个周期开始的时间继电器发令前,液压泵卸荷,以实现节能。在辅助泵出口并联一个溢流阀,以限定其最高供油压力。1.6拟订液压系统原理图在初步选定上述主回路的基础上,在增加一些辅助回路,如在两液压泵出口分别设一压力表及压力表开关,以便观测泵的压力;在泵的进口分别设置过滤器,以保证油液清洁,即可组成图1-3所示的铸型输送机完整的液压系统。系统的动作顺序表1-6所列。系统的工作原理图简述如下:1主液压泵 2辅助液压泵 3单向阀
17、 4、5溢流阀 6卸荷阀 7二位四通电磁换向阀 8、9三位四通电液动换向阀 10、11单向行程减速阀 12、13单向顺序阀 14、15调速阀 16、17插销缸 18定位缸 19步移缸 20、21压力表及其开关22、23过滤器 图1-3 液压原理图表1-6 铸型输送机液压系统电磁铁动作顺序表序号信号来源动作名称电磁铁状态1YA2YA3YA4YA5YA1按下启动按钮液压泵1、2启动+2周期时间继电器插销缸插销(定位缸拔销)+3压下行程开关3SQ步移缸前移+4压下行程开关4SQ定位缸插销(插销缸B拔销)+5压下行程开关1SQ、2SQ步移缸返回+6压下行程开关5SQ液压泵卸荷+当按下启动按钮后,辅助泵
18、2启动,同时电磁铁5YA通电使二位四通电磁铁换向阀切换至下位,主液压泵1空载(卸荷)启动,周期时间继电器到时后发信,使电磁铁5YA断电,卸荷阀6关闭,液压系统按下列顺序开始运行。1.6.1插销缸插销-定位缸拔销 周期时间继电器发信,使电磁铁1YA通电,换向阀9切换至右位,此时的油路流动路线为进油路: 主泵1的压力油单向阀3换向阀9(右位)插销缸16和17的下腔,使两插销缸的活塞杆伸出(插销),当活塞上升至上死点时,油压升高,压力油打开顺序阀13进入定位缸18的上腔,使定位活塞杆下降(拔销)。回油路: 两插销缸16、17上腔调速阀14、15单向顺序阀12中的单向阀与定位缸下腔回路一起换向阀9(右
19、位)油箱。1.6.2步移缸前进 定位缸拔销后,压力行程开关3SQ,使电磁铁3YA通电,换向阀8切换至左位,1YA断电,换向阀9复至中位。此时的油路流动路线为:进油路: 主泵1的压力油单向阀3换向阀3换向阀8(左位)单向行程减速阀10步移缸19左腔。使步移缸缸筒向前移动,当步移缸快行至终点时,缸体压下单向行程减速阀10,进行节流减速,缸缓慢停止。回油路: 步移缸19右腔单向行程减速阀11换向阀8(左位)油箱。1.6.3定位缸插销-插销缸拔销 步移缸前行到左端点时压下行程快关4SQ,使电磁铁3YA断电(换向阀8复至中位),同时使2YA通电(换向阀9切换至右位),此时的油路流动路线为进油路: 主泵1
20、的压力油单向阀3换向阀9(右位)定位18的下腔,使定位缸活塞杆上升(插销)。当活塞上升至死点时,系统压力升高,打开单向顺序阀12,压力油调速阀14、15插销缸上腔,使插销缸活塞返回(拔销);回油路: 定位缸上腔单向顺序阀13的单向阀后和插销缸下腔的油路一起换向阀9(左位)油箱。1.6.4步移缸返回 两插销缸活塞返回到终点时,挡铁压下行程开关1SQ及2SQ,使电磁铁4YA通电(换向阀8切换至右位),2YA断电(换向阀9复至中位)。此时的油液流动路线为进油路: 主泵1的压力油单向阀3换向阀8(右位)单向行程减速阀11步移缸19右腔,使步移缸缸筒向后退回,当步移缸快行至右端终点时,缸体压下单向行程阀
21、11,进行节流减速,缸缓慢停止。回油路: 步移缸19右腔单向行程减速阀10的单向阀换向阀8(右位)油箱。1.6.5卸荷 当步移缸返回原位压下行程开关5SQ时,使电磁铁4YA断电(换向阀8复至中位)、5YA通电(换向阀7切换至下位),辅助泵2的压力油打开卸荷阀6,主泵1经阀6卸荷。输送小车停止不动,直至周期时间继电器发信,才重复上述工作循环。 1.7 计算和选择液压元件1.7.1 液压泵的选择首先确定液压泵的最高工作压力:前已算出步移缸的工作压力p1=8.79MPa,考虑到本系统油路较为简单,故取泵至缸间的进油路压力损失为p=0.4MPa,则根据式(2-31)算得主液压泵的最高工作压力pp为然后
22、确定液压泵的流量:液压泵的最大供流量按液压缸的最大输入流量(20.753/s)进行估算。按式(2-32)取泄露系数K=1.2,则根据系统所需流量,拟初选定量叶片泵的转速为n=1000r/min,泵的容积效率=0.85,根据式(2-23)可算得泵的排量参考值为根据以上计算结果查手册,选用规格相近的YD-B200型定量叶片泵,其额定压力为10MPa,排量为=200 mL/r,泵的额定转速为,由表2-12去容积效率=0.85,倒推算得泵的额定排量为满足系统所需要流量。1.7.2 电动机的选择取泵的总效率为,则所需要电机功率为选用电动机型号:查表得,选用Y系列(IP44)规格相近Y200L2-6型封闭
23、式三相异步电动机,其额定功率22kW,转速为970r/min。用此转速驱动液压泵时,泵的实际输出流量分别为165.64L/min,仍能满足系统各工况对流量的要求。1.7.3 其他液压元件的选择表1-7 铸型输送机液压系统元件型号规格序号元件名称额定压力/MPa额定流量/(L/min)型号,规格说明1定量叶片泵10170YD-B200额定转速1000r/min,驱动电动机功率22kW2定量叶片泵10.513.1YB-A10C额定转速1500r/min,驱动电动机功率2.1kW3单向阀25250CRG-10-50-50通径20mm,最低控制压力0.5MPa,4先导式溢流阀625(调压范围)400B
24、G-10-6-32通径10mm5先导式溢流阀625(调压范围)400BG-10-6-32通径10mm6卸荷阀(远控顺序阀)37(调压范围)150X3F-B32F通径为32mm7二位四通电磁换向阀162524DF3-E6B通径为6mm8、9三位四通电液动换向阀6.318034DYF3-16B通径为16mm,最低控制压力0.6MPa10、11单向行程减速阀21200ZCG-10通径10mm12、13单向顺序阀1.77(调压范围)284RC-G-10-D通径1.25mm14、15调速阀16100ALF3-E10B通径为10mm20、21压力表开关06.3(压力指示范围)AF6P30/Y63通径6mm
25、,此压力表开关带压力表22过滤器0.02(压力损失)160XU-16080J通径40mm23过滤器0.02(压力损失)16XU-1680J通径12mm注:1.此表所列液压元件均按本书参考文献【10】选出。2.表中序号与图1-3中元件标号相同,但末包括标号为1619的四个液压缸(需自行设计)第二章 液压缸的设计2.1液压缸主要尺寸的确定定位缸的工作压力比较小,预设液压缸工作压力P=6Mpa,液压缸内径D=100mm 和活塞杆直径d=50mm。 2.2 液压缸壁厚和外径的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。液压缸的壁厚一般是指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知,承受内压力的圆筒,其内应力
26、分布规律因壁厚的不同而各异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。在这里,取10.5mm。液压缸的内径D 与其壁厚的比值D10 的圆筒称为薄壁圆筒。起重运输机械和工程机械的液压缸,一般用无缝钢管材料,大多属于薄壁圆筒结构,其壁厚按薄壁圆筒公式计算在中低压液压系统中,按上式计算所得液压缸的壁厚往往很小,使缸体的刚度往往很不够,如在切削加工过程中的变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或漏油。因此一般不作计算,按经验选取,必要时按上式进行校核。对于D 10 时,应按材料力学中的厚壁圆筒公式进行壁厚的计算。液压缸壁厚算出后,即可求出缸体的外径D 1 为式中D 1 值应按无缝钢管标准,或按有关标准圆整为
27、标准值。2.3 最小导向长度的确定当活塞杆全部外伸时,从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离H 称为最小导向长度。如果导向长度过小,将使液压缸的初始挠度(间隙引起的挠度) 增大, 影响液压缸的稳定性, 因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。对一般的液压缸, 最小导向长度H 应满足以下要求:活塞的宽度B ,一般取B (06 10) D ;缸盖滑动支承面的长度l ,根据液压缸内径D 而定;当D 80 m m 时,取l1 =(06 10) D ;当D 80 m m 时,取l1=(06 10) d 。 为保证最小导向长度H ,若过分增大l1和B 都是不适宜的,必要时可在缸盖与活塞之间增加一隔套K
28、 来增加H 的值。隔套的长度C 由需要的最小导向长度H 决定,即B=80mm 2.4 缸体长度的确定液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内径的20 30 倍。 缸体长度L=305mm2.5 活塞杆稳定性的验算当活塞杆受轴向压缩负载时有压杆稳定性问题,即压缩力F超过某一临界值时活塞杆会失去稳定性。活塞杆稳定性按下式进行校核:式中表示安全系数。一般取。2.6液压缸的结构设计液压缸主要尺寸确定以后,就进行各部分的结构设计。主要包括:缸体与缸盖的连接结构、活塞杆与活塞的连接结构、活塞杆导向部分结构、密封装置、缓冲装置、排气
29、装置、及液压缸的安装连接结构等。由于工作条件不同,结构形式也各不相同。设计时根据具体情况进行选择。2.6.1 缸体与缸盖的连接形式缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。连接的主要方式有:法兰连接、半环连接、外螺纹连接、内螺纹连接、拉杆式连接和焊接式连接。在这里我选择了焊接,如图2-1。 图2-1 缸筒与缸盖的连接方式 2.6.2 活塞杆与活塞的结构形式活塞与活塞杆的结构形式有很多:有整体活塞和分体活塞:空心活塞杆和实心活塞杆。连接有螺纹式和半卡环式等。在这里我选择了半卡环式,虽然结构比较复杂,但是工作可靠,如图2-2。图2-2 活塞与活塞杆的结构2.6.3 活塞杆导向部
30、分的结构活塞杆导向部分的结构,包括活塞杆与端盖、导向套的结构,以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套的结构可以做成端盖整体式直接导向,也可做成与端盖分开的导向套结构。后者导向套磨损后便于更换,所以应用较普遍。导向套的位置可安装在密封圈的内侧,也可以装在外侧。机床和工程机械中一般采用装在内侧的结构,有利于导向套的润滑;而油压机常采用装在外侧的结构,在高压下工作时,使密封圈有足够的油压将唇边张开,以提高密封性能。活塞杆处的密封形式有O 形、V 形、Y 形和Y x 形密封圈。为了清除活塞杆处处露部分沾附的灰尘、保证油液清洁及减少磨损,在端盖外侧增加防尘圈。常用的有无骨架防尘圈和J 形橡胶密封圈,也可用毛
31、毡圈防尘。我选择了O型密封圈加双挡圈的密封装置。还有Z型Turcon防尘圈。导向套与端盖分开的结构形式,如图2-3。图2-3 活塞杆导向部分的结构2.6.4 液压缸的缓冲装置液压缸带动工作部件运动时,因运动件的质量较大运动速度较高,则在到达行程终点时,会产生液压冲击,甚至使活塞与缸筒端盖之间产生机械碰撞。为防止这种现象的发生,在行程未端设置缓冲装置。常见的缓冲装置有节流口可调式、节流口变化式。主要包含;反抛物线式、阶梯圆柱式、单圆柱式、环形缝隙式、圆锥台式。这里采用环形缝隙式,如图2-4。图2-4 缓冲装置2.6.5 液压缸的安装连接结构液压缸的安装连接结构包括液压缸的安装结构、液压缸进出油口
32、的连接等。2.6.5.1 液压缸的安装形式根据安装位置和工作要求不同可有长螺栓安装、脚架安装、法兰安装、轴销和耳环安装等2.6.5.2 液压缸进、出油口形式及大小的确定液压缸的进、出油口,可布置在端盖或缸体上。对于活塞杆固定的液压缸,进、出油口可设在活塞杆端部。如果液压缸无专用的排气装置,进、出油口应设在液压缸的最高处,以便空气能首先从液压缸排出。进、出油口的形式一般选用螺孔或法兰连接。如图2-5。图2-5 进、出油口2.7 对定位缸的设计 2.7.1 对缸筒厚度的选取及校核由D=100mm,取=10.5mm。在中、低压液压系统中,缸筒壁厚往往由结构工艺要求决定,一般不要校核,在高压系统中,须
33、按下列情况进行校核。当10时为厚壁,应按下式进行校核显然选择壁厚为10.5mm满足强度要求。 2.7.2 对各个液压零件的选取2.7.2.1 活塞的选取 活塞的宽度B=(0.60.8)D。上面已知D=100mm,所以取B=80mm。零件如图2-6。图 2-6 活塞2.7.2.2 活塞杆的选取 活塞杆直径已选d=50mm。这里主要是对长度、结构的确定,L=535mm。零件如图2-7。图2-7 活塞杆 2.7.2.3 缸筒的选取 缸筒的壁厚=10.5mm,根据行程及活塞的宽度等一些条件,最后算得缸筒的长度为306mm。零件如图2-8所示。图2-8 定位缸筒 2.7.2.4 缸盖的选取缸盖的尺寸主要
34、由密封装置及导向环装置以及强度来选取。零件图如图2-9所示。图2-9 端盖2.8 液压缸的装配图 液压缸装配图如图2-10所示。图2-10 液压缸装配图 第三章 液压控制系统的设计根据其工艺流程及工作控制要求,本设计的液压控制系统采用PLC为控制中心的控制系统,并且选用西门子S7-200系列的PLC可编程控制器。3.1主机电路图工作时,当插销油缸上升插入车体后,定位缸才拔销,然后步移缸通过两个插销缸将输送小车向前移动一个小车的距离,随之定位缸插销插入小车定位孔里使小车定位。接着插销缸拔销,最后步移缸返回原位,等待下一个周期的步移动作。铸型输送机传动示意图见图1-1。执行元件周期动作顺序图见图1
35、-3。主机电路图如图3-1所示。 图3-1 电气电路部分3.2 I/O设备及PLC的IO点的分配 IO点的分配如表3-1。表3-1 输入、输出分配输入输出I/O口动作I/O口动作I0.0按下启动开关SB1Q0.03YA得电I0.1按下停止按钮SB2Q0.14YA得电I0.3按下行程开关1、2SQQ0.21YA得电I0.4按下行程开关3SQQ0,.32YA得电I0.5按下行程开关4SQQ0.45YA得电I0.6按下行程开关5SQQ0,.5主液压泵1启动Q0.6辅助液压泵2启动PLC的IO点的分配如下图3-2。图3-2 输入、输出接线图3.3控制程序设计 根据系统原理图和电气控制顺序表该输送机的控
36、制程序如下图3-3。图3-3 程序梯形图结 论通过两个月的学习和了解,终于完成了歩距1m的步移式输送机液压传动与控制系统的设计。本次设计的液压系统除使输送机满足其规定的工作程序,其液压压力、流量能精确,连续地按工艺要求进行变化之外,还具备良好的稳定性、重复精度,工作可靠,噪音低,密封性好,易于安装调整,维修保养,节能等特点。从使用维护上看,元件的自润滑性好,易实现过载保护与保压,安全可靠;元件易于实现系列化、标准化、通用化。所有采用液压技术的设备安全可靠性好。经济:液压技术的可塑性和可变性很强,可以增加柔性生产的柔度,和容易对生产程序进行改变和调整,液压元件相对说来制造成本也不高,适应性比较强。对输送机而言,目前普遍应用的是PLC控制系统。然而随着技术的进步,个性化、定制化产品需求的不断增长,注塑机的控制要求越来越复杂,精度要求越来越高,PLC在软、硬件技术方面远远领先于最初的顺序控制阶段。同时,在本次毕业设计中深深认识到自己的各个方面的不足之处,本着提高动手能力以及检测四年所学知识的目的,我严格要求自己,每一环节都认真对待,定期向知道老师报告进展情况和请教不懂的地方,得以完成任务。在以后的工作中,我们必须进一步深化在实践中去丰富理论,完善知识结构。由于环境条件的影响,理论与实践还是有一定的差距,这也要求我们在实践中注意检
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