【正文】 電液換向閥 250 4 337973 若取集成塊進(jìn)油路壓力損失為 30000Pa，回油路壓力損失為 50000Pa，則進(jìn)油路總的壓力損失為 Pap 5 7 7 1 4 03 0 0 0 03 3 7 9 7 31 6 8 9 8 64 0 1 8 11 ??????? 2 頂出液壓缸壓力損失驗(yàn)算 （ 1） . 頂出行程的壓力損失 在頂出液壓缸頂出行程中，已知油管長(zhǎng)度 l=2m，油管直徑 d=32 103m，通過(guò)的流量進(jìn)油路 q1= 103m3/s，回油路 q2= 103m3/s。液壓系統(tǒng)選用 N32 號(hào)液壓油，考慮最低工作溫度 15℃ ，由手冊(cè)查出此時(shí)油的運(yùn)動(dòng)粘度v=，油的密度ρ =900kg/m3，液壓系統(tǒng)元件采用集成塊式的配置形式。 （ ）確定油流的流動(dòng)狀態(tài) 進(jìn)油路中液流的雷諾數(shù)為 43 31 ????? ??? ? ? 回油路中液流的雷諾數(shù)為 43 32 ????? ??? ? ? 由上可知，進(jìn)回油路中的流動(dòng)是層流。 （ ）沿程壓力損失ΕΔ pλ 在進(jìn)油路上，流速 smdq / 6232 ??? ???? ???? 則壓力損失為 Padlp 16 45310324162 322 ???? ??????????? 在回油路上，流速 smdq / 6232 ??? ???? ???? 則壓力損失為 Padlp 60 0910321512 322 ???? ??????????? （ ）局部壓力損失 由于采用集成塊式的液壓裝置，所以只考慮閥類元件和集成塊內(nèi)油路的壓力損失。通過(guò)各閥的局部壓力損失列于下表中 : 元 件 名 稱 額定流量 實(shí)際流量 額定損失 實(shí)際損失 電液換向閥 250 若取集成塊進(jìn)油路壓力損失為 30000Pa，回油路壓力損失為 50000Pa，則進(jìn)25 油路總的壓力損失為 Pap 1 6 0 0 3 53 0 0 0 05 6 7 9 15 6 7 9 11 6 4 5 31 ??????? 回油路總的壓力損失為 Pap 6 3 4 9 55 0 0 0 07 4 8 66 0 0 92 ?????? （ 2） . 頂出液壓缸退回行程的壓力損失 在慢速加壓行程中，已知油管長(zhǎng)度 l=2m，油管直徑 d=32 103m，通過(guò)的流量進(jìn)油路 q1= 103m3/s，回油路 q2= 103m3/s。液壓系統(tǒng)選用 N32號(hào)液壓油，考慮最低工作溫度 15℃ ，由手冊(cè)查出此時(shí)油的運(yùn)動(dòng)粘度 v=，油的密度ρ =900kg/m3，液壓系統(tǒng)元件采用集成塊式的配置形式。 （ ）確定油流的流動(dòng)狀態(tài) 進(jìn)油路中液流的雷諾數(shù)為 43 31 ????? ??? ? ? 回油路中液流的雷諾數(shù)為 43 32 ????? ??? ? ? 由上可知，進(jìn)回油路中的流動(dòng)是層流。 （ ）沿程壓力損失ΕΔ pλ 在進(jìn)油路上，流速 smdq / 6232 ??? ???? ???? 則壓力損失為 Padlp 94 8710322382 322 ???? ??????????? 在回油路上，流速 smdq / 6232 ??? ???? ???? 則壓力損失為 Padlp 26 30910326662 322 ???? ??????????? （ ）局部壓力損失 由于采用集成塊式的液壓裝置，所以只考慮閥類元件和集成塊內(nèi)油路的壓力損失。通過(guò)各閥的局部壓力損失列于下表中 : 元 件 名 稱 額定流量 實(shí)際流量 額定損失 實(shí)際損失 電液換向閥 250 54/ 4 18662/145154 若取集成塊進(jìn)油路壓力損失為 30000Pa，回油路壓力損失為 50000Pa，則進(jìn)油路總的壓力損失為 Pap 7681130000186621866294871 ??????? 回油路總的壓力損失為 Pap 2 2 1 4 6 35 0 0 0 01 4 5 1 5 42 6 3 0 92 ?????? 26 從以上驗(yàn)算結(jié)果可以看出，各種工況下的實(shí)際壓力損失都能滿足要求，說(shuō)明液壓系統(tǒng)的油路結(jié)構(gòu)、元件的參數(shù)是合理的，滿足要求。 3 液壓系統(tǒng)發(fā)熱和溫升驗(yàn)算 在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占用的時(shí)間最長(zhǎng)，所以系統(tǒng)的發(fā)熱主要是工進(jìn)階段造成的，幫按工進(jìn)工況驗(yàn)算系統(tǒng)溫升。 系統(tǒng)總的發(fā) 熱功率Φ為 Φ ===4150W 已知油箱容積 V=1600L=，則油箱的近似散熱面積 A為 33 2 8 9 6 0 00 6 mA ?? 假定通風(fēng)條件良好，取油箱散熱系數(shù) Cr=15 103KW/(m2℃ )，則可得油液溫升為 104150 33 ??? ????? ??ACT r℃ 設(shè)環(huán)境溫度 T=25℃，則熱平均溫度為 ℃，油箱散熱基本可達(dá)到要求。 第十一章 控制部分 PLC概述 在本次設(shè)計(jì)中控制部分用可編程控制器，即 PLC。關(guān)于可編程控制器的定義， 1980年， NEMA將可編程控制器定義為：“可編程控制器是一種帶有指令存儲(chǔ)器，數(shù)字的或模擬輸入 /輸出接口，以位運(yùn)算為主，能完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能，用于控制機(jī)器或生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制裝置?！睆亩x可知， PLC 也是一種計(jì)算機(jī)，它有著與通用計(jì)算機(jī)相類似的結(jié)構(gòu)，即由中央處理器（ CPU）、存儲(chǔ)器（ MEMORY）、輸入 / 輸出（ I/O）接口及電源組成的。只不過(guò)它比一般的通用計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連的接口和更直接的適應(yīng) 控制要求的編程語(yǔ)言。 控制部分設(shè)計(jì) PLC采用歐姆龍控制，芯片選用 CPM1A40CDTD,輸出形式是晶體管，這種形式適合工作頻繁的機(jī)械中，功能比較強(qiáng)大。此芯片項(xiàng)目為 40 點(diǎn) T/O型?？蓪?shí)現(xiàn)循環(huán)掃描和即時(shí)刷新并用。編程語(yǔ)言是梯形圖方式。輸入 12點(diǎn) 0000000011，輸出 8點(diǎn) 0100001007. 采用梯形圖編程方式，工藝流程是分步進(jìn)行，所以按照流程圖所需進(jìn)行編譯。 27 輸入、輸出控制部分在電路圖標(biāo)出。由于是循環(huán)工藝流程，所以在編程中多處加入了延時(shí)。 圖 接觸器接口電路 圖 利用中間繼電器的觸點(diǎn)來(lái)控制交流接觸器線圈的得電與失電，從而控制大型負(fù)載，完成從低壓直流到高壓交流的過(guò)度控制 。 28 圖 、輸出地址 圖 表示的是十個(gè)輸入地址與 7 個(gè)輸出地址，在電路接線圖與程序梯形圖中都有注明，因此在詮釋程序的內(nèi)容上方便理解。 圖 壓機(jī)工藝動(dòng)作： 調(diào)整：按相應(yīng)按鈕即可得到相應(yīng)的工藝動(dòng)作，松開(kāi)即停。 半自動(dòng)工藝動(dòng)作：按壓雙手按鈕，即可得到滑塊快下→慢下→壓制（保壓）→泄壓回程→頂出→取坯。 拉伸工藝：按壓雙手按鈕，即可得到頂出→滑塊快下→慢下→壓制（保壓）→泄壓回程→頂出→取坯。 流程圖體現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程，清晰的表達(dá)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。 程序梯形圖見(jiàn)后面的附錄二。 29 總 結(jié) 課程 設(shè)計(jì)是 與實(shí)際緊密聯(lián)系在一起的，是一次理論聯(lián)系實(shí)際的有機(jī)結(jié)合，在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我查閱了大量的資料，仔細(xì)認(rèn)真的分析了當(dāng)前工程液壓機(jī)系統(tǒng)的性能，發(fā)現(xiàn)中型液壓機(jī)中，主泵最好采用變量泵，因?yàn)?,當(dāng)需要高壓時(shí)流量變小 ,當(dāng)快速回程時(shí) ,使用大流量低壓強(qiáng) ,這樣一來(lái)，有利于降低功率，減少噪音，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。在設(shè)計(jì)中綜合評(píng)比各元件的性能來(lái)選擇零件，通過(guò)校核強(qiáng)度等完成液壓機(jī)的整體設(shè)計(jì)。 最后，在此我衷心的感謝各位指導(dǎo)老師給予我耐心的指導(dǎo)，感謝圖書館的老師配合，感謝每一位給予我?guī)椭耐瑢W(xué)！ 30 參考文獻(xiàn) [1].《液壓傳動(dòng)與控制手冊(cè) .陳啟松 編 . 上海科學(xué)技術(shù)出版社 ,2022. 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