【正文】 裝好就可以通過計算機(jī)數(shù)據(jù)采集對被測物的位移進(jìn)行檢測或監(jiān)測或 PLC 進(jìn)行系統(tǒng)控制 。 20179。 910? 179。 8= 取標(biāo)準(zhǔn)值 0H =120 彈簧外徑 D2 mm 2D D d? ? ? 60+8=68 彈簧內(nèi)徑 D1 mm 1D D d? ? ? 608=52 螺旋角α ??0 arctan tD???α 60ar ? = 展開長度 L mm cos? ?1DnL= α3 .1 4 6 0 8 1 5 1 4 .2 4 8c o s 5 .5 3?? ? 最小載荷時的高度 H1 mm 110 7 8 0 .9120 3 1 .1 7PHH P? ? ? ?? = 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 19 最大載荷時的高度 nH mm n0n PHH P? ? ?? 120— = 極限載荷時的高度 jH mm jj0 = 120 P? ? ?? = 實(shí)際工作行程 h mm 1 nh H H? ? ? － =≈ 10177。 179。 310 = 秤重機(jī)構(gòu)和水泥的總重量 M2=+100= 由秤重機(jī)構(gòu)的自重產(chǎn)生的最小工作載荷為 P1，由秤重機(jī)構(gòu)和水泥的總重量 M2 產(chǎn)生的最大工作載荷為 P2 由彎矩平衡可知 : 33323 5 10 13 .1 62 5 9. 8 12 10 0. 31 2 9. 81 18 .9 780 0 10 2PN???? ? ? ? ? ? ????? （ 37） 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 21 33323 5 10 11 62 5 12 10 12 16 180 0 10 2PN???? ? ? ? ? ? ????? （ 38） 圓柱螺旋壓縮彈簧計算如下表所示 項(xiàng)目 單位 公示及數(shù)據(jù) 原 始條 件 最小工作載荷 p1 最大工作載荷 np 工作行程 h 彈簧外徑 D2 彈簧類別 端部結(jié)構(gòu) 彈簧材料 N N mm mm p1= np = 10 1h?? 452?D 610N? 次以上 端部并緊、磨平，支承圈為 1 圈 碳素彈簧鋼絲 C 級 初算彈簧剛度 p? N/mm 1 16 2. 31 18 .9 710nppp h? ?? ? ? ? 工作極限載荷 N 因是Ⅰ類載荷： ? 故 jp =179。 圖 圓柱螺旋拉伸彈簧預(yù)壓緊結(jié)構(gòu) 圓柱螺旋拉伸彈簧的計算 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 24 材料名稱： C 級碳素彈簧鋼絲 GB 4357 牌號： 60 選鋼絲直徑為 3mm 查《機(jī)械設(shè)計手冊》（彈簧178。故需要 A/D 轉(zhuǎn)換器來模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。 AD574A 管腳功能 圖 及 參數(shù)說明 圖 AD574A 管腳功能圖 CS ：片選控制端。 數(shù)據(jù)輸出方式控制信號。 現(xiàn)在我們來討論 AD574A 的 CE 和 A0 對其工作狀態(tài)的控制過程。其控制邏輯真值表如下。 無操作 179。 VEE—— 負(fù)電源輸入端，輸入 15V 電源。 5V 之間或177。而4KB 的片內(nèi) ROM 也足夠了，不需外擴(kuò)了，故選擇 8751 芯片控制更為簡單、合理。每轉(zhuǎn)換一次 8751 需要 2KB 的 RAM 來臨時空間來存儲數(shù)據(jù)，又因?yàn)榉Q重是連續(xù)進(jìn)行的，故 A/D 轉(zhuǎn)換也是連續(xù)的，但是每轉(zhuǎn)換一次的數(shù)據(jù)存儲在 RAM 中是會被下一次轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)所替換。 STS—— 工作狀態(tài)指示信號端， STS=1 時，表示轉(zhuǎn)換器正處于轉(zhuǎn)換狀態(tài)，當(dāng) STS=0 時，聲明 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，通過此信號可以判別 A/D 轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)，作為單片機(jī)的中斷或查詢信號之用。 AGND—— 模擬地端。 179。當(dāng) 12/8 =1 時，數(shù)據(jù)以 12 位并行輸出，當(dāng) 12/8 =0 時，數(shù)據(jù)以 8 位分兩次輸出。 VL—— +5V 電源輸入端。當(dāng)為低電平時，啟動 A／ D 轉(zhuǎn)換；當(dāng)為高電平時，將轉(zhuǎn)換結(jié)果讀出。 10V 兩檔四種 電源電壓：177。 =179?？梢愿鶕?jù)工作的需要控制圖中 8 來調(diào)整拉伸彈簧工作的有效圈數(shù)，是一種較好的調(diào)整結(jié)構(gòu)，但比較復(fù)雜。 179。 179。 = 節(jié)距 t mm jFtdn? ? ? 128 8 ?? 自由高度 H0 mm 0 nt d?? =6179。 600179。 圓柱螺旋壓縮彈簧的設(shè)計計算過程如下： 稱重架、稱重臺和兩個加強(qiáng)筋的總重量 1m ： 1m =（ 850179。 1 為電纜， 2 為傳感器檢測位移動端， 3 為傳感器檢測位移靜端， 4 為兩個 φ 4 的 安裝孔。 優(yōu)點(diǎn)是： WYD 系列產(chǎn)品是將傳感器線圈和電子線路安裝在一個不銹鋼管里，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。其次，交流電壓輸出存在一定的 零點(diǎn)殘余電壓。 液壓系統(tǒng)常用的管路聯(lián)接螺紋有：細(xì)牙普通螺紋（ M）、米制錐螺紋（ ZM）、 55176。T為管式， 03 為通徑代號。其結(jié)構(gòu)見圖為： 雙桿液壓缸端部結(jié)構(gòu) 液壓缸的安裝方法為：中部法蘭連接如圖 所示。刀口 2 與刀坐 3 做成一體，而刀座通過螺釘 4 連接在底座上。 圖 杠桿板與液壓阻尼器鉸鏈連接 圖中 1 為連接銷軸，查《機(jī)械零件設(shè)計手冊》其規(guī)格為：公稱直徑 d=16mm,長度 l=120mm、材料為 35 鋼、熱處理硬度 28~38HRC、表面氧化處理的 B 型銷軸：銷軸 GB 882 16179。保證稱重機(jī)構(gòu)始終在鉛錘面內(nèi)上下移動，而受力的 中心維持在杠桿一端的幾何中心點(diǎn)上，從而保證杠桿板與雙桿液壓缸伸出端為線接觸，提高其精度。 850，將控制板通過螺釘安裝在底座上其大小為：M8 的開槽盤頭螺釘。加強(qiáng)筋為非標(biāo)件，其與稱重臺連接形式如圖 所示 圖 稱重臺與加強(qiáng)筋連接機(jī)構(gòu) 連接方式為：選用 2179。從而進(jìn)一步設(shè)計出與水泥包裝袋直接接觸的稱重板，和出料口與稱重板的高度。 確定最佳方案 綜合各方面因素選擇最佳方案為：稱重類型選擇一起秤，測力方式選擇傳感器，杠桿機(jī)構(gòu)選擇刀口支承。 采用傳感器的缺點(diǎn)是：必需要和彈簧配套使用，來平衡要稱重力的大小，而彈簧在長期使用過程中的剛度會發(fā)生變化，從而影響精度。 氣動部分包括電磁閥、各種氣閥、氣缸等。 易拆性能：現(xiàn)代化的大工業(yè)生產(chǎn)必然要求高效率，大袋包裝多數(shù)是原材料或初加工產(chǎn)品，所以包裝袋還須滿足易拆開、易傾倒的要求。 。由于支點(diǎn)采用刀口支承，易磨損且配重易結(jié)灰，影響計量精度，有時誤差達(dá)177。利用傳感器實(shí)現(xiàn)自動稱重， 利用杠桿提高稱重的精度和靈敏度，利用液壓阻尼器來減小下料引起的動力沖擊從而提高其控制和顯示的靈敏度。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以 明確方式標(biāo)明。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不 包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 intelligent weighing。因?yàn)樵Q重架與機(jī)體采用鉸鏈連接，位移量較大。 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 國內(nèi)外水泥包裝機(jī)研究現(xiàn)狀 ： 現(xiàn)代規(guī)?；a(chǎn)對包裝提出了更高、更新的要求，基本上有如下五項(xiàng)功能指標(biāo)： 調(diào)整高效：能滿足每小時包裝 20 噸以上物料并連續(xù)生產(chǎn)的要求。 國內(nèi)外水泥包裝機(jī)的大致發(fā)展趨勢如下 ： (1) 市場日趨壟斷化 (2) 零部件生產(chǎn)專業(yè)化 (3) 增加技術(shù)含量，向智能化發(fā)展 (4) 向求精、求專、高效等方向發(fā)展 (5) 多功 能與單一高速兩極化 成都大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文（設(shè)計） 第二章 固定式水泥包裝機(jī)方案設(shè)計 設(shè)計任務(wù)抽象化 建立黑箱 固定式智能水泥包裝機(jī)通過單片機(jī)控制， LED 顯示水泥的凈重。一起秤的優(yōu)點(diǎn)有：機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，方便設(shè)計，稱量方便。 2 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 3 采用應(yīng)變片的缺點(diǎn)是：應(yīng)變片的轉(zhuǎn)換電路復(fù)雜，且不便于智能控制，貼應(yīng)變片更需要專業(yè)人士，更換成本很高。設(shè)水泥裝袋時重量為一集中力 G，距 Y 軸距離為一任意數(shù) a，根據(jù)力的平移定律， G1=G , M=a179。 10，高度為： 60~70，又因?yàn)榉Q重的大小是變化的水泥袋的規(guī)格也不可能是一樣的，故其高度做成可以調(diào)整的結(jié)構(gòu)如下圖 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 5 所示 : 調(diào)整高度的方法是：放松螺釘 1 在開有滑槽的出料斗 4 上上下移動來調(diào)整其高度，當(dāng)移動到預(yù)期高度時，擰緊螺釘 1 即可。 200179。杠桿板的外型及尺寸如下圖 所示： 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 7 圖 杠桿板 圖中杠桿板的 2179。 65 利用 M8 的開槽盤頭螺釘將杠桿板與連接體 37 相連，其規(guī)格為：螺釘 GB/T 67 M8179。而稱重板與銷軸采用圖示 φ 16H7/h6 的精度配合 刀口支承 圖 為杠桿機(jī)構(gòu)中支承形式：采用刀口支承 。它是一種對速度反映靈敏的振動控制裝置，起抗沖擊減震的作用，提高稱重的精度。其位置分布如下圖所示 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 11 1螺栓連接 2圓錐銷 中部法蘭連接示意圖 雙桿液壓缸的外型尺寸參考工程液壓缸標(biāo)注系列可知：缸徑 D=80、 UM=18ZL+=275+s 、 PM=25 、 EW=25 、 115B?? 、 FC=145 、 UC=175 、 NF=20 、 WB=81 、6 FB? ? ? ?、 XV+＞ 21 WA+＞ 200、 s=55。 液壓管路 雙桿液壓桿與 SR 型節(jié)流閥之間要用管子連接，在液壓傳動中常用的管子有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管等。錐管螺紋 （ NPT）、在中、低壓管路中，采用錐螺紋型式，通過密封膠帶或密封膠即可獲得滿意的密封效果。為此差動變壓器式傳感器的后接電路形式，需要采用既能反映鐵心位移方向性，又能補(bǔ)償零點(diǎn)殘余電壓的差動直流輸出電路。12VDC 177。 電氣連接方式： 采用電纜連接，接線見下圖 ： 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 16 圖 Vi 供電電壓： 24VDC VO 輸出電壓 ： 0— 10V 輸出電流： 0— 10mA 彈簧預(yù)壓緊及傳感器調(diào)零和限位 由于本次設(shè)計是將稱重架、稱重臺和水泥一起稱重，故在沒有秤水泥之前是靠下圖 中 2 所示的兩根圓柱螺旋壓縮彈簧來平衡稱重架和稱重臺的自重的，而彈簧壓縮的同時傳感器的動端也在向上移動，故在水泥稱重之前必需要對傳感器調(diào)零。 700+2179。 179。 1 工作區(qū)范圍 1 jPP ? ≈ njPP? ≈ 高徑比 b 0Hb D??120260? ≤ 不必進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算 工作圖 技 術(shù) 要 求 n1=8 L= HRC45~50 圓柱螺旋壓縮彈簧的計算和預(yù)壓緊 由 固定式智能包裝機(jī)秤架示意圖可知：由于稱重水泥的重量會產(chǎn)生的彎矩，為了提高稱重精 度，必需在稱重架的鉛錘面內(nèi)生成一個與之平衡的彎矩，故采用壓縮弾簧和拉伸彈簧機(jī)構(gòu)。 12 ）179。 = 彈簧材料直徑 d 及彈簧中經(jīng) D 與有關(guān)參數(shù) 根據(jù)與 D 條件從表 7219 得： d D jp jf dp? 3 25 有效圈數(shù) n 圈 5 1 .2 3 .8 41 3 .3 3 4dpn p ?? ? ?? 按照表 7210 取標(biāo)準(zhǔn)值 n=4 總?cè)?shù) n1 圈 n1=n+2=4+2=6 彈簧剛度 p? N/mm 5 1 .2 1 2 .84dpp n ?? ? ? ? 工作極限載荷下的變形量jF mm jF =n jf =4179。起重運(yùn)