剪板機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計-完整版【含11張CAD圖紙+PDF圖】
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揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué)畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計)論文(設(shè)計)題目:剪板機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計系 別: 機(jī)械工程系專 業(yè): 機(jī)電一體化班 級: 02機(jī)電(2)姓 名: 周金秋學(xué) 號: 指導(dǎo)老師: 完成時間: 2005年6月畢業(yè)設(shè)計的目的畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生完成本專業(yè)教學(xué)計劃的最后一個極為重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過的基本理論基本知識與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問題而進(jìn)行的一次基本訓(xùn)練,這對學(xué)生即將從事的有關(guān)技術(shù)工作和未來事業(yè)的開拓都有重要的意義,其主要目的是: 一、培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨立工作能力,拓寬和深化學(xué)生的知識。 二、培養(yǎng)了學(xué)生正確使用技術(shù)資料,國家設(shè)計計策,數(shù)據(jù)處理,編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。 三、培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想的設(shè)計的構(gòu)思和創(chuàng)新思維掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)范和方法。 四、培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究面向?qū)嶋H,面向生產(chǎn),而向工人和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和基本工作態(tài)度,工作作風(fēng)和工作方法。 五、是從理論到實際的一次結(jié)合。第一章 概述一 摘要 本機(jī)器用于剪切厚度為16mm,寬度為2500mm的鋼板。 被剪切板料強(qiáng)度以450N/mm2為準(zhǔn),如需剪切其它強(qiáng)度的板料時,應(yīng)相應(yīng)減薄被剪板料的厚度。 本機(jī)器采用鋼板焊接結(jié)構(gòu),液壓傳動,氮氣缸回程,電氣控制.工作平穩(wěn)可靠,機(jī)器體積小,重量輕,剛性好,操作方便等優(yōu)點。 調(diào)整刃口間隙迅速方便,機(jī)器設(shè)有前后擋料,后擋料采用機(jī)械傳動,轉(zhuǎn)數(shù)器顯示數(shù)值,并能作手動微調(diào),調(diào)節(jié)方便可靠.前擋料采用標(biāo)尺計數(shù),擋塊定位,另外還設(shè)有燈光照明,便于劃線剪切,通過時間繼電器可任意調(diào)節(jié)上刀架的行程,以提高剪切窄板料的效率。二 課題簡介本課題來源于江蘇國力鍛壓機(jī)床有限公司,本課題設(shè)計的對象為剪板機(jī)。此機(jī)器用于剪切厚度為16mm,寬度為2500mm的鋼板,被剪切板料強(qiáng)度以450 N/mm2為準(zhǔn),如需剪切其它強(qiáng)度的板料時,應(yīng)相應(yīng)減薄被剪板料的厚度。與同類產(chǎn)品比較,本機(jī)器采用鋼板焊接結(jié)構(gòu),液壓傳動,氮氣缸回程,電氣控制.工作平穩(wěn)可靠,機(jī)器體積小,重量輕,剛性好,操作方便等優(yōu)點。由于此機(jī)器設(shè)計工作量大,設(shè)計時間的限制,以及諸多因素的影響,故選其液壓控制部分作為我的設(shè)計內(nèi)容,它包括了:如何完成剪切,如何壓料及卸料的過程。第二章 剪板機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計一 機(jī)器的基本參數(shù)主要技術(shù)規(guī)格 單位 大小 1 剪板料強(qiáng)度 N/mm2 4502 液體最大工作壓力 MPa 20 3 被剪最大板厚 mm 64 被剪最大板寬 mm 25005 剪切角 1306 行程次數(shù) min-1 167 立柱間距離 mm 2720 8 后擋料最大距離 mm 6009 刀片長度 mm 260010 工作臺距地面高度 mm 800 11 主電機(jī)總功率 kW 7.512 后擋料電機(jī) kW 0.55 13 軸向柱塞泵流量 Ml/r 2514 機(jī)器重量 kg 4800 二確定液壓執(zhí)行元件的形式 本系統(tǒng)的剪切動作由上刀架向下行程完成剪切工作。 此向下行程可采用單作用單活塞缸,為確保剪切精度與穩(wěn)定性,采用兩個單作用單活塞缸串聯(lián)完成下壓動作.兩個單作用單活塞缸作為本系統(tǒng)的主油缸。 本系統(tǒng)需要具有對金屬板的壓緊功能,也就是本系統(tǒng)的壓料裝置。當(dāng)主油缸克服回程支承力上刀架向下行程時,壓料裝置及上刀架在瞬間獲得順序動作以壓緊加工金屬板。 同時本系統(tǒng)必需具備卸荷功能,當(dāng)上刀架主油缸完成剪切目的至死點位置時,整個油路卸荷,同時,上刀架回程,壓料裝置隨之復(fù)位。三 擬定液壓系統(tǒng)圖 液壓執(zhí)行元件以及各回路的結(jié)構(gòu)設(shè)計確定之后,就可以跟據(jù)功能需要,市場經(jīng)濟(jì)性合理地選用液壓元器件,根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)的五個組成部分:(1)動力元件,(2)執(zhí)行元件,(3)控制元件,(4)輔助元件,(5)工作介質(zhì)。將設(shè)計選用的元器件有機(jī)地結(jié)合在一起,構(gòu)成合理的液壓系統(tǒng)圖1,兼液壓動作循環(huán)表1。 液壓系統(tǒng)圖1:1.網(wǎng)式過濾器2. 軸向柱塞泵3.直通單向閥4.組合閥5.壓力表開關(guān)6.壓力表7.球閥8.電磁換向閥9直動型溢流閥 液壓系統(tǒng)循環(huán)表:電磁閥主油缸壓料缸+下壓壓緊-快退復(fù)位四.分析液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù) (一).各液壓缸的載向力計算1. 主油缸的載向力:上刀架向下行程的載向力。 Fw1=R+Ffs+Fa R液壓執(zhí)行的工作負(fù)載 Ffs垂直于上刀架的負(fù)載(因為刀架為垂直向下運(yùn)動,可以不計) Fa慣性負(fù)載 Fa=ma=10020=200N m運(yùn)動部件的質(zhì)量 Fw1=R+Fa =6302. 壓料缸的載合力:壓料缸的載合力,主要有下壓力與慣性力。3. Fa=ma=7520=1500N Fw2=R+Fa=250+1.5=251.5KN 各液壓缸的外載荷力計算結(jié)果列于表2中取液壓缸的機(jī)械效率為0.9,求得相應(yīng)的作用活塞上的載荷力,并列于表2。液壓缸名稱工況液壓缸外載荷Fw(F)活塞中載荷F(N)主油缸下壓63.210470.22104回程0.21040.22104壓料缸壓緊25.1510432.65104復(fù)位0.151040.165104 (二).初選系統(tǒng)的工作壓力 剪板機(jī)為中型剪板機(jī)械,初步確定系統(tǒng)工作壓力為20Mpa。 (三).計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 1.確定主油缸的活塞及活塞桿直徑 主油缸最大載荷時為下壓工況,其載荷力為70.22104N。 工作在活塞干受壓狀態(tài),如圖2。 F=Fw/m=P1A1-P2A2 式中:A1(/4)D2無桿腔活塞有效作用面積m2 A2(/4)(D2-d2)有桿缸活塞有效作用面積m2 P1液壓缸工作腔壓力 P2液壓缸回油腔壓力 D活塞直徑 d活塞桿直徑 D=0.18m 因為壓制過程中回油小P20 就取D=0.18m 按手冊d/D=0.7,則活塞桿直徑 Dn=0.70.18=0.126取d=0.5m 2.壓料缸的活塞直徑和活塞桿直徑 D2=0.109m 取D2=0.11 D2=0.70.11=0.77m 按手冊d取,d=0.08m五.選擇液壓元件 (一).選擇液壓泵 液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件,其功用是供給系統(tǒng)壓力油,從能量觀點看,它把原動機(jī)輸入機(jī)械能轉(zhuǎn)換為輸出油液的壓力能。 液壓泵的工作壓力:PpP1+P1 由于本系統(tǒng)用一般節(jié)流閥,管路較簡單故取P1=0.5Mpa。 液壓泵的流量QpQpK(Qmax)K=1.1為漏損系數(shù) 液壓泵規(guī)格選擇 查選用25MCY141B軸向柱塞泵。 Q=25L/minP=31.5Mpa (二).電動機(jī)的功率確定 當(dāng)機(jī)器上刀架下壓時功率最大,按上刀架下壓過程,估算電動機(jī)功率,若下壓時系統(tǒng)進(jìn)油路壓力損失,液壓泵總效率0.7。 則電動機(jī)功率為: Pp=Ppqvp/1=(P1+P1)qvn/p=(1.34+0.2)102(4.78+10.43)10-3/(600.7)=63.8W 查電動機(jī)產(chǎn)品樣本,選用YB2M-4型異步電動機(jī),P=7.5Kw、n=1440r/min。 (三).選擇液壓閥及相關(guān)輔助元件 根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)原理圖,計算通過液壓閥油液的最高壓力和最大流量,選擇液壓元件的型號規(guī)格。 序號 元件名稱 規(guī)格 型號 1 網(wǎng)式濾油器 Q=100L/min WU-100X100-J 2 直通單向閥 P=31.5Mpa d=20mm A-Ha20l 3 組合閥 自制 4 壓力表開關(guān) P=32Mpa d=8mm KJF-L8H-S 5 壓力表 P=25Mpa d=100mm Y-60 6 球閥 P=31.5Mpa d=15mm YJ20-J15W 7 電磁換向閥 P=31.5Mpa d=6mm 24EI1-H6B-T8 直動型溢流閥 P=31.5Mpa DBDS6K10/31.5 (四).確定油箱的面積容積 油箱主要功能是:儲存液壓系統(tǒng)工作所需的足夠油液;散發(fā)系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的熱量;沉淀污物并逸出油中氣體。 初步設(shè)計,油箱的有效容積(液面高度點油箱高度80%時,油箱容積)可按下述經(jīng)驗公式確定: V=mqvp 式中:V油箱的有效容積,單位為L; Q液壓泵的液壓,單位為L/min; m系數(shù),單位min,值的選取:低壓系統(tǒng)為24min,中壓系統(tǒng)為57min,中高壓或高壓大功率系統(tǒng)為612min。 對于功率較大且連續(xù)工作的液壓系統(tǒng),必要時還應(yīng)進(jìn)行平衡計算,以最后確定油箱容積。 分析設(shè)計要點如下: 基本結(jié)構(gòu) 為了在相同的容量下得到最大的散熱面積,油箱外形以立方體或長六面體為宜。如油箱的頂蓋上要安放泵和電動機(jī)(也有的置于箱旁或箱下)以及閥的集成裝置等,這基本決定了箱蓋的尺寸;最高油面只允許達(dá)到箱高的80%。根據(jù)兩點可決定油箱的三向尺寸。當(dāng)油箱容量較小時,可采用2.54mm的鋼板直接焊接而成;當(dāng)油箱容量較大且較高時,一般采用角鋼焊成骨架后再焊上鋼板。為使油箱能夠承受安裝其上的物體重量、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)矩及沖擊等,油箱應(yīng)有足夠的剛度,頂蓋要適當(dāng)加厚并用螺釘通過焊雜箱體上的角鋼加以固定。頂蓋可以是整體式的,也可分為幾塊。泵、電動機(jī)和閥的集成裝置可直接固定在頂蓋上,也可固定在圖示安裝板上。安裝板與頂蓋之間應(yīng)設(shè)置減震裝置,如墊上橡膠板以緩和震動。油箱底腳高度應(yīng)在150mm以上,以便散熱、搬移和放油。油箱四周要有吊耳,以便起吊裝運(yùn)。吸、回、泄油管的設(shè)置 泵的吸油管與系統(tǒng)回油管應(yīng)盡量遠(yuǎn)離,為了防止吸油時吸人空氣和回油時油液沖入油箱攪動液面,管口都應(yīng)插入油箱最低油面以下,但離箱低的距離要大于管徑的23倍?;赜凸芸趹?yīng)截成45斜角,以增大通流面積,并面向與回油管相距最近的箱壁以利于散熱和沉淀雜物。為防止箱底的沉淀物吸入液壓泵,吸油管端部應(yīng)裝有足夠能力的過濾器,過濾器離箱壁至少要有3倍管徑的距離,距箱底不應(yīng)小于20mm,以便四面進(jìn)油。 隔板的設(shè)置 設(shè)置隔板的目的是將油箱內(nèi)吸油區(qū)與回油區(qū)分開,以增大油液循環(huán)的路程,減緩油液循環(huán)的速度,便于分離回油帶來的空氣和污物,提高散熱效果,一般設(shè)置一個隔板,高度最好為液面高度的3/4。加油口與空氣過濾器的設(shè)置 加油口一般設(shè)置在油箱頂部容易接近處,加油口應(yīng)帶有過濾網(wǎng),平時加蓋封閉??諝膺^濾器的作用:使油箱始終與大氣相通,保證泵的自吸能力,濾除空氣中的灰塵雜物。目前生產(chǎn)的空氣過濾器同時兼有吸油和通氣的作用,是標(biāo)準(zhǔn)件,可按需選用。液位計的設(shè)置 液位計用于監(jiān)測油面高度,故其窗口尺寸應(yīng)能滿足對最高與最低液位的觀察,并應(yīng)安裝在易于觀察的地方。液位計也是標(biāo)準(zhǔn)鍵,也可按需選用。 放油口與清洗窗的設(shè)置 圖中油箱底面作成雙斜面,也可作成向回油側(cè)傾斜的單斜面,在最底處設(shè)放油口,平時用螺栓或放油閥堵住,換油時將其打開放走油污,換油時為便于泵清洗油箱,大容量的油箱側(cè)壁設(shè)清洗窗,其位安排應(yīng)便于吸油過濾器的裝拆。清洗窗口平時用側(cè)版密封,清洗時再取下。防污密封 油箱蓋板和窗口連接處均需加密封墊,各進(jìn)、出油管通過的孔均需裝密封圈,以防止外部污物的入侵。油溫控制 油箱正常工作溫度應(yīng)在1565之間,必要時應(yīng)設(shè)溫度計和熱交換器。油箱內(nèi)壁加工 新油箱經(jīng)噴丸、酸洗和表面清洗后,四壁可涂一層與工作液相容的塑料薄膜或耐油清漆。 V=mqvp=525L=125L油箱見圖:圖31吸油箱2網(wǎng)式濾油器3.濾油網(wǎng)4.通氣孔5.回油管6.頂蓋7.油面指示器8.隔板9放油塞 (1)油箱的容積上面計算出油箱的有效容積為125175L,因為此剪板機(jī)對油箱沒有特殊要求,因此可設(shè)計成長方體,長寬高分別為:油箱壁厚為5,材料為普通碳鋼 (2)進(jìn)油管濾油器的選用 因此50機(jī)器為普通液壓系統(tǒng),采用回式濾油器,選用WV40180 (3)空氣濾油器的選用 此機(jī)器對空氣、油質(zhì)要求不高選用一般空氣濾油器,這兒選用:KGQ型空氣濾油器。圖3:六.液壓系統(tǒng)性能驗算 由于本液壓系統(tǒng)比較簡單,壓力損失驗算可以從略。又由于系統(tǒng)采用軸向柱塞泵供油,它依靠缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動使密封工作容積變化來實現(xiàn)吸油的,其具有配合精度高,密封性能好的優(yōu)點,加上柱塞泵主要零件處于受壓狀態(tài),使材料強(qiáng)度性能得到充分利用,故柱塞泵常做成高壓泵.同時油箱容量可以取較大值,系統(tǒng)發(fā)熱溫升不大,故不必進(jìn)行溫升驗算。七液壓傳動的優(yōu)缺點及應(yīng)用(一)液壓傳動的優(yōu)缺點 液壓傳動與其它傳動方式相比較,有如下主要優(yōu)點:1 液壓傳動能方便地實現(xiàn)無級調(diào)速,調(diào)速范圍大。2 在相同功率情況下,液壓傳動能量轉(zhuǎn)換元件的體積較小,重量輕。3 工作平穩(wěn),換向沖擊小,便于實現(xiàn)頻繁換向。4 便于實現(xiàn)過載保護(hù),而且工作油液能使傳動零件實現(xiàn)自潤滑,故使用壽命較長。5 操縱簡單,便于實現(xiàn)自動化。特別是和電氣控制聯(lián)合使用時,易于實現(xiàn)復(fù)雜的自動化工作循環(huán)。6 液壓元件易于實現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。液壓傳動的主要缺點:1 液壓傳動中的泄漏和液體的可壓縮性使傳動無法保證嚴(yán)格的傳動比。2 液壓傳動有較多的的能量損失(泄漏損失、摩擦損失),故傳動效率不高,不宜作遠(yuǎn)距離傳動。3 液壓傳動對油溫的變化比較敏感,不宜在很高或很低的溫度下工作。4 液壓傳動出現(xiàn)故障是不易找出原因。總的來說,液壓傳動的優(yōu)點是十分突出的,它的缺點將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐漸得到克服。(二)液壓傳動的應(yīng)用和發(fā)展 液壓傳動相對機(jī)械傳動來說,是一門新的技術(shù)。如果從1795年世界上第一臺水壓機(jī)的誕生算起,液壓傳動已有200年的歷史。然而,液壓傳動的真正推廣使用卻是近50多年的事。特別是本世紀(jì)60年代以后,隨著原子能科學(xué)、空間技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,液壓技術(shù)也得到很大發(fā)展,滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域之中,在工程機(jī)械冶金、軍工、農(nóng)機(jī)、汽車、輕紡、船舶、石油、航空和機(jī)床工業(yè)中,液壓技術(shù)得到了普通的應(yīng)用。當(dāng)前,液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪音、低耗能、經(jīng)久耐用、高度集成化等方向發(fā)展;同時,新型液壓元件的應(yīng)用,液壓系統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計,計算機(jī)仿真和優(yōu)化、微機(jī)控制等工作,也日益取得顯著的成果。我國的液壓工業(yè)開始于本世紀(jì)50年代,其產(chǎn)品最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備,后來又用于拖拉機(jī)和工程機(jī)械。自1964年開始從國外引進(jìn)液壓元件生產(chǎn)技術(shù),同時自行設(shè)計液壓產(chǎn)品以來,我國的液壓件生產(chǎn)已形成系列,并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。目前。我國機(jī)械工業(yè)正認(rèn)真消化,推廣從國外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時,大力研制開發(fā)國產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品(如中高壓齒輪泵、比例閥及新系列中高壓閥等),加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究,積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行新的國家標(biāo)準(zhǔn),合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對一些性能差的不符國家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品(如中低壓閥等)采取逐步淘汰的措施??梢钥闯?,液壓傳動技術(shù)在我國的應(yīng)用與發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個嶄新的歷史階段。第三章 控制液壓系統(tǒng)工作的電氣設(shè)計 一. 課題概述和設(shè)計要求本機(jī)器液壓系統(tǒng)中控制油泵電機(jī)的啟動和停止是依靠電氣系統(tǒng)完成,且具有對上刀架行程的控制.同時裝置于上刀架上的后擋料機(jī)構(gòu),隨上刀架作上下擺動,后擋料調(diào)節(jié)由電機(jī)驅(qū)動,經(jīng)齒輪減速后由絲桿.即可達(dá)到擋料板向前后調(diào)節(jié).(這是機(jī)器設(shè)計過程中以理定好的). 對電氣控制的要求: (1).由于機(jī)器上刀架動作比較簡單,只需配備一臺油泵電機(jī),直接控制啟動與停止; (2).后擋料機(jī)構(gòu)具有尺寸調(diào)節(jié)功能,需配備正反轉(zhuǎn)運(yùn)動電動機(jī); (3).供給電磁換向閥和計數(shù)繼電器,需由整流變壓器,經(jīng)整流獲得24V; (4).需要一套局部照明裝置以及一定工作狀態(tài)指示燈。 二設(shè)計理念在設(shè)計機(jī)床電氣控制系統(tǒng)時,主要涉及以下幾點。首先,要滿足機(jī)床的主要性能,即機(jī)械傳動、液壓系統(tǒng)的工作要求以及對電氣控制系統(tǒng)的要求。機(jī)車的電氣傳動方案要根據(jù)機(jī)床的調(diào)速指標(biāo)及對制動和正反向要求來確定。其次,電動機(jī)的功率應(yīng)能滿足機(jī)床的要求。一般在機(jī)車機(jī)械設(shè)計時,給出電動機(jī)的功率。最后設(shè)計出電氣控制線路,即電氣原理圖。機(jī)床電氣原理圖包含機(jī)床電氣控制線路圖和電氣元器件目錄表,它的設(shè)計是機(jī)床電氣系統(tǒng)設(shè)計的中心環(huán)節(jié),而電氣控制控制線路的設(shè)計又是這一環(huán)節(jié)的核心內(nèi)容。在總體方案確定之后的具體設(shè)計是電氣原理圖開始的,各項設(shè)計要求和指標(biāo)主要是通過電氣原理圖來實現(xiàn)的,同時,它又是工藝設(shè)計和編制各種技術(shù)資料的依據(jù)。(一) 電氣原理圖設(shè)計的基本方法電氣原理圖的設(shè)計是在拖動方案及控制方式確定之后進(jìn)行的。在具體的設(shè)計中我們應(yīng)熟悉運(yùn)用兩種基本方法:1 經(jīng)驗設(shè)計2 邏輯設(shè)計(二) 電氣原理圖設(shè)計的注意點:有時候,設(shè)計出來的實際線路會出現(xiàn)不正確不合理不經(jīng)濟(jì)等現(xiàn)象,因此在設(shè)計過程中,應(yīng)注意:1 避免“臨界競爭和冒險現(xiàn)象”的產(chǎn)生。2 盡量減少電器元件觸點的數(shù)量。3 合理安排電器元件觸點的位置。4 盡量減少電氣線路的電源種類 電源有交流和直流兩大類,接觸器和繼電器等也有交流直流兩類,要盡量采用一種電源。電壓等級應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)等級,如交流一般為:380、220、127、110、36、24、6.3V。直流為:12、24、48V。5 盡量減少電器元件的品種、規(guī)格、數(shù)量和觸點數(shù)量 同一用途的電器元件,盡可能選用同一型號規(guī)格的。實現(xiàn)同一控制功能的電路可以有多個,電器元件和觸點用得最少的電路最優(yōu)。6 盡可能減少通電器數(shù)量 例如,時間繼電器在完成延時控制功能以后,就應(yīng)斷電,以利節(jié)能和延長壽命。三 電動機(jī)的選擇 根據(jù)課題概述個設(shè)計要求,可知需配合二臺電動機(jī),油泵電機(jī),設(shè)為M1,后檔料電機(jī),設(shè)為M2.電動機(jī)的選用在機(jī)械設(shè)計中確定。 (1).油泵電機(jī),選定為:Y132M4,(7.5kW、380V、15.4A、1440r/min) ; (2).后擋料電機(jī),選定為:y80M26,(0.55kW、380V、1.6A、910r/min)。四.電氣控制線路圖的設(shè)計 1.主油路的設(shè)計: (1).主電機(jī)(油泵電機(jī)): M1的功率為7.5kW,直接控制油泵啟動和停止,所以M1采用單向直接啟動控制方式,用交流接觸器KM1進(jìn)行控制,電機(jī)運(yùn)行利用自保持環(huán)節(jié),保持電機(jī)工作穩(wěn)定。同時它的短路保護(hù)可由機(jī)器的前一級配電箱的熔斷器充任。 (2).后擋料電機(jī): 在生產(chǎn)過程中,往往要求電動機(jī)能實現(xiàn)正反兩個方向轉(zhuǎn)動,由三相異步電動機(jī)的工作原理可知,只要將電動機(jī)接到三相電源中任意兩根連線對調(diào),即可使電動機(jī)反轉(zhuǎn).因此用交流接觸器,KM2,KM3實現(xiàn)此功能。 2.控制電源設(shè)計: 考慮到安全可靠和滿足照明及指示燈要求,采用控制變壓器TC1,其一次側(cè)為交流380V,二次側(cè)為交流220V,其中供給電磁換相閥和計數(shù)繼電器,采用TC2、VC,硅整流裝置,一次側(cè)為交流380V,二次側(cè)為直流24V。 3.控制電路設(shè)計: (1).主電機(jī)M1的控制: 按下按鈕開關(guān)SB3,油泵電機(jī)啟動,指示燈HL2亮,表示油泵電機(jī)工作。按下按鈕SB2,油泵停止工作.轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)開關(guān)SA3,選擇剪切規(guī)范,轉(zhuǎn)動SA3,到位置時,為“一次行程”。轉(zhuǎn)動SA3到的位置為“連續(xù)行程”,SA3在一次行程位置時,腳踏一下腳踏開關(guān)SF,機(jī)床的上刀架向下剪切,松開SF,上刀架停止向下,并立即回升到死點。再次剪切必須再次踏下SF,必須注意:板料沒有被全部剪斷時,不能松開腳踏開關(guān)SF,以防止板料剪壞.當(dāng)SA3在“連續(xù)行程”位置時,踩下腳踏開關(guān)SF剪切(但踏下的時間不能過長,否則成了一次剪切),再踏下SF連續(xù)剪切就停止。 (2).后擋料電機(jī)M2的控制: 兩個接觸器常閉觸點KM2、KM3起互鎖作用,即當(dāng)一個接觸器通電時,其常閉觸點斷開,使另一個接觸器不能通電,這樣不會引起電機(jī)短路.開啟鑰匙按鈕SA1,接通控制電源.按動后擋料調(diào)節(jié)按鈕SB4和SB5,使后擋料開距增大或減小到所需要的尺寸,后擋料的具體尺寸由操作臺下方計數(shù)器顯示,后擋料開距最大和最小尺寸限位處,裝有行程開關(guān)SQ4、SQ5,限制擋料的最大開距600mm,和最小開距20mm。 (3).本機(jī)床還具有剪切長度調(diào)節(jié),剪切次數(shù)計數(shù)和對線等機(jī)構(gòu)。 旋到時間繼電器KT1旋鈕,即可調(diào)節(jié)剪切長度.轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)開關(guān)SA5于“1”位置,既可進(jìn)行剪切計數(shù),轉(zhuǎn)到“0”位時不計數(shù),剪切次數(shù)整定值可計數(shù)器整定,當(dāng)剪切次數(shù)達(dá)到整定值時,機(jī)床便停止剪切。須重新工作時,按一下計數(shù)器復(fù)位按鈕,機(jī)床便再次定值剪切。機(jī)床處于“連續(xù)行程”或“單次行程”都可進(jìn)行計數(shù)剪切。但必須注意:處于“連續(xù)行程”規(guī)范時,按一下復(fù)位按鈕,機(jī)床立即會按原有整定數(shù)值剪切(不需踏腳開關(guān))。所以如不需連續(xù)剪切時,在復(fù)位前先將SA3轉(zhuǎn)至“單次行程”位置。 4.局部照明信號指示電路的設(shè)計: 設(shè)置信號指示燈HL1、HL2;對線燈ED1、ED2。 HL1為白色圓罩燈,電源開關(guān)QF1、QF2接通后,立即發(fā)光顯示,表示機(jī)床電氣線路已處于供電狀態(tài)。 HL2(紅色)指示燈,表示主電機(jī)M1是否運(yùn)行,燈亮(發(fā)紅光)表示電機(jī)工作,反之停止轉(zhuǎn)動。ED1,ED2,對線日光燈,220V,40W矩形鐵殼。五電氣元件的選擇 電動機(jī)的選擇,實際上是機(jī)電設(shè)計密切配合并進(jìn)行實際實驗情況下定型的?,F(xiàn)在我們來進(jìn)行其它電氣元件的選擇。 1電源開關(guān)的選擇: 電源開關(guān)QF1、QF2的選擇主要考慮電動機(jī)M1、M2的額定電流和起動電流,而在控制變壓器TC1二次側(cè)的接觸器及繼電器線圈,顯示燈在TC1一次側(cè)產(chǎn)生的電流相對來說較小因而不作考慮,已知,M1、M2的額定電流分別為15.4A、1.6A,根據(jù)M1與M2的額定電流,可選擇電源開關(guān)分別為20A、10A左右。具體: QF1為:自動斷路器,D21540/3902型,后擋料及控制保護(hù)。 QF2為:自動斷路器,D24763/3P型,Ie=10V,電源總開關(guān)。 2接觸器的選擇: KM1,交流接觸器,B253010型,AC220V; KM2、KM3,交流接觸器,B93001型,AC220V; KA1、KA2,中間繼電器,J2C122型,AC220V; KA3,中間繼電器,J2C144型,AC220V; KT1,時間繼電器,H3BA8型,AC220V,5S。 3熔斷器的選擇 熔斷器對控制電路進(jìn)行短路保護(hù)作用,它串接在所保護(hù)的電路中,當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時,它的熔體能自動迅速熔斷,從而切斷電路,使導(dǎo)線和電氣設(shè)備不會損壞。 根據(jù)本機(jī)器電氣系統(tǒng)合理選用熔斷器: FU1,HG3032,配熔芯,Ifu=2A,控制電路保護(hù)作用; FU2,HG3032,配熔芯,Ifu=1A,整流電路保護(hù)作用; FU3,HG3032,配熔芯,Ifu=6A,保護(hù)開關(guān)。 4按鈕的選擇 控制急停SB1,蘑菇頭自鎖按鈕LAY3112S/1,紅色; 油泵停止SB2,后擋料SB4、SB5,普通按鈕,LAY311/AC220V,分別為紅、墨、綠色; 油泵啟動SB3,帶燈按鈕,LAY311DN/AC220V,綠色圓罩帶金屬罩; 急停SB6,按鈕盒,XALJ174,紅色自鎖。 5對線燈及燈開關(guān)的選擇: 對線燈ED1、ED2,日光燈,220V、40W,矩形鐵盒,電子整流器; 對線燈開關(guān)SA2,旋轉(zhuǎn)式按鈕,LAY311X/2,二擋位,紅色。 6指示燈的選擇: 指示燈HL1,信號燈,AD1122/20,AC220V,白色圓罩直徑22mm; 指示燈HL2,信號燈,AD1122/20,AC220V,紅色。 7計數(shù)器、電磁閥的選擇: 計數(shù)器PC,F(xiàn)E319.55,5位,工件剪切計數(shù); 電磁閥YV,DC24V,2FIH6BT,剪切電磁閥。 8變壓器的選擇: 控制變壓器TC1,JBK3250VA,AC380V/220V,控制電源; 硅整流裝置TV2、VC,BKZ5A,AC380V/DC24V,整流電源。 六電氣接線圖的繪制 電氣接線圖是根據(jù)電氣原理圖及電氣元件布置圖繪制的,它一方面表示出各電氣組件(電器板、電源板、控制面板和機(jī)床電器)之間的接線情況,另一方面表示出各電氣組件板上之間的接線情況。因此,它是電氣設(shè)備安裝、進(jìn)行電器元件配線和檢修時查線的依據(jù)。 機(jī)床電器(電動機(jī)和行程開關(guān)等)可先接線到裝在機(jī)床上的分線盒,再從分線盒接線到電氣箱內(nèi)電器板上的接線端子板上,也可不用分線盒直接接到電氣箱。電氣箱上各電器板、電源板和控制面板之間要通過接線端子板接線。接線圖的繪制還應(yīng)注意以下幾點。(1) 電器元件按外形繪制,并與布置圖一致,偏差不要太大。與電氣原理圖不同,在接線圖中同一電器元件的各個部分(線圈、觸點等)必須畫在一起。(2) 所有電器元件及其引線應(yīng)標(biāo)注與電氣原理圖相一致的文字符號及接線回路標(biāo)號。(3) 電器元件之間的接線可直接連接,也可采用單線表示法繪制,實含幾根線可從電器元件上標(biāo)注的接線回路標(biāo)號數(shù)看出來。當(dāng)電器元件數(shù)量較多和接線較復(fù)雜時,也可不畫各元件間的連線,但是在各元件的各接線端子回路標(biāo)號處應(yīng)標(biāo)注另一元件的文字符號,以便識別,方便接線。電氣組件之間的接線也采用單線表示法繪制,含線數(shù)可從端子板上的回路標(biāo)號數(shù)看出來。(4) 接線圖中應(yīng)標(biāo)出配線用的各種導(dǎo)線的型號、規(guī)格、截面積及顏色等。規(guī)定交流或直流動力電路用黑色線,交流輔助電路為紅色,直流輔助電路為藍(lán)色,地線為黃綠雙色,與地線連接的電路連線的電路導(dǎo)線以及電路的中性線用白色線。還應(yīng)標(biāo)出組件間連線的護(hù)套材料,如橡套或塑套、金屬軟管、鐵管和塑料管等根據(jù)以上要求,參照電氣原理圖,其接線圖為:圖紙代號材料名稱規(guī)格型號數(shù)量備注材料用途QF1自動斷路器DZ1540/39021Ie=20A電源總開關(guān)QF2自動斷路器DZ4763/3P1Ie=10A D型后擋料及控制保護(hù)KM1交流接觸器B2530101AC220V油泵啟動及停止執(zhí)行KM2,KM3交流接觸器B930012AC220V后擋料調(diào)節(jié)執(zhí)行KA1,KA2中間繼電器JZC1222AC220V連續(xù)和單次行程控制KA3中間繼電器JZC1441AC220V刀具復(fù)位控制FU1,F(xiàn)U2熔斷器HG30322配熔芯:FU1(2A)FU2(3A)控制與整流保護(hù)FU3熔斷器HG30321配熔芯:FU3(6A)保護(hù)開關(guān)TC1控制變壓器JBK3250VA1AC380V/220V控制電源TC2,VC硅整流裝置BKZ5A1AC380V/DC24V整流電源SA1鑰匙旋轉(zhuǎn)按鈕LAY311Y/21二擋位控制電源開關(guān)SA2,SA5旋轉(zhuǎn)式按鈕LAY311X/22二擋位 紅1,綠1對線燈與剪刀記數(shù)開關(guān)SA3鑰匙旋轉(zhuǎn)按鈕LAY322Y/21二擋位單次連續(xù)行程選擇開關(guān)SB1蘑菇頭自鎖按鈕LAY311ZS/11紅色控制急停SB2,SB4,SB5按鈕LAY3113紅1,黑1,綠1SB2油泵停SB4,SB5后擋料SB3帶燈按鈕LAY311DN/AC220V2綠色圓罩帶金屬罩22油泵啟動SB6按鈕盒XAL J1741紅色 自鎖急停HL1信號燈AD1122/20 AC220V1白色圓罩22電源指示KT1時間繼電器H3BA8 AC220V15秒剪切長度控制SF腳踏開關(guān)YDT1111一次行程SQ2,SQ3行程開關(guān)3SE3120/1G32刀架上死點和下死點SQ4,SQ5行程開關(guān)LXW511G32帶防護(hù)罩后擋料前后限位V1整流二極管3A 400V1塑封管電磁閥續(xù)流PC計數(shù)器FE319。5515位工件剪切計數(shù)YV電磁閥DC24V124FIH6BT剪切電磁閥ED1,DE2日光燈220V 40W矩形鐵殼1電子整流器對線燈PE接地端子排JDGA210M4接地第四章 機(jī)器的使用及要求一 機(jī)器的吊運(yùn)和安裝1 機(jī)器在搬動時應(yīng)按搬運(yùn)吊裝(見圖3)所示方法吊運(yùn)。2 機(jī)器的基礎(chǔ):基礎(chǔ)尺寸可參考安裝基礎(chǔ)圖(見圖4);基礎(chǔ)周圍的泥土必須夯實,深度可按土壤的具體情況而定。3 機(jī)器的安裝:機(jī)器在安裝固定前應(yīng)折去工作臺面上的滾球罩殼,用1m直尺量于兩墊塊上,再用水平儀縱橫方向校正,在每1000mm內(nèi)允許不大于0.2mm。二 機(jī)器的潤滑本機(jī)器各主要潤滑點采用油槍注入或分散潤滑,各潤滑點如下。各潤滑點見表3: 潤滑點序號潤 滑 點 名 稱油量大小加油間隔時間潤滑油種類及牌號1左右回程缸上下端各一點小16鈣基潤滑脂ZG3 GB49165機(jī)械油N46 GB443842后擋料滑動螺母左右各一點中83上刀架擺動支點左右各一點小244調(diào)隙軸軸套左右各一點小485左右油缸活塞缸各一點中86左右油缸墊塊各一點中84#石墨鋰基脂Q/SY1000-65注:1、鈣基潤滑脂50%,機(jī)械油50%混合使用; 2、石墨鋰基脂必須加30%機(jī)械油混合使用: 3、油箱內(nèi)的油原則上半年換一次。三機(jī)器的操作(一)操作前的準(zhǔn)備: 1清洗各機(jī)件表面的油污,注意球閥上的刻度線應(yīng)指于開啟位置。 2各潤滑部位注入潤滑脂。 3在油箱中加入HL46液壓油。 4機(jī)器接地,接通電源,檢查各電器動作協(xié)調(diào)性。(二)操作: 1開動機(jī)器作空運(yùn)動若干循環(huán),在確保無不正常情況后,試剪切不同厚度板料(由薄至厚)。 2在剪切過程中打開壓力表開關(guān),觀察油路壓力值。如有不正??烧{(diào)整液流閥,使之合乎規(guī)定要求。 3操作時,如發(fā)現(xiàn)有不正常雜音或油箱過熱現(xiàn)象,應(yīng)立即停車檢查,油箱最高溫度60。四、機(jī)器的安全技術(shù)與維護(hù)1 操作者必須熟悉本機(jī)器的結(jié)構(gòu)和性能,本機(jī)器為多人同時操作,故必須專業(yè)人士負(fù)責(zé)指揮生產(chǎn)。2 切忌將手伸入上下刀片之間,以免發(fā)生事故。3 一切雜物工具,切勿放在工作臺上,以免扎入刀口造成事故。4 應(yīng)定時檢查刀口鋒利情況,如發(fā)現(xiàn)刀口用鈍,應(yīng)及時打磨或調(diào)換,刀片的打磨,只需打磨刀片的厚度。5 應(yīng)定期檢查機(jī)器各部分,并保持機(jī)器及周圍場地清潔,電線絕緣良好。6 裝于油泵吸油口上的網(wǎng)式濾油器應(yīng)經(jīng)常檢查清潔,使濾油器保持應(yīng)有的通油量,若濾油器被阻塞,通油量減小,將使油泵吸空,影響油泵的壽命。7 氮氣缸不得充裝氧氣、壓縮空氣或其它易燃?xì)怏w,在充裝氮氣時應(yīng)緩慢進(jìn)行。8 氮氣缸充氮氣,用充氣工具進(jìn)行,充氣壓力為5.56MPa。9 卸下氮氣缸前必須卸去氮氣。五、機(jī)器的外形照片 QC12Y62500型液壓擺式剪扳機(jī)心得體會 這次畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)三年中的最后一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),是對三年學(xué)生生活中所學(xué)知識的一個總匯和概括。使我們每一個人都能了解到自己學(xué)到了多少,理解了多少,回運(yùn)用了多少,還有哪些知識是自己不了解,需要進(jìn)一步加深理解和不斷鞏固的,有哪些是自己完全沒有理解和接觸過的東西,需要以后在工作中繼續(xù)學(xué)習(xí)和積累的。 這次畢業(yè)設(shè)計與以往的課程設(shè)計完全不同。以往在做了課程設(shè)計時,課題都是指導(dǎo)老師定好的,而且是好幾個同學(xué)共同做一份課題。這樣在不知不覺中就形成了一種依賴心理,只要有一位同學(xué)做好就可以了,而這次的收集從一開始就要自己單獨完成,從找課題一直到最后的答辯,是一次比較全面設(shè)計訓(xùn)練,由于平時缺少這方面的練習(xí),并且有的專業(yè)知識掌握的也并不十分牢靠,所以在設(shè)計時有多吃力的時候,真正是應(yīng)了古人的那句老話“書到用時方恨少”。然而在這次的設(shè)計中也學(xué)到了不少東西:如在選擇油缸等因素。在指導(dǎo)老師吳紅老師的指導(dǎo)下才得以順利完成,通過這段時間的畢業(yè)設(shè)計,我了解到了做任何事情都要用認(rèn)真的態(tài)度去對待,并且要勤學(xué)多問,有付出就會有所收獲。這次設(shè)計使我學(xué)到了如何運(yùn)用自己學(xué)到的知識結(jié)合生產(chǎn)實踐分析問題,解決問題,為以后的工作打下一定的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn):1 丁樹模、固驥平:液壓傳動,機(jī)械工業(yè)出版社2 徐灝 機(jī)械設(shè)計手冊,機(jī)械工業(yè)出版社21
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