液压剪切机的设计说明书
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
青岛理工大学琴岛学院
设计说明书
课题名称:PLC控制的液压剪切机
学院:青岛理工大学琴岛学院
专业班级:机电一体化094
学号:20090212143
学生:卫明君
指导老师:黄国栋
青岛理工大学琴岛学院教务处
2011 年 6 月 27 日
液压和气压传动课程设计评阅书
题目PLC控制德尔液压剪切机
学生姓
卫明君学号20090212143名
指导教师评语及成绩
指导教师签名:
年月日
答辩评语及成绩
答辩教师签名:
年月日
教研室意见
总成绩:
室主任签名:
年月日
目录
1. 设计的目的和意义
2. 设计原理
3. 设计说明正文
4. 总结
5. 参考文献
摘 要
液压传动是机械设备常用的传动方式,在机械领域具有很重要的作用,它具有体积小、质量轻,并且可以实现无极调速。此次设计要求做到节能降耗,系统发热少,立置油缸应有平衡锁紧装置,做到安全可靠。
板料液压剪切机主要用于板料的剪切加工,由送料机、料架、压块和剪刀组成,物料的压紧和剪切由液压缸驱动,各工作机构行程上,布置有电气行程开关SQ1-SQ5,通过其发信和可编程序控制器(PLC)实现自动控制。
一、设计目的和意义
本课程是机电一体化专业的主要专业基础课和必修课,是在完成《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。本课程的学习目的在于使学生综合运用《液压与气压传动》课程及其它先修课程的理论知识和生产实际知识,进行液压传动的设计实践,使理论知识和生产实际知识紧密结合起来,从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。通过设计实际训练,为后续专业课的学习、毕业设计及解决工程问题打下良好的基础。
学生通过《液压与气压传动》课的课堂学习,初步掌握了基本理论知识。本课程设计即为了给学生创造一个运用课堂理论知识,解决较复杂的问题的平台,锻炼学生综合利用所学知识的能力,初步接触一
下“设计”的味道。
二、设计原理
1.设备描述
本液压剪切机主要用于板料的剪切加工。由送料机、料架、压块和剪刀组成,如图所示。物料的压紧和剪切由液压缸驱动,各工作机构行程上,布置有电气行程开关SQ1-SQ5,通过其发信和可编程序控制器(PLC)实现自动控制。
剪切机在初始位置时,压紧板料的压块1在上部位置,行程开关SQ2接通,剪刀2也在上面,行程开关SQ4接通。行程开关SQ1、SQ3、和SQ5断开。
剪切机进入工作状态前,物料放在送料皮带上,按下启动按钮后,开动送料机4,向前输送物料3,当物料运至规定的的剪切长度时压下行程开关SQ1发信,使送料机4停止。压块1有液压缸带动下落,当压块下落到物料位置触动行程开关SQ3时,压块停止下落。剪刀2由另一液压缸带动下降,剪刀切断物料后,物料落下,行程开头SQ1复位断开。每一块
板料到料架5上,SQ5接通一次,记一次数。与此同时,压块1和剪刀2分别回程复位。当压块回程触动SQ2,剪刀回程触动SQ2,剪刀回程接通SQ4,完成一次自动工作循环。
2.工作循环
压块下降
剪刀下降
压块剪刀升
3.基本数据
压块行程 30mm
剪快行程 50mm
压块压力 7.5kN
剪刀压力 15kN
压块速度 20mm/s
剪刀速度 10mm/s
4.技术要求
a.节能降耗,系统发热少。
b.位置油缸应有平衡锁紧措施,做到安全可靠。
c.PLC系统设置手动调试系统。
三、设计说明正文
1、方案论证
通过分析实际工况,剪切机的压块、剪刀的升降需要液压传动完成。分析各运动循环可以得出,本液压系统应该有启动匀速下降、快速上升两种基本情况。
压块下降时速度为20mm/s,快速上升时结合实际工况出于安全考虑适当提高上升速度,暂取30mm/s。
剪刀下降时速度为10mm/s,快速上升时出于安全考虑,取30mm/s。
根据已知条件,绘制运动部件的速度循环图,液压缸所受负载F包括三种类型,即:
式中 导轨摩擦阻力负载不需考虑。
工作负载为
上升阶段,式中取0.2s,按设计要求0.75m/min.代入
根据上述计算结果,各工作阶段所受的外负载如下:
工作循环外负载F(N)工作循
环
外负载F(N)
启动、加速12500启动、
加速
12500
匀速66000匀速下66000
上升降
虑到工作压力中等,工作环境要求不高的情况下,确定供油方式采用了液压泵。在调速方式的选择上,应设计要求能耗小,发热小的情况下选择了回油路节流调速。
2、主要参数确定
a.液压缸的主要尺寸的确定
1)工作压力p的确定。工作压力p根据负载大小表1初步选定液压缸的工作压力为10MPa。
表1按负载选择工作压力
负载/ KN<55~1010~2020~3030~50>50
<0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5
工作压
力/MPa
2)计算液压缸内径D和活塞杆直径d。由负载表知最大负载F为66000N,,按表2可取,,根据表3取d/D为0.7可得:
根据设计书表2-4,将液压缸内径圆整为标准系列直径D=90mm;活塞杆直径d,按d/D=0. 7及表2-5活塞杆直径系列取d=63mm。
表2执行元件背压力
系统类型背压力/MPa
0.2~0.5
简单系统或轻载节流调
速系统
回油路带调速阀的系统0.4~0.6
0.5~1.5
回油路设置有背压阀的
系统
用补油泵的闭式回路0.8~1.5
1.2~3
回油路较复杂的工程机
械
回油路较短且直接回油可忽略不计
表3按工作压力选取d/D
≤5.0 5.0~7.0≥7.0
工作压
力/MPa
d/D0.5~0.550.62~0.700.7
3)计算在各工作阶段液压缸所需的流量
b.确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格