【導(dǎo)讀】系統(tǒng)的設(shè)計以及對下輥液壓同步控制系統(tǒng)進行了研究。從而保證了下輥在上升。的過程中始終能夠保持兩端同步。出現(xiàn)、降低了生產(chǎn)成本、提高了生產(chǎn)效率。

　　

【正文】 導(dǎo)向套滑動面長度 A 當 D80mm 時， A=（ ） d=32mm 計算 L=32+95+70+300=397mm 圖 液壓缸內(nèi)個段長度 四、液壓缸的強度和剛度校核 1. 缸筒壁厚 ? 的校核 ? ??? 2max DP ?? 確定式中個參數(shù)的數(shù)值： maxP 缸筒內(nèi)的最大工作壓力 ??? 缸筒材料的許用應(yīng)力， ??? = nb? ， b? 為材料的抗拉強度， n為安全系數(shù)，一般取 n=,則 ? ? MPa122?? D缸筒內(nèi)徑 1253 ????? 圓整后取 mm12?? 45 ? ? m a xm a x ???? ??? ?? PDP?? 因為 12．故該液壓缸的壁厚合格。 ? ??? ? 其中： D缸筒內(nèi)徑 sP 缸筒的工作壓力 ??? 缸筒材料的許用應(yīng)力 則： ????? 取，缸底的厚度為 16mm。 ? ??? ?? ??? Z FKd 確定式中個參數(shù)的數(shù)值： 1d 螺栓螺紋的底徑 K螺栓擰緊系數(shù)，一般 K=，取 K=2 F液壓缸的最大作用力 Z螺栓個數(shù) ??? 螺栓材料的許用應(yīng)力， ??? = ns? ， s? 為螺栓材料的屈服極限， n 為安全系數(shù)，一般取 n=，取 n=2., 則 ? ? 150?? 。 46 則： mmd ??? ??? 取 1d =8mm d的強度校核 ? ?????? Fd 4 ??? 活塞桿材料的許用應(yīng)力， ??? = nb? ， b? 為材料的抗拉強度，n 為安全系數(shù)，一般取 ，則 ??? =436MPa F活塞桿所受的負載力， F=23300N d活塞桿直徑 mmd 233004 ???? 因為 40 , 則活塞桿直徑合格。 47 第 7 章 輥筒軸的強度校核 為保證卷出的圓筒不變形，輥筒要有足夠的彎曲強 度。 圖 71 圖 72 輥筒總受合力 NP ?? 支座反力 NRR BA ??? 所受均布力 mmNq / 34 ???? 輥筒最大彎矩中心 C處 29009001150m a x ???? qRM A 48 2 0 24 ????? mmN ??? 7109 8 7 彎曲模量 33m a x ????? dW ? 彎曲應(yīng)力 2m a xm a x / mMNWM ??? 對于輥筒材料為 45 鋼 ? ? ?? ?? 2/1 0 0 mMN 所以彎曲強度合適。 至此本設(shè)備的規(guī)格性能已全部確定，歸納如下： 本機器的技術(shù)參數(shù)如下 :（ mm） 1. 鋼板的最大厚度（ mm）……………………………… 40 2. 鋼板的最大寬度（ mm）……………………………… 2021 3. 鋼板的屈服極限（ MPa） …………………………… 250 4. 滿載最小彎曲直徑（ mm）…………………………… 1400 5. 上輥直徑（ mm） ………………………………… …… 480 6. 下輥直徑（ mm） ……………………………………… 400 7. 側(cè)輥直徑（ mm） ……………………………………… 340 8. 彎板速度 (m/min) …………………………………… 6 9. 下輥的上升速度（ mm/min） ………………………… 80 （ mm） …………………………… 200 ……………………………………………冷卷 …………………………………… 180 ………………………………… (KW) ………………………………… 45 49 動機轉(zhuǎn)數(shù) (r/min) ………………………………… 740 （ MPa） ……………………… 16 50 第 8 章 專題論文 四輥卷板機液壓同步控制系統(tǒng)的研究 摘要： 介紹了液壓同步控制系統(tǒng)的組成、四輥卷板機下輥液壓同步控制系統(tǒng)的工作原理。 前言 液壓同步系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛，如卷板機、大型壓力機、大型液折邊機等。這類機械設(shè)備能否生產(chǎn)出合格產(chǎn)品或工件，液壓缸的同步精度起著關(guān)鍵的作用。液壓缸同步是指兩個或兩個以上液壓缸同時運動時，不管各自的負載如何，都保 持相同的運動速度或位移。液壓缸制造精度誤差、液壓控制系統(tǒng)的液壓損失、空氣的混入及外界負載偏置和結(jié)構(gòu)變形等，都是影響液壓缸同步精度的因素。由于不同機械設(shè)備對液壓缸同步精度的要求有所不同，其機械結(jié)果的簡繁程度、成本高低也都有所不同。采用那種方案來保證同步精度，要根據(jù)具體機械設(shè)備工作狀況而定。下面針對四輥卷板機同步控制問題進行一些研究。 四輥卷板機工作原理 四輥卷板機由四個輥子組成，上輥為主傳動且上輥位置固定，下輥兩端由液壓缸帶動升降。下輥升起可使其與上輥夾緊板材頭部，按需要改變側(cè)輥與上輥的距離進行彎曲板 材兩端頭部。然后下輥下降，兩個側(cè)輥升起，板材彎卷成圓柱形。 51 四輥卷板機的下輥的作用是提供一定的向上力，（設(shè)該力為夾緊力 W），與上輥一起夾緊所卷鋼板，使上輥與被卷鋼板間產(chǎn)生足夠的摩擦力，在上輥旋轉(zhuǎn)時能夠帶動鋼板運動。此外，在兩側(cè)輥作用卷板時，下輥還起支承點作用。 四輥卷板機下輥筒的升降我采用液壓傳動的方式來控制，因為下輥的重量本身就很大，在卷板的過程中下輥還要有給上輥一個向上力，使上輥與被卷鋼板間產(chǎn)生足夠的摩擦力，使上輥與下輥在卷板的過程中能夠始終保持夾緊工件，在上輥旋轉(zhuǎn)時，能帶動鋼板運動。在下輥運動的過程中 要求下輥筒可以升高也可以下降到不超過 200mm 的任意高度上。由于下輥在運動的過程中對速度的要求不高，液壓傳動具有傳動平穩(wěn)，易于實現(xiàn)過載保護，易于實現(xiàn)自動化的特點。因此在下輥的傳動方式上面，我選擇了采用液壓傳動。 在四輥卷板機卷板的過程中要求下輥兩端液壓缸不僅提供壓力，還應(yīng)該具有保壓的功能。在設(shè)計時下輥的作用力（夾緊力 W）小于所卷鋼板受壓狀態(tài)時塑性變形所需要的力。圖 1 為上、下兩輥的正確工作狀態(tài)，這時上、下兩輥軸線平行，在這種狀態(tài)下，夾緊力 W 均勻地作用在鋼板整個寬度 L 上，這時夾緊力不會使鋼板產(chǎn)生局部塑性變形，所 卷制出的工件是合格的。 圖 81 上、下兩輥的正確工作狀態(tài) 52 而在實際的加工過程中，如果鋼板放置時偏離輥子中間位置，則下輥兩端所受到的力就會不均勻，使得下輥軸線與上輥軸線處于不平行狀況時，夾緊力W 不是均勻地作用在鋼板整個寬度線上，而是出現(xiàn)了集中載荷 F。并且鋼板的一端與壓輥呈現(xiàn)點接觸狀態(tài)，造成所接觸部分發(fā)生塑性變形，在卷制圓筒時出現(xiàn)一端被壓迫，使圓筒一端直徑變大。造成上、下兩輥軸線不平行的根本原因是由于作用在下輥兩端的液壓缸在運動中的不同步。所以所就此問題設(shè)計了這套四輥卷板機液壓缸同步控制系統(tǒng)。 圖 82 上、下兩輥非正常工作狀態(tài) 液壓同步控制系統(tǒng)研究及設(shè)計原理 在本設(shè)備中的液壓同步控制系統(tǒng)我采用了開關(guān)量控制，即采用電磁換向閥直接進行控制的方法。開關(guān)量一般應(yīng)用在開環(huán)控制回路中，電磁換向閥能夠起到控制油路通、斷的作用，通過控制電磁換向閥是否帶電即可控制油路的通、斷。 53 當 1DT 電磁鐵帶電時，使得 3DT、 4DT 電磁鐵得電，油缸 A 口進油，使得輥子兩端升起， B 口回油。若油缸 1 的一段到達了指定刻度時，油缸 2 一段尚未到達，則電磁鐵 3DT 斷電，油缸 1 停止進油，直至油缸 2 一端也到達指定刻度時， 4DT 電磁鐵斷電。 由此來保證四輥卷板機在加工過程中，下輥與上輥之間間隙保持一致，實現(xiàn)下輥的軸線與上輥的軸線始終保持平行。 2DT 電磁鐵帶電時， 3DT、 4DT 電磁鐵得電， B 口進油，使輥子下降， A口回油。 圖 83 四輥卷板機液壓系統(tǒng)工作原理圖 這樣對設(shè)置在兩個支路中的電磁換向閥的控制，即可以實現(xiàn)對下輥兩側(cè)的液壓缸進行同步控制，從而可以實現(xiàn)上輥和下輥的軸線在工作的過程中保持平行，避免了次品的產(chǎn)生， 大大提高了工作效率。 54 致 謝 經(jīng)過兩個月的畢業(yè)設(shè)計，我終于完成了此項任務(wù)。在此我首先感謝我的指導(dǎo)教 師劉傳紹老師和在做畢業(yè)設(shè)計中給我?guī)椭^的老師們。 在這次設(shè)計中廣泛參考了相關(guān)工藝的工程實例，認真結(jié)合各種資料數(shù)據(jù)，在不熟悉的情況下克服困難，同時得到了指導(dǎo)教師的大力幫助。學到了很多內(nèi)容，收益頗多。設(shè)計過程中我總結(jié)和鞏固了四年來相關(guān)的知識體系，使之進一步加深和系統(tǒng)化，并養(yǎng)成了刻苦鉆研及創(chuàng)造精神，這次設(shè)計使我全面、具體地把以前所學零散的知識綜合了起來，使自己對理論知識的了解更加深刻了。我認為畢業(yè)設(shè)計應(yīng)有先進性，在提高設(shè)計水平的同時，促進學術(shù)發(fā)展，雖然自己的設(shè)計存在一些不足之處，但也建立了我畢業(yè)之時的理論經(jīng)驗基礎(chǔ) 。 這次設(shè)計不僅使我對所學專業(yè)課程知識有所鞏固，而且使我對 CAD 操作熟練了許多。當然，學以致用是我們最大的目的，對于書本上所學的知識，僅僅停留在表面上是不夠的，不僅要知其然還要知其所以然。 通過畢業(yè)設(shè)計，我對一臺四輥卷板機的設(shè)計方法和步驟有了初步的了解，相信以后一定會對我的工作以及學習深造有深遠的影響。 設(shè)計中存在的不足還請各位老師與同行予以指導(dǎo)幫助，在此表示感謝！ 55 參考文獻 1. 濮良貴，紀名剛主編 . 機械設(shè)計（第七版） .北京：高等教育出版社 , 2021 2. 壟桂義主編 . 機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊 .北京： 高等教育出版社 , 2021 3. 沈興全，吳秀玲主編 . 液壓傳動與控制 .北京： 國防工業(yè)出版社 , 2021 4. 黎啟柏主編 . 液壓元件手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社 , 2021 5. 任金泉主編 . 機械設(shè)計課程設(shè)計 . 陜西：西安交通大學出版社 , 2021 6. 劉品，劉麗華主編 . 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) . 黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學出版社 , 2021 7. 機械工程手冊編委會主編 . 機械工程手冊（第 7卷） . 北京：機械工業(yè)出版社 , 1982 8. 機械設(shè)計手冊編委會主編 . 機械設(shè)計手冊（第 3卷） .北京： 機械工業(yè)出版社 , 2021 9. 王憲軍，趙存友主 編 . 液壓傳動 . 黑龍江：哈爾濱工程大學出版社 , 2021 . 液壓四輥卷板機同步控制系統(tǒng)的研究與改進 .河南： 焦作工學院學報， 1996， 6：（ 3） 3338 ，沈利蓉主編 . 卷板機軸輥的受載分析及板裁曲率半徑的確定 .山西： 山西煤炭 .2021， 12：（ 4） 4546 . 80X2800mm 卷板機設(shè)計 . 內(nèi)蒙古：包鋼科技 . 1997(4):134136 . 卷板機電機驅(qū)動功率的計算 . 山東冶金 . 1999， 6（ 3） :4243 ，吳榮昌主編 . 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