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的配管；選用浮動接頭的型號為 1501063 ??JB 。 氣缸的緩沖方式選擇如表 6 所示。 氣缸的選擇 目前最常選用的是標(biāo)準(zhǔn)氣缸，其結(jié)構(gòu)和參數(shù)都已系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。 表 3 排氣口直徑與氣缸內(nèi)徑的關(guān)系 氣缸內(nèi)徑 mm/D 進(jìn)排氣口直徑 mm/d 40 50， 63 80,100,125 140,160,180 8 10 15 20 因為缸的直徑為 mm50?D ，所以查表 3 可得進(jìn)排氣口的直徑 mm10?d 。d 的大小，直接決定了氣缸進(jìn)氣速度，亦決定了活塞的運動速度。根據(jù)以上的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。 5)沖擊氣缸 是一種以活塞桿高速運動形成沖擊力的高速缸， 可以用于沖壓、切斷等。 氣缸是氣動系統(tǒng)中使用最多的一種執(zhí)行元件，根據(jù)使用條件不同 ， 其結(jié)構(gòu)、形狀也有多種形式， 氣缸也有不同的分類方式。典型的氣壓傳動系統(tǒng)由氣源裝置、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件四個部分組成。氣壓傳動工作環(huán)境適應(yīng)性能好，對工作環(huán)境幾乎沒有特殊要求。 (2)執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。當(dāng)氣缸完全 伸出時，使自動門完全打開，門開啟時間為 10 秒， 10 秒之后，若光電傳感器未檢測到信號，氣缸開始縮回，縮回至最大位置時，從而實現(xiàn)門的關(guān)閉。 (4)在門打開后的 10 秒等待時間內(nèi)，若有人員通過自動門時，光電傳感器檢測到信號，須重新開始等待 10 秒后，再自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人 員安全通過。此系統(tǒng) 的工作介質(zhì)是空氣，空氣是取之不盡、用之不竭，所以此設(shè)計可節(jié)省能源，且氣體的排放無污染。 (2)易維護(hù)：在設(shè)計的過程中采取多種措施，以盡量減少在使用過程中的維護(hù)工作。從新產(chǎn)品開發(fā)能力和質(zhì)量穩(wěn)定性方面還不具備和進(jìn)口產(chǎn) 品競爭的實力。 基于可編程控制器（ PLC）控制的自動門由于故障率低、可靠性高、維修調(diào)試方便等優(yōu)點，因而得到廣泛的應(yīng)用。 河南科技學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 論文題目：自動門氣動系統(tǒng)設(shè)計及運動仿真 學(xué)生姓名 : 所在院系： 所學(xué)專業(yè)： 導(dǎo)師姓名： 完成時間： 摘 要 自動門是自動化進(jìn)程中的一個典型代表，此設(shè)計就是運用所學(xué)的知識，結(jié)合實際需要而進(jìn)行研究的。目前自動門的控制裝置大多采用可編程控制器（ PLC） ， PLC 采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行順序運算、邏輯運算、算術(shù)運算、計數(shù)和計時等操作的指令，控制各種類型的機械運動或自動化 生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程， PLC 可靠性非常高，抗干擾能力特備強，功能也日趨完善，適用性很強，系統(tǒng)的設(shè)計、制造工作量較小，維護(hù)方便，調(diào)試簡單，容易進(jìn)行創(chuàng)新改造，體積很小，重量輕，能耗低等，這也特點使 PLC 在現(xiàn)代社會得到更加廣泛的應(yīng)用 [1] 。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)生產(chǎn)自動門的廠家已有幾十家，但普遍生產(chǎn)規(guī)模小，自主研發(fā)能力差。 自動門的發(fā)展趨勢 (1)智能化：自動門運用各種編程技術(shù)來實現(xiàn)其智能話，其中 PLC 編程技術(shù)最為簡便與快捷，目前常用的 PLC 編程技術(shù)來實現(xiàn)門的自動化。 PLC 編程也簡單，便于調(diào)試。 (3)在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員通過自動門時，光電傳感器檢測到信號時，門立即停止關(guān)閉，并處在開啟狀態(tài)從而使人安全通過自動門。 圖 2 自動門的結(jié)構(gòu)簡圖 自動門的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 采用齒條與齒輪結(jié)合的傳動方式來實現(xiàn)門的自動開啟與閉合，具體方式為：當(dāng)光電傳感器感應(yīng)到信號時，將信號傳給 PLC，通過 PLC 控制二位四通電磁閥 5 換向，從而使氣缸伸出，推動齒條平行移動，再由齒條帶動齒輪轉(zhuǎn)動。 (1)氣源裝置是將機械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的一種裝置，它的作用是為系統(tǒng)提供壓縮空氣。與其他傳動方式相比，氣壓傳動能節(jié)約資源。它先將機械能轉(zhuǎn)換成壓力能，然后通過各種元件組成的控制回路來實現(xiàn)能量的調(diào)控，最終再將壓力能轉(zhuǎn)換成機械能，使執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)預(yù)定的運動。目前最常選用的是標(biāo)準(zhǔn)氣缸，其結(jié)構(gòu)和參數(shù)都已系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。 4)擺動氣缸 用于要求氣缸葉片軸在一定角度內(nèi)繞軸線回轉(zhuǎn)的場合，如夾具轉(zhuǎn)為、閥門的啟閉等。傳動機構(gòu)齒輪的齒數(shù)為 40?Z ，模數(shù)為 3?m 。 (3)氣缸進(jìn)、排氣口直徑 。如表 3 所示 。 表 4 氣缸直徑、材料和壁厚的關(guān)系 材 料 氣缸直徑 mm/D 50 80 100 125 160 200 250 320 壁厚 mm/? 鑄鐵 150HT 7 8 10 10 12 14 16 16 45 鋼， Q235 5 7 8 8 9 9 11 12 鋁合金 ZL203 12~8 14~12 17~14 本次設(shè)計中材 料選用 23545 Q鋼， ；缸的直徑為 mm50?D ，查表 4 可得缸的壁厚為 mm5?? 。 (3)氣缸的緩沖方式選擇 本設(shè)計中需 要實現(xiàn)自動門的平穩(wěn)開閉，故選擇橡膠緩沖的形式。 (2)其他氣動元件的選擇 其它氣動元件也全部選擇 SMC(中國 )有限公司生產(chǎn)的 系列產(chǎn)品。 PLC 從誕生至今，其發(fā)展大體經(jīng)歷了三個階段：從 20 世紀(jì) 70 年代至 80 年代中期，以單機為主發(fā)展硬件技術(shù)，為取代傳統(tǒng)的繼電器 —接觸器控制系統(tǒng)而設(shè)計各種型號的 PLC。另外 PLC技術(shù) 易學(xué)易用，以繼電器邏輯梯形圖為編程語言，梯形圖符號和定義與常規(guī)的繼電器展開圖完全一致，系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試、建造工作量較小，調(diào)試、維護(hù)方便容易，并且程序容易變更 [7] 。