【正文】 一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期，于是就設(shè)想將計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活、通用性好等優(yōu)點(diǎn)與電器控制系統(tǒng)簡單易懂、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來制成一種通用控制裝置。 為與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ PC）相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制器這個(gè)老名字。 本系統(tǒng)中，以最 大 速度時(shí)，系統(tǒng)的有效功率 P0 最小，所產(chǎn)生的功率損失最大，發(fā)熱量也最大，現(xiàn)把所有階段完全視為最 大 速 度來計(jì)算溫升。 （二）油液溫升驗(yàn)算 這項(xiàng)驗(yàn)算是用熱平衡原理來對油液的溫升值進(jìn)行估計(jì)。當(dāng)通過閥類元件的實(shí)際流量 q 不是其公稱流量 qn 時(shí)，它的實(shí)際壓力損失Δ p與其額定壓力損失Δ pn 間將呈如下 的近似關(guān)系 Δp=Δpn（ q/qn） 2 (213) 計(jì)算液壓系統(tǒng)的回路壓力損失時(shí)，不同的工作階段要分開來計(jì)算。當(dāng)設(shè)計(jì)中能找到經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的同類系統(tǒng)作為對比參考，或可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可供使用時(shí)，系統(tǒng)的性能驗(yàn)算就可以省略。 缸蓋和缸筒用螺栓連接，經(jīng)過設(shè)計(jì)，左側(cè)選擇 M535 的螺栓，右側(cè)選擇 M550。 液壓回路中 由于工作中的運(yùn)行速度不是太快，并且加速的時(shí)間不是很長， 所以液壓缸不需要再另外設(shè)置緩沖裝置。 常用的密封件有壓緊型 O 形及滑環(huán)組合 O 形密封圈、 Y 形、 V形唇形圈及雙向組合唇形密封圈等。 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 18 關(guān)于密封，密封件及密封裝置的基本要求有如下幾點(diǎn)： 1） 良好的密封性能，且密封能力隨壓力升高而升高，并在磨損后有一定的自動(dòng)補(bǔ)償能力。 由于活塞桿外伸時(shí)承受的力比較小，所以活塞桿和活塞的連接可以選用螺紋，選用螺紋連接，活塞的寬度根據(jù)其結(jié)構(gòu)，參考相關(guān)書籍，取為 25mm。 4. 液壓缸各部分結(jié)構(gòu)須根據(jù)推薦的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能做到結(jié)構(gòu)簡華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 17 單、加工、裝配和維修方便。 3. 正確確定液壓缸的安裝、固定方式。 （一） 液壓缸設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 液壓缸的設(shè)計(jì)和使用正確與否，直接影響到它的性能和易否發(fā)生故障，在這方面，經(jīng)常碰到的是液壓缸安裝不當(dāng)、活塞桿承受偏載、液壓缸或活塞下垂以及活塞桿的壓桿失穩(wěn)等問 題，所以，在設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)，必須注意如下幾點(diǎn)： 1. 盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載，或在受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性?？蛇x出各類閥類元件及輔助元件的型號在下表 。由式 Qp ? ?max?? qk （ m3/s）得 式中 k—— 系統(tǒng)的泄漏系數(shù)，一般取 k 為 。 6） 夾緊缸放松 ： 當(dāng)工作缸活塞回到缸底 ，壓下行程開關(guān) SQ3，使電磁鐵 4YA 斷電（換向閥 11 回到中位），同時(shí)使 2YA 得電，此時(shí)的油液流動(dòng)路線如下。 回油路：油由 工作缸 4 的 左 腔流出 —— 單向節(jié)流閥 —— 換向閥 7 左路 —— 油箱。 進(jìn)油路： 液壓泵 12 的壓力油 —— 換向閥 11 左路 —— 單向節(jié)流閥 —— 工作缸 4 的左腔，推動(dòng) 工作缸 活塞桿前移 。 回油路：油由 夾緊缸 1 的 右 腔流出，通過單向節(jié)流閥和換向閥 10 的 左 路，返回油箱。為便于觀察調(diào)整壓力，在液壓泵的進(jìn)口處、背壓閥和液壓缸無腔進(jìn)口華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 13 處設(shè)置測壓點(diǎn)，并設(shè)置多點(diǎn)壓力表開關(guān)。 5 壓力控制回路 在泵出口并聯(lián)一先導(dǎo)式溢流閥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定壓溢流，同時(shí)在該溢流閥的遠(yuǎn)程控制口連接一個(gè)二位二通電磁換向閥，以便一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束后，等待裝卸工件時(shí)，液壓泵卸載，并便于液壓泵空載下迅速啟動(dòng)。根據(jù)假定條件經(jīng)計(jì)算得到液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力 .流量和功率，并可繪出其工況圖 表 液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值 工作階段 計(jì)算公式 推力 F（ N） 回油腔壓力 P2（ MPa） 工作腔壓力 P1（ MPa） 輸入流量 q（ L/min） 快進(jìn)啟動(dòng) qpPAAvqAAPAFpjj???????)( 21212 0 —— 快進(jìn)加速 563 —— 快進(jìn)恒速 工進(jìn) qpPvAqAApFp jjj112???? 13777,8 ~ 快退啟動(dòng) qpPvAqAApFpjbj????211 0 —— 快退加速 563 —— 快退 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 12 恒速 注： 1. 差動(dòng)連接時(shí)，液壓缸的回油口到進(jìn)油口之間的壓力損失ppppp jba ?????? 而,5105 . 液壓系統(tǒng) 圖 的擬定 選擇液壓回路 1 調(diào)速回路的選擇 該機(jī)床液壓系統(tǒng)的功率?。?1kw） ,速度較低；鉆鏜加工時(shí)連續(xù)切削，切削 力變化小，故采用節(jié)流調(diào)速的開式回路是合適的，為了增加運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，防止鉆孔時(shí)工件突然前沖，系統(tǒng)采用調(diào)速閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，并在回油路中加背壓閥。因工作部件是臥式放置，重力的的水平分力為零，這樣需要考慮的力有：切削力，導(dǎo)軌摩擦力和慣性力?？涨涣⒅?6 裝有鑄鐵塊平衡錘，用以平衡立置滑臺 8 及洗削頭 9 的自重。 雙組 合銑 面 床 液壓系統(tǒng) 主功能結(jié)構(gòu) 如圖 所示為雙面組合銑床主機(jī)結(jié)構(gòu)布局示意圖 圖 1， 3底座； 2中間底座； 4， 16縱向底座； 5縱向滑臺； 6立柱； 7立置滑座； 8立置滑臺；9， 13洗削頭； 10加緊液壓缸； 11夾緊機(jī)構(gòu)支架； 12壓板； 14縱向滑臺； 15橫向滑座（兼做縱向滑臺） 該銑床的主機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 所示，它采用了立，臥復(fù)合式雙面雙主軸洗削頭跨兩個(gè)工位的大主軸箱配置方案。 輔助裝置 —— 用來存放、提供、回收油液，濾除油液雜質(zhì)，給油液降溫；存儲(chǔ)、釋放液壓能或吸收液壓脈動(dòng)、沖擊；顯示系統(tǒng)壓力、油溫等。 執(zhí)行器 —— 用來將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，來驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)帶動(dòng)負(fù)載工作，可實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)等。要求夾緊力可調(diào)并保壓，工作臺運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且進(jìn)給速度可調(diào)。卸車時(shí)的操作按相反的順序協(xié)調(diào)動(dòng)作，以使受訓(xùn)練的波音民航噴氣客機(jī)駕駛員不用上天就可以經(jīng)歷 6個(gè)自由度的顛簸搖擺，座椅振動(dòng)，著陸彈跳等項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)感覺，并能對駕駛員的操作作出擬真的響應(yīng)。在迄今 30 多年時(shí)間內(nèi)，結(jié)合層次不斷提高，由簡單拼裝，分散混合到總體組合，出現(xiàn)了多種形式的獨(dú)立產(chǎn)品如 數(shù)字液壓泵，數(shù)字閥，數(shù)字液壓缸等，其中的高級形式已發(fā)展到把編了程的芯片和液壓控制元件，液壓執(zhí)行元件或能源裝置，檢測反饋裝置，數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，集成電路等匯成一體，這種匯在一起的聯(lián)結(jié)體只要一收到微處理機(jī)或微型計(jì)算機(jī)處送來的信息，就能實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)定華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 7 的任務(wù)。也出現(xiàn)了一些組合集成件，如把液壓泵和壓力閥作成一體，把壓力閥插裝在液壓泵的殼體內(nèi)，把液壓缸和換向閥作成一體，只需接一條高壓管與液壓泵相連，一條回油管與油箱相連，就可以構(gòu)成一個(gè)液壓系統(tǒng)。新小型閥，在流量相同時(shí)，它的體積僅是過去的 7%。它的形狀像一根兩端有接頭的軟管，把它接入系統(tǒng)使用時(shí)，它的徑向和軸向都會(huì)發(fā)生伸縮，軸向的伸縮量可達(dá)其總長的 15%30%。 今天 ，為了和最新技術(shù)的發(fā)展保持同步，液壓技術(shù)必須不斷發(fā)展，不斷提高和改進(jìn)元件和系統(tǒng)的性能，以滿足日益變化的市場需求。 (5)速度調(diào)整容易。 (2)液壓傳動(dòng)的各個(gè)元件，可根據(jù)需要方便，靈活地來布置。液壓傳動(dòng)在某些領(lǐng)域內(nèi)甚至已占有壓倒性優(yōu)勢。戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用，并隨著各種標(biāo)準(zhǔn)的不斷制訂和完善，各類元件的標(biāo)準(zhǔn)化， 規(guī)華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 6 格化，系列化而在機(jī)械制造，工程機(jī)械，材料科學(xué)，控制技術(shù)，農(nóng)業(yè)機(jī)械，汽車制造等行業(yè)中推廣開來。利用有壓的液體經(jīng)由一些機(jī)件控制之后來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。鑄造工藝的發(fā)展，將促進(jìn)液壓元件性能的提高，如鑄造流道在閥體和集成塊中的廣泛使用，可優(yōu)化元件內(nèi)部流動(dòng)，可減少壓力損失和降低噪聲，實(shí)現(xiàn)元件小型化。下一個(gè)比較長遠(yuǎn)的目標(biāo)是，利用技術(shù)全面支持液壓產(chǎn) 品從概念設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)、性能設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)到零部件詳細(xì)設(shè)計(jì)的全過程，并把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助分析、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃、計(jì)算機(jī)輔助檢驗(yàn)、計(jì)算機(jī)輔助測試和現(xiàn)代管理系統(tǒng)集成在一起，建立計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)，使液 壓設(shè)計(jì)與制造技術(shù)有一個(gè)突破性的進(jìn)展。如此一來 ， 組成系統(tǒng)時(shí)技術(shù)含量高的部分工作就逐漸向生產(chǎn)廠家轉(zhuǎn)移 ， 這樣就可最大限度地方便用戶 ， 普及其應(yīng)用。為提高液壓技術(shù)的應(yīng)用水平和加速拓展其應(yīng)用領(lǐng)域并最大限度地方便用戶，發(fā)展集成式多功能元器件已成為必然的趨勢。液壓器件是機(jī)電一體化的重要接口器件，充分考慮到液壓技術(shù)的特點(diǎn)，而開發(fā)研制出的集液壓、電子、傳感技術(shù)于一體的新產(chǎn)品及其組成 系統(tǒng)，兼?zhèn)淞穗姎夂鸵簤杭夹g(shù)的雙重優(yōu)勢。又如，選擇環(huán)保 介質(zhì) 、水基介質(zhì)和新型的“ 電流變”液體作為介質(zhì)，將優(yōu)化系統(tǒng)性能，控制污染 ，擴(kuò)大其應(yīng)用場 合。在線實(shí)時(shí)油污檢測器和電子報(bào)警邏輯系統(tǒng)的應(yīng)用，使得液壓系統(tǒng)的維護(hù)從過 去的簡單拆修發(fā)展到主動(dòng)維護(hù)，對可預(yù)見的諸因素進(jìn)行全面分析，最大限度地提前消除誘發(fā)故障的潛在因素。 1 ． 可靠性和性能 穩(wěn)定性逐漸提高 可靠性和性能穩(wěn)定性是涉及面最廣的綜合指可靠性設(shè)計(jì) 、制造以及可靠性維護(hù)三大方 面。故無論現(xiàn)在還是將來 ，液壓技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中都占有重要的一席之地 ，發(fā)揮著無法替代的作用。因此液壓技術(shù)的發(fā)展程度現(xiàn)在已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。 液壓傳動(dòng)技術(shù)被工業(yè)企業(yè)所應(yīng)用則是開始于第二次世界大戰(zhàn)期間，在這個(gè)時(shí)期美國已經(jīng)有 30%的機(jī)床應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。 液體傳動(dòng)的先驅(qū)者是英國的約瑟夫?布拉曼，他于 1795 年在倫敦制造了世界上第一臺水壓機(jī)，這是液壓傳動(dòng)技術(shù)以水為介質(zhì)的第一次工業(yè)應(yīng)用，后來到 1905 年時(shí)，約瑟夫?布拉曼將工作介質(zhì)從水改為了油，使得液壓機(jī)械又向前邁進(jìn)了一步。根據(jù)系統(tǒng)的輸入輸出性質(zhì)、對相應(yīng)功能、 I/O 點(diǎn)數(shù)、系統(tǒng)容量的要求，選擇合適型號的 PLC，PLC 選定后，分配 I/O 點(diǎn)并繪制 PLC 外部接線圖，確定輸入輸出信號與 I/O 點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系，最后設(shè)計(jì)出程序，并修改，直至符合要求。變速箱箱體臥式雙面銑削組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 本課題是根據(jù)已給出的參數(shù)，設(shè)計(jì)出某 組合機(jī)床 的液壓系統(tǒng)，具體包括液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 對于電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，現(xiàn)在，由于 PLC 可靠性高、編程簡單、使用方便、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，普遍采用 PLC 控制來代 替繼電器接觸器控制，本系統(tǒng)也采用 PLC 控制。 PLC 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 3 1緒論 課題背景 液壓傳動(dòng)是流體傳動(dòng)的一種，它起源于 17 世紀(jì)的液體靜壓力傳動(dòng)原理，在現(xiàn)代被明確定義為一種通過液體作為介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動(dòng)形式，液壓傳動(dòng)技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門都有著極大的應(yīng)用空間，其水平的高低已經(jīng)成為國家工業(yè)發(fā)展程度的標(biāo)志之一。到