智能石材切割液壓控制系統(tǒng)設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 智能石材切割液壓控制系統(tǒng)設(shè)計說明書 目錄 摘要 ............................................................. 1 ........................................................ 2 第 一章、緒論 ..................................... 錯誤 !未定義書簽。 題的來源與研究的目的與意義 ................................................................................................................................................................................................................................................壓傳動的優(yōu)缺點 ................................................................................................壓傳動技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 ...........................................................................二章、液壓缸的 負(fù)載以及工況分析 ...........................................................................壓缸的工作負(fù)載 .......................................... 9 壓缸的摩擦阻力 ......................................... 10 壓缸的慣性負(fù)荷 ......................................... 11 第三章、 負(fù)載圖和速度圖 ..........................................四章、液 壓缸的設(shè)計及計算 ...................................................................................壓缸的工作壓力 ..............................................壓缸尺寸計算 ................................................量和功率計算 .........................制液壓缸的工況圖 ............................................五章、擬定液壓系統(tǒng)圖 ........................................................................................成系統(tǒng)圖 ....................................................六章、選擇液壓元件 ...................................................................................................................................... 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 ....................................................................................................七章、液壓系統(tǒng)的性能驗算 ..........................................................................................................................論 ............................................................ 37 致謝 ............................................................ 38 參考文獻 ........................................................ 38 第三章 負(fù)載圖和速度圖 1 第四章液壓缸的選型及設(shè)計 3 第五章 擬定液壓系統(tǒng)圖 9 第六章 選擇液壓元件 2 第七章 液壓系統(tǒng)性能的驗算 4 參考文獻 6 摘 要 作為現(xiàn)代機械設(shè)備實現(xiàn)傳動與控制的重要技術(shù)手段， 液壓技術(shù)在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與其他傳動控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能量密度高﹑配置靈活方便﹑調(diào)速范圍大﹑工作平穩(wěn)且快速性好﹑易于控制并過載保護﹑易于實現(xiàn)自動化和機電液一體化整合﹑系統(tǒng)設(shè)計制造和使用維護方便等多種顯著的技術(shù)優(yōu)勢， 因而使其成為現(xiàn)代機械工程的基本 技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。 智能石材切割機是加工各種石材 的主要設(shè)備，適用于 各類石材廠的石材的加工， 如 下料 、 開孔 、 開槽 、拉伸等。本文根據(jù) 智能石材切割機 的用途﹑特點和要求，利用液壓傳動的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選用液壓元件的規(guī)格和進行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 智能石材切割機 的液壓系統(tǒng)呈長方形布置，外形新穎美觀，動力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、動作靈敏可靠。該機并設(shè)有腳踏開關(guān)，可實現(xiàn)半自動工藝動作的循環(huán)。 液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是 根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 第一個使用液壓原理的是 1795 年英國約瑟夫 ·布拉曼 (以水壓機的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上 ,誕生了世界上第一臺水壓機。 1905 年他又將工作介質(zhì)水改為油 ,進一步得到改善。 我國的液壓工業(yè)開始于 20 世紀(jì) 50 年代，液壓元件最初應(yīng)用于機床和鍛壓設(shè)備。 60 年代獲得較大發(fā)展，已滲透到各個工業(yè)部門，在機床、工程機械、冶金、農(nóng)業(yè)機械、 汽車、船舶、航空、石油以及軍工等工業(yè)中都得到了普遍的應(yīng)用。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度集成化等方向發(fā)展。同時，新元件的應(yīng)用、系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計、計算機仿真和優(yōu)化、微機控制等工作，也取得了顯著成果。 目前，我國的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產(chǎn)出許多新型元件，如插裝 式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數(shù)字控制閥等。我國機械工業(yè)在認(rèn)真消化、推廣國外引進的先進液壓技術(shù)的同時，大力研制、開發(fā)國產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品，加強產(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)， 合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對一些性能差而且不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。由此可見，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)將獲得進一步發(fā)展，在各種機械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，對居家環(huán)境的要求也進一步提 高，因此作為高檔次的居家裝修材料 —— 石材的需求量也逐年增加，由于天然石材的不規(guī)則性和石材資源的有限性使用使得石材的合理使用方法 —— 石材切割技術(shù)得到迅速的發(fā)展。因此石材切割機的需求量也大量增加，國內(nèi)外各種高性能的石材切割機種類很多，但是價格也極為昂貴，不適合我省大 量中小型企業(yè)的需求，設(shè)計出在性能上滿足中小企業(yè)要求的經(jīng)濟型石材切割機就顯得尤為迫切 其機械性能和技術(shù)參數(shù)在不同程度上反映出石材切割技術(shù)的現(xiàn)代水平。目前在石材切割機國產(chǎn)化過程中，調(diào)查研究使用情況和存在問題，吸收其合理的先進的技術(shù)參數(shù)和機械結(jié)構(gòu)，改進不足之處，對研制新穎，可靠，先進的設(shè)備，改變我國石材切割技術(shù)的落后狀態(tài)，關(guān)鍵的一招 ， 為了滿足社會的需求，各國爭先恐后的研制出不同得石材切割機來 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 彌補現(xiàn)在石材切割機的不足，主要有： 作平 穩(wěn)，操縱輕便 靈活，安裝維修方便的特點在石材加工中得到廣泛地應(yīng)用。該機主要用于小型石材加工廠，石材市場，板材經(jīng)銷商，現(xiàn)場加工及建筑單位現(xiàn)場施工。 . 該機可直接在荒山礦料上直接切割加工生產(chǎn)各種規(guī)格板材，可徹底淘汰取代傳統(tǒng)炸藥與鑿巖等開采方式。該機可直接安裝在礦床上，自動切割加工各種石材，效果與傳統(tǒng)鋸石機完全一樣。該機操作靈活，安裝方便，加工效率快，板材成品率高。 向石材切割機 . 該機為單柱臂式，工作臺液壓推進，無級調(diào)速， 結(jié)構(gòu)先進合理，操作方便，維修容易 ，適于切割塊度較小的荒料，是各類石材企業(yè)，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)理想的石材加工設(shè)備。切割荒料的最大規(guī)格為長 ， 寬 ，高 ，能切割在長度方向上拼接的荒料。該機主要切割大理石，也可切割花崗石等材料。 . 該機可鋸 10下的石材，該機具有手動和自控兩種功能，可任意選擇鋸片，工作臺移動行程大，分片準(zhǔn)確，板面誤差小于 鋸片最小厚度達 6 該機主要用來切割花崗巖，大理石，大面積超薄型石材，主要優(yōu)點： 具刀口小，石材利用率高，能節(jié)省石材資源和能源。 品率低 .。 5 能切割高檔次的超薄型天然復(fù)合材。 . 該機適用于建筑裝潢，石材加工，對水磨石，大理石，花崗巖，玻璃，水 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 泥制版等含硅酸鹽的非金屬脆性材料進行切割，開槽作業(yè)，它具 有切削效率高，加工質(zhì)量好，使用簡便，勞動強度低的特點。綜合各種石材切割機，我所設(shè)計的石材切割機采用全液壓系統(tǒng)，設(shè)備由操作面板，電氣控制裝置，動力裝置，機械裝置和狀態(tài)檢測控制裝置五大部分組成，機械裝置包括翻轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)工作臺，床身平移裝置，橫梁，圓鋸片拖板等構(gòu)成，整套設(shè)備安裝在鋼筋混凝土造成的基礎(chǔ)上，床身平移行走和切割，，行走通過電動機，減速器，齒輪，齒條嚙合傳動，圓鋸片旋轉(zhuǎn)采用帶輪傳動，圓鋸片升降由滑板升降液壓裝置實現(xiàn)精準(zhǔn)控制，橫梁上裝有可調(diào)位置的行程開關(guān)， 床身橫移切割的位移量由刻度尺示讀床身平移導(dǎo)軌上安裝有磁柵尺和讀數(shù)頭組成的位移檢測裝置，反饋床身的位移數(shù)據(jù)由 現(xiàn)分片控制，以使整套設(shè)備在自動控制系統(tǒng)的作用下按程序完成加工工序。在操作過程中分為手動和自動，自動按鈕按下后刀盤向下下降一個切削量，接著刀盤向 左切削石材，刀盤到達左限位開關(guān)時，停止右移，又下降一個切削量，如此反復(fù)，直到刀盤在下降中碰到下限位開關(guān)時，停止下降并向相反方向切割最后一刀，以保證石材根部切割完整 。 is a to do to a to or It in to in to in is of of it to on of of is to a 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 by of to it of in in to in to in of of be be by of of 第一章 緒論 題的來源及研究的目的和意義 本機器適用于石材廠的大型石材板材的加工等， 本機器具有獨立的動力機構(gòu)和電氣系統(tǒng)。采用按鈕集中控制，可實現(xiàn)調(diào)整、手動及半自動三種操作方式。本機器的工作壓力、壓制速度、空載快速下行和減速的行程范圍均可根據(jù)工藝需要進行調(diào)整，并能完成一般 大理石、花崗石板材的切削加工， 延時、自動回程、延時自動退回等動作。本機器主機呈長方形， 外形新穎美觀，動力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、動作靈敏可靠。該機并設(shè)有腳踏開關(guān)，可實現(xiàn) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 半自動工藝動作的循環(huán)。 19 世紀(jì)問世以來發(fā)展很快，液壓機在工作中的廣泛適應(yīng)性，使其在國民經(jīng)濟各部門獲得了廣泛的應(yīng)用。由于液壓機的液壓系統(tǒng)和整機結(jié)構(gòu)方面，已經(jīng)比較成熟，目前國內(nèi)外液壓機的發(fā)展不僅體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面，也主要表現(xiàn)在高速化、高效化、低能耗；機電液一體化，以充分合理利用機械和電子的先進技術(shù)促進整個液壓系統(tǒng)的完善；自動化、智能化，實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理功能；液壓元件集成化、標(biāo)準(zhǔn)化，以有 效防止泄露和污染等四個方面。 作為液壓機兩大組成部分的主機和液壓系統(tǒng)，由于技術(shù)發(fā)展趨于成熟，國無較大差距，主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機器在過濾、冷卻及防止沖擊和振動方面，有較明顯改善。在油路結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，國內(nèi)外液壓機都趨向于集成化、封閉式設(shè)計，插裝閥、疊加閥和復(fù)合化元件及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到較廣泛的應(yīng)用。 特別是集成塊可以進行專業(yè)化的生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計的周期也比較短。 近年來在集成塊基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型液壓元件組成的回路也有其獨特的優(yōu)點，不需要另外的連接件其結(jié)構(gòu)更為緊湊，體積 也相對更小，重量也更輕無需管件連接，從而消除了因油管、接頭引起的泄漏、振動和噪聲。邏輯插裝閥具有體積小、重量輕、密封性能好、功率損失小、動作速度快、易于集成的從70 年代初期開始出現(xiàn)，至今已得到了很快的發(fā)展。我國從液壓機具有點動、手動和半自動等工作方式，操作方便； 壓傳動在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用 液壓傳動在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用有一下幾部分： 磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機、自動機床、組合機床、數(shù)控機床、加工中心等 工程機械 —— 挖掘機、裝載機、推土機等 。 汽車工業(yè) —— 自卸式汽車、平板車、高空作業(yè) 車等 。 農(nóng)業(yè)機械 —— 聯(lián)合收割機的控制系統(tǒng)、拖拉機的懸掛裝置等 。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 輕工機械 —— 打包機、注塑機、校直機、橡膠硫化機、造紙機等 。 冶金機械 —— 電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機控制系統(tǒng)等 。 起重運輸機械 —— 起重機、叉車、裝卸機械、液壓千斤頂?shù)?。 礦山機械 —— 開采機、提升機、液壓支架等 。 建筑機械 —— 打樁機、平地機等 。 船舶港口機械 —— 起貨機、錨機、舵機等 。 鑄造機械 —— 砂型壓實機、加料機、壓鑄機等 。 本機器適用于各類石材的加工，例如大理石，花崗石等等 。本機器具有獨立的動力機構(gòu)和電氣系統(tǒng)。采用按鈕集中控制，可實現(xiàn)調(diào)整、手動及半自動三種操作方式。本機器的工作壓力、空載快速下行和減速的行程范圍均可根據(jù)工藝需要進行調(diào)整，并能完成一般壓制工藝。 其總體方案圖結(jié)構(gòu)圖如下： 智能石材切割機總體方案與布局圖 本次設(shè)計的石材切割機液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計主要是為石材的加工而做的，這樣，只有當(dāng)需要切割石材時，液壓缸才會打開行程，切割機開始工作。設(shè)計中采用 制石材切割機的正反轉(zhuǎn)動作，既可以簡化控制線路，節(jié)省成本，又可以提高勞動 生產(chǎn)率。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 壓傳動技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 液壓技術(shù)，從１７９５年英國制造出世界上第一臺水壓機誕生算起，已經(jīng)有２００多年的歷史了，然而在工業(yè)上的真正推廣使用卻是２０世紀(jì)中葉的事情了。第二次世界大戰(zhàn)期間，在一些武器裝備上用上了功率大、反應(yīng)快、動作準(zhǔn)的液壓傳動和控制裝置，大大的提高了武器裝備的性能。同時，也加速了液壓技術(shù)本身的發(fā)展。戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速由軍事轉(zhuǎn)入民用，在機械制造、工程機械、鍛壓機械、冶金機械、汽車、船舶等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。２０世紀(jì)６０年代以后，原子能技術(shù)、空間技術(shù)、電子技術(shù)等的迅 速發(fā)展，再次將液壓技術(shù)向前推進，使其在各個工業(yè)領(lǐng)域得到了更加廣泛的應(yīng)用。 現(xiàn)代液壓技術(shù)與微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感技術(shù)的緊密結(jié)合已經(jīng)形成并發(fā)展成為一種包括傳動、控制、檢測在內(nèi)的自動化技術(shù)。當(dāng)前，液壓技術(shù)在實現(xiàn)高壓、高速、大功率、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項要求方面都取得了重大的進展，在完善發(fā)展比例控制和伺服控制、開發(fā)數(shù)字控制技術(shù)上也有許多新成果。同時，液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計 (測試 (微機控制、機電一體化、液電一體化、可靠性、污染控制、能耗控制、小型微型化等方面也是液壓技術(shù)發(fā)展和 研究的方向。繼續(xù)擴大應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域，采用更先進的設(shè)計和制造技術(shù)，將使液壓技術(shù)發(fā)展成為內(nèi)涵更加豐富完整的綜合自動化技術(shù)。 目前，液壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)裝備上，例如機械制造、工程、建筑、礦山、冶金、船舶等機械，上至航空、航天工業(yè)，下至地礦、海洋開發(fā)工程，幾乎無處不見液壓技術(shù)的蹤跡。液壓技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域大致上可以歸納為以下幾個主要方面： （ 1）各種舉升、搬運作業(yè)。尤其在行走機械和較大驅(qū)動功率的場合，液壓傳動已經(jīng)成為一種主要方式。如起重機、起錨機等。 （ 2）各種需要作用力大的推、擠、挖掘等作業(yè)裝 置。例如，各種液壓機、塑料注射成型機等。 （ 3）高響應(yīng)、高精度的控制。飛機和導(dǎo)彈的姿態(tài)控制等裝置。 （ 4）多種工作程序組合的自動操作與控制。如組合機床、機械加工自動線。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 （ 5）特殊工作場合。例如地下水下、防爆等。 壓傳動優(yōu)缺點 優(yōu)點： 〈 1〉體積小、重量輕，單位重量輸出的功率大（一般可達 32別場合更高）。 〈 2〉可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。 〈 3〉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)雜的自動工作循環(huán)。 〈 4〉慣性小、響應(yīng)速度快，起動、制動和換向迅速。 (液壓馬 達起動只需 〈 5〉易于實現(xiàn)過載保護，安全性好；采用礦物油作為工作介質(zhì)，自潤滑性好。 〈 6〉液壓元件易于實現(xiàn)系列化 標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。 缺點： 〈 1〉由于液壓傳動系統(tǒng)中存在的泄漏和油液的壓縮性，影響了傳動的準(zhǔn)確性，不易實現(xiàn)定比傳動。 〈 2〉不適應(yīng)在溫度變化范圍較大的場合工作。 〈 3〉由于受液體流動阻力和泄漏的影響，液壓傳動的效率還不是很高，不易遠(yuǎn)距離傳動。 〈 4〉液壓傳動出現(xiàn)故障不易查找。 第二章 液壓缸的負(fù)載以及工況分析 壓缸的工作負(fù)載 1. 液壓缸的工作負(fù)載 由 提供的一些數(shù)據(jù)可知，液壓缸的負(fù)載 00P/ν=500P/(π0× 1000)=60×106P/π60× 106/π× 300× 150 N =1596N。 2. 液壓缸的摩擦阻力 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 靜摩擦阻力為： 1+(2000+1800) N=880 N 動摩擦阻力為： 1+(2000+1800) N=290 N 3. 液壓缸的慣性負(fù)荷 2) ν/4000+1800) × 60 N =246N g –重力加速度 –工進速度 t –往返加減速時間 第三章 負(fù)載圖和速度圖 取液壓缸的機械效率 η=算液壓缸各工作階段的負(fù)載情況 啟動： F=80N F‵ =F/η=1160/=1289 N 加速： F=g=580+ F‵ =F/η=193 N 快進： F=90 N F‵ =F/η=580/45 N 工進： F=w=580+3183=3763 N F‵ =F/η=3763/182 N 快退： F=90N F‵ =F/η=580/45 N 液壓缸各階段負(fù)載情況 階段 負(fù)載計算公式 液壓缸負(fù)載 F/N 液壓缸推力 F‵ /N 啟動 F=160 1289 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 加速 F=g 193 快進 F=80 645 工進 F=w 3763 4182 快退 F=80 1193 根據(jù)工況負(fù)載 ，繪制負(fù)載圖： 根據(jù)快進速度ν 1 、工進速 度 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 v 第四章液壓缸的選型及設(shè)計 壓缸的類型及結(jié)構(gòu)形式 液壓缸有多種類型。按作用方式可分為單作用式和雙作用式兩種；按結(jié)構(gòu)形式可分為活塞式、柱塞式、組合式和擺動式四大類。 其中，單作用液壓缸分為：單活塞桿液壓缸、雙活塞桿液壓缸、柱塞式液壓缸、差動液壓缸和伸縮液壓缸。但是，差動式液壓缸和柱塞式液壓缸只能單作用而不能雙作用。組合液壓缸包括：彈簧復(fù)位式、齒條式、串聯(lián)式和增壓式四種。擺動液壓缸又分為：單葉片式和雙葉片式兩種。下面以一種典型液壓缸為例，說明液壓缸的基本組成。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 空心活塞式液壓缸如上圖所示。它由缸筒 10，活塞 8，活塞桿 1、 15，缸蓋 18、 24，密封圈 4、 7、 17，導(dǎo)向套 6、 19，壓板 11、 20 等主要零件組成。這種液壓缸活塞桿固定，缸筒帶動工作臺作往復(fù)運動?；钊缅F銷 9、22與空心活塞桿連接，并用堵頭 2堵死活塞桿的一頭。缸筒兩端外圓上套有鋼絲環(huán) 12、 21，用于阻止壓板 11、 20 向外移動，從而通過螺栓將缸蓋 18、24與壓板相連（圖中沒有畫出），并把缸蓋壓緊在缸筒的兩端。為了減少泄漏，在液壓缸中可能發(fā)生泄漏的結(jié)合面安放了密封圈和紙墊?？招幕钊麠U和其上的油口 a、 油口。當(dāng)缸筒移動到左、右終端時，油口 a、 成回油阻力逐漸增大，對運動部件起到制動緩沖作用。在缸蓋上設(shè)有與排氣閥（圖中沒有畫出）相連的排氣孔 5、 14，可以排出液壓缸中的空氣，使運動更加平穩(wěn)。 表 2類型 速度 作用力 特點 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 單 作 用 液 壓 缸 雙活塞桿液壓缸 U=q/=塞的兩側(cè)都裝有活塞桿，只能向活塞一側(cè)供給壓力油，由外力使活塞反向運動 單活塞桿液壓缸 U=q/1=塞僅單向運動，返回行程利用自重或負(fù)荷將活塞推回 柱塞式液壓缸 U=q/1=塞僅單向運動，由外力使柱塞反向運動 差動液壓缸 U3=q/3=使速度加快，但作用力相應(yīng)減小 伸縮液壓缸 短缸獲得長行程；缸由大到小逐節(jié)推出，靠外力由小到大逐節(jié)縮回 雙 作用液雙活塞桿液壓缸 U1=q/2=q/1=（ 2=（ 邊有桿，雙向液壓驅(qū)動，雙向推力和速度均相等 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 壓缸 單活塞桿液壓缸 U1=q/2=q/1=（ 2=（ 邊有桿，雙向液壓驅(qū)動， V 縮液壓缸 向液壓驅(qū)動，由大到小逐節(jié)推出，由小到大逐節(jié)縮回 組 合 液 壓 缸 彈簧復(fù)位液壓缸 向由液壓驅(qū)動，回程彈簧復(fù)位 串聯(lián)液壓缸 U1=q/（ 2） U2=1=21=22） 用于缸的直徑受限制，而長度不受限制處，可獲得在的推力 增 壓 缸 活塞缸和柱塞缸組合而成，低壓油送入 B 腔輸出高壓油 齒條液壓缸 塞的移動通過傳動機構(gòu)變成齒輪的往復(fù)回轉(zhuǎn)運動 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 擺動液壓缸 單葉片液壓缸 W =8q/（ b（ T=p（ D^2）b/8 把液壓能變?yōu)榛剞D(zhuǎn)的機械能，輸出軸擺動角 < 300度 雙葉片液壓缸 W =4q/（ b（ T=p（ D^2）b/4 把液壓能變?yōu)榛剞D(zhuǎn)的機械能，輸出軸擺動角 < 150度 注： b— 葉片寬度； D— 葉片的底端 、頂端直徑； w— 葉片軸的角速度； 論轉(zhuǎn)矩 壓缸的工作壓力 根據(jù)負(fù)載并查表，初選工作壓力 算液壓缸尺寸 鑒于動力滑臺要求快進、快退速度相等，可選用單桿式差動液壓缸。無桿腔工作面積 桿腔工作面積 且 活塞桿直徑 呈 d= 回油路上背壓 路壓力損失△ 1=F/()=4182× 10)= ?/)14( A =d= 2348D=50mm d=35液壓缸兩腔的實際有效面積為： =10 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 (4=10據(jù)上述 D與 d 的值，可估算液壓缸在各個工作階段中的壓力 壓缸各工作階段的壓力、流量和功率計算 工況 推力 F/N 回油腔壓力油腔壓力入流量/ L/ 輸入功率/P 計算公式 快進 啟動 1289 0 - 2112F A ??1 2 1 A 1P p Q??加速 1193 1p p p? ??△ P= - 恒速 645 進 4182 211F p 12Q P p Q??快退 啟動 1289 0 - 2112F p 2Q P p Q??加速 1193 - 恒速 645 壓缸工況圖 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第五章 擬定液壓系統(tǒng)圖 擇液壓基本回路 選擇調(diào)速回路。該系統(tǒng)的流量、壓力較小，可選用定量泵和溢流閥組成的供油源，液壓系統(tǒng)功率小，滑臺運動速度低，工作負(fù)載變化小，銑床加工有順銼和逆銼之分，可采用進流口節(jié)流的調(diào)速形式，具有承受負(fù)切削的能力，如圖（ a） (a) 選擇 快速運動回路和換向回路。系統(tǒng)采用節(jié)流調(diào)速回路后，不管采用什么油源形式都必須有單獨的油路直接通向液壓缸兩腔，以實現(xiàn)快速運動。在本系統(tǒng)中，單桿液壓缸要作差動連接，為保證換向平穩(wěn)，采用電液換向閥式換接回路，如圖（ b） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 （ b） 選擇速度換接回路。避免液壓沖擊，宜選用行程閥來控制速度換接，如圖（ c） （ c） 成液壓系統(tǒng)圖 根據(jù)各液壓基本回路組成液壓系統(tǒng)圖 ,如圖（ d） 系統(tǒng)油 路分析 : 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1)、快進 進油路：油箱→濾油器 1→油泵 2→單向閥 3→換向閥 4 左位→行程閥 5 左位→液壓缸 8右腔 回油路：液壓缸 8左腔→換向閥 4左位→單向閥 9→行程閥 5左位→液壓缸 8右腔 （ d） 2）、工進 進油路：油箱→濾油器 1→油泵 2→單向閥 3→換向閥 4 左位→調(diào)速閥 6 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 →液壓缸 8右腔 回油路：液壓缸 8左腔→換向閥 4左位→溢流閥 10→順序閥 11→油箱 3）、快退 進油路：油箱→濾油器 1→油泵 2→單向閥 3→換向閥 4 右位→液壓缸 8左腔 回油路：液壓缸 8右腔→單向閥 7→換向閥 4右位→單向閥 13→油箱 第六章 選擇液壓元件 定液壓泵的容量及電機功率 1）液壓泵油路壓力損失 △ P=油路泄露系數(shù)取 液壓泵的最高工作壓力為： pB= p=( 總流量： L/。 根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)查泵的產(chǎn)品目錄 ,選用 量式葉片泵 , ２）確定驅(qū)動電 動機功率。 由工況圖表明，最大功率出現(xiàn)在快退階段，液壓泵總效率η＝ 則電動機功率為： P=?)? ??根據(jù)此數(shù)據(jù)按 9616— 1999，查閱電動機產(chǎn)品樣本選取 三相異步電動機，其額定功率 P=定轉(zhuǎn)速 n=1000r/ 制閥的選擇 根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和 通過該元件的最大實際流量，可選出這些液壓元件的型號及規(guī)格，如下表： 序號 元件名稱 額定流量 L/定壓力 號規(guī)格 1 濾油器 16 U— 10 定量式葉片泵 單向閥 63 16 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 4 三位五通電液閥 80 18 35 行程閥 63 16 調(diào)速閥 0 16 7 單向閥 63 16 9 單向閥 63 16 0 背壓閥 63 1 順序閥 20 3~7 2 溢流閥 63 3 單向閥 63 16 油管直徑 各元件間連接管道的規(guī)格按原件接口尺寸決定，液壓缸則按輸入、排出的最大流量計算。由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個階段的進、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計算，如下表所示。 油液在壓油管中的流速取 3m/ d≥ 2 )/(??q =2× )60103/()36 ???? ?液在吸油管中的流速取 1m/d≥ 2 )/(??q =2× )60101/(106 36 ???? ? 個油管都按 2351 15徑 Φ 12 流量、速度 快進 工進 快退 輸入流量 L/( =((=.5 q1= 排出流量 L/(((油箱容積 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 取 ξ為 7時，求得其容積為： V=ξ × 6 L=42 L 按 7938定，取標(biāo)準(zhǔn)值 V=100L。 第七章 液壓系統(tǒng)性能的驗算 壓系統(tǒng)的壓力損失計算 1）、快進 滑臺快進時，液壓缸差動連接，進油路上通過單向閥 3 的流量是 6L/過電液換向 閥 4，液壓缸有桿腔的回油與進油路匯合，以 過行程閥 5 并進入無桿腔。因此進油路上的總壓降為 ∑△ (6/63)2+(6/80)2+(3)2] =(力閥不會被打開，油泵的流量全部進入液壓缸?；赜吐飞希簤焊子袟U腔中的油液通過電液換向閥 4 和單向閥 9的流量都是 后與液壓泵的供油合并，經(jīng)行程閥 5流入無桿腔。由此可算出快進時有桿腔壓力 △ p=(0)2+(3)2+(3)2] =(值小于原估計值 以是安全的。 2）、工進 工進時，油液在進油路上通過電液換向閥 4的流量為 調(diào)速閥 7處得壓力損失為 液在回油路上通過換向閥 4 的流量是 背壓閥10 處得壓力損失為 過順序閥 11 的流量為（ 6+=此這時液壓缸回油腔 的壓力 (0)2+(3)2] =(值小于原估計值 重新計算工進時液壓缸進油腔壓力 p1 F`+(4182+106× 10106× 10 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 =數(shù)值與 3）、快退 快退時，油液在進油路上通過換向閥 4 的流量為 6L/液在回油路上通過單向閥 7、換向閥 4 和單向 閥 13的流量都是 此進油路上總壓降為 ∑△ (6/63)2+(6/80)2]=(值較小，所以液壓泵驅(qū)動電動機的功率是足夠的?；赜吐飞峡倝航禐? ∑△ (3)2+(0)2+ 3） 2] =(值與 必重算。所以快退時液壓泵的最大工作壓力 pp= △ 因此液壓泵卸荷的順序閥 11的調(diào)壓應(yīng)大于 壓系統(tǒng)的熱量溫升驗算 工進在整個工作循環(huán)過程中所占的時間幾乎占據(jù)整個工作循環(huán)周期，所統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可用工進時的情況來計算。 工進時液壓缸的有效功率為 : v=? w 液壓泵的輸入總功率 ?? ?=此得液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量 w=液溫升的近似值 △ T=(103)/3 2250 ℃ = 溫升沒有超出允許范圍，液壓系統(tǒng)中不需要設(shè)置冷卻器。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 結(jié) 論 本文所設(shè)計的智能石材切割液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計原理比較簡單，功能比較簡單，設(shè)計比較合理，能夠滿足部分不同規(guī)格石材的切割等功能，方便快捷。 在論文完成之際，我首先向我的導(dǎo)師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在這期間，導(dǎo)師在學(xué)業(yè)上嚴(yán)格要求，精心指導(dǎo)，在生活上給了我無微不至的關(guān)懷，給了我人生的啟迪，使我在順 利的完成學(xué)業(yè)階段的學(xué)業(yè)的同時，也學(xué)到了很多做人的道理，明確了人生目標(biāo)。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的學(xué)識，實事求是的作風(fēng)，平易近人、寬以待人和豁達的胸懷，深深感染著我，使我深受啟發(fā)，必將終生受益。 經(jīng)過近半年努力的設(shè)計與計算，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)四年來對所學(xué)知識的應(yīng)用和體現(xiàn)。 四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多 。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。 參考文獻 [1]張福學(xué)編著 北京：電子工業(yè)出版社， 2000。 [2]何發(fā)昌著，邵遠(yuǎn)編著 石材切割液壓控制系統(tǒng)的原理及應(yīng)用 等教育出版社， 1996。 [3]張利平著 . 液壓技術(shù)速查手冊 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [4]李寶仁著 . 液壓技術(shù) — 低成本綜合自動化 . 北京：機械工業(yè)出版社， [5]宋學(xué)義著 . 智能石材切割液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計速查手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社， [6]陳奎生著 . 液壓與氣壓傳動 . 武漢：武漢理工大學(xué)出版社， [7]國）有限公司 . 智能石材切割液