【導(dǎo)讀】我國是世界上最早生產(chǎn)紡織品的國家之一，但是我國的紡織品生產(chǎn)卻相當(dāng)落后。不大的利潤空間下降的更低。因此，解決這一問題是十分迫切和必需的。本文介紹了紡織品打包機(jī)的控制機(jī)構(gòu)、壓縮室結(jié)構(gòu)和打。包機(jī)構(gòu)等各部分的結(jié)構(gòu)及原理；并對打包機(jī)出現(xiàn)的常見問題進(jìn)行了分析和解決。計(jì)的紡織品打包機(jī)，采用了自動打包方式；自動供繩，結(jié)扣和打包。這不僅減少了工人

　　

【正文】 先導(dǎo)式溢流閥、小通徑換向閥、遠(yuǎn)程調(diào)壓閥或疊加式溢流閥組合控制的多級壓力臨沂師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 系統(tǒng) ， 避免采用減壓閥獲得相應(yīng)壓力 ， 以降低壓力損耗。 液壓系統(tǒng)的管路和過濾器配置不當(dāng)也會造成過高的壓力損耗，應(yīng)根據(jù)具體情況合理確定所需規(guī)格。 （ 2） 降低流量損耗的節(jié)能設(shè)計(jì) [6] 降低液壓系統(tǒng)流量損耗的途徑主要應(yīng)從合理選擇動力源類型方面來考慮，也就是選擇與負(fù)載要求的壓力 2 流量特性盡 可能適應(yīng)的液壓泵。 對于要求壓力接近或相同，流量變化較大的液壓系統(tǒng)，如節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)、泵保壓系統(tǒng)、要求快速響應(yīng)的中位常閉換向閥系統(tǒng)、蓄能器系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和電液比例換向閥系統(tǒng)等，一般應(yīng)采用恒壓變量泵作為動力源，避免采用定量泵 2 溢流閥系統(tǒng)和旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，以降低溢流或旁流流量損耗。恒壓變量泵的主要特征是：在系統(tǒng)壓力達(dá)到泵的設(shè)定壓力前為定量泵特性；達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，泵的流量隨負(fù)載需要自動調(diào)整；無負(fù)載時(shí)，泵的流量自動降至 0，但其輸出壓力維持恒定。由于沒有多余的流量損耗，故在上述液壓系統(tǒng)中能取得良好的節(jié)能效果。 對于功率較大、負(fù)載緩慢增加且有較長保壓時(shí)間要求的系統(tǒng)，也可采用恒壓恒功率變量泵。上述兩種泵的壓力 2 流量輸出特性見 圖 28。 圖 28 壓力 — 流量輸出特性曲線 對于要求分別具有不同壓力、不同流量的多執(zhí)行器系統(tǒng)，可采用雙壓、雙流量恒壓變量泵或負(fù)載傳感變量泵。雙壓、雙流量恒壓變量泵的輸出特性可調(diào)整為相當(dāng)于 2 臺不同壓力、不同流量的恒壓變量泵，利用泵上附設(shè)的電磁閥來轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)，適合于雙執(zhí)行器系統(tǒng)。負(fù)載傳感變量泵的輸出特性為：在泵的額定壓力和流量范圍內(nèi)，其實(shí)際輸出壓力和流量能同時(shí)隨負(fù)載需要自動調(diào)整；無負(fù)載時(shí)，泵的流 量自動降至 0，且輸出壓力臨沂師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 亦較低，適合于多執(zhí)行器系統(tǒng)。由于上述 2 種泵能同時(shí)降低壓力和流量損耗，故具有更好的節(jié)能效果。 上述多執(zhí)行器系統(tǒng)也可采用電液比例 2 恒壓變量泵，但這種泵及控制系統(tǒng)的成本較高，主要適用于計(jì)算機(jī)控制的液壓系統(tǒng)。 附帶指出，對于零流量時(shí)輸出壓力較高的各種恒壓變量泵，一般仍需設(shè)置卸載回路，因這類泵在高壓零流量時(shí)的功率損耗和磨損均大于零壓全流量時(shí)的功率損耗和磨損。 （ 3） 降低電機(jī)損耗的節(jié)能設(shè)計(jì) 三相異步電機(jī)是液壓系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的原動機(jī)，電機(jī)的節(jié)能途徑主要應(yīng)從降低空載或輕載運(yùn)行時(shí)的損耗來達(dá)到。 根據(jù)電 機(jī)原理，額定功率 為△ 接法的三相異步電機(jī)在低于臨界負(fù)載率運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)換成Y 接法運(yùn)行，可降低損耗和提高功率因數(shù)。一般電機(jī)的臨界負(fù)載率約為 ，即電機(jī)實(shí)際負(fù)載功率在額定功率的 倍以下運(yùn)行時(shí)采用 Y 接法具有節(jié)能效果。 一般液壓系統(tǒng)的空載或輕載運(yùn)行狀態(tài)在時(shí)間上占一定比例。顯然，只要在系統(tǒng)需 圖 29 電機(jī)自動轉(zhuǎn)換運(yùn)行控制電路 輸出較大功率時(shí)提供相應(yīng)的控制信號，使電機(jī)接成 ? 接法運(yùn)行，在系統(tǒng)卸載或輕載狀態(tài)時(shí)使電機(jī)接成 Y 接法運(yùn)行，就能 實(shí)現(xiàn)上述節(jié)能要求。 圖 29 為電機(jī) ??Y 自動轉(zhuǎn)換運(yùn)行控制電路，圖中 K1 K12 為運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換發(fā)信開關(guān)。電機(jī)起動時(shí)為 Y 接法，當(dāng)要求系統(tǒng)在達(dá)到一定壓力電機(jī)轉(zhuǎn)換成 ? 接法運(yùn)行時(shí)，YDW U V NRDQCTAQAQCK1 2K1 1 SCYCQCYCSCW1U1V1U2W2V2YCSC臨沂師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 K1 可采用壓力繼電器；當(dāng)要求系統(tǒng)在執(zhí)行某一動作電機(jī)轉(zhuǎn)換成 ? 接法運(yùn)行時(shí)， K1 可直接利用該動作執(zhí)行 電器的一組觸點(diǎn)來聯(lián)鎖控制；當(dāng)要求系統(tǒng)在執(zhí)行某一動作到達(dá)某一位置 (行程 )電機(jī)轉(zhuǎn)換成 ? 接法運(yùn)行時(shí)， K1 可采用檢測該位置的行程開關(guān)所控制的繼電器的組觸點(diǎn)亦可采用其；他速度、流量信號來控制轉(zhuǎn)換。但對于負(fù)載壓力不穩(wěn)定的系統(tǒng)不宜采用壓力繼電器控制形式。 上述轉(zhuǎn)換壓力可根據(jù)電機(jī)的臨界負(fù)載功率、系統(tǒng)流量來計(jì)算得到。當(dāng)系統(tǒng)需要功率較小的其他動作時(shí) ， 應(yīng)盡可能將所需功率限制在電機(jī)的臨界負(fù)載功率內(nèi) ， 以便電機(jī)運(yùn)行在 Y 接法狀態(tài)。 打包機(jī)的安全 問題的分析和改善 [10] 液壓打包機(jī)在使用過程中行程開關(guān)容易損壞。原因是多方面的，一是提箱高度，二是壓縮棉包包箱總成變形。若不及時(shí)更換或采用直接接通的應(yīng)急辦法，事必會對打包機(jī) 安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重后果。 圖 210 行程開關(guān)移動示意圖 2. 角鐵 4. 鋼管 5. 框架立柱 為減少事故的發(fā)生，一是對打包機(jī)操作工進(jìn)行操作規(guī)程教育，二是制定獎(jiǎng)罰制度，三是加強(qiáng)定位銷的檢查和定位行程開關(guān)的位移是十分必要。 為了提高安全性，特意 對打包機(jī)定位行程開關(guān) 的位置進(jìn)行了選擇。 如圖 210， 把一根 mm5050? 長度為 150mm 的角鐵用 M8 螺栓固定在 打包機(jī)副框立柱上 。上面打孔固定行程開關(guān)，下面做跑道，可以左右移動。 框架立柱上固定 mm5050? 角鐵 ， 垂直于框架立柱 ， 角鐵上焊鋼管 ， 長 60、 直徑 mm35? 。 它的優(yōu)點(diǎn)是 ： （ 1） 行程開關(guān)使用壽命長。因?yàn)榘惭b在副框立柱上，受沖擊小。 副框立柱12 543臨沂師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 （ 2） 撞塊改為圓鋼管，轉(zhuǎn) 箱時(shí)和高度無關(guān)。 （ 3） 設(shè)計(jì)安裝簡單，調(diào)節(jié)方便。 這樣進(jìn)行行程開關(guān)的移位，一是方便了行程開關(guān)的更換；二是提高了打包機(jī)的安全性能，充分發(fā)揮打包機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率，減少意外事故的發(fā)生，具有重要的意義。 臨沂師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 3 結(jié) 論 棉花是紡織業(yè)生產(chǎn)的主要原料之一。針對棉花體積大，重量輕，不能充分利用運(yùn)輸設(shè)備的額定運(yùn)載能力，導(dǎo)致運(yùn)輸成本過高的問題。解決此問題是要對棉花進(jìn)行壓實(shí)打包，棉花壓縮打包機(jī)是解決我國棉花儲運(yùn)的重要手段。本文主要是棉花壓縮打包機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以滿足生產(chǎn)單位的實(shí)際需求，并對棉花 打包機(jī)的液壓系統(tǒng)的節(jié)能和打包機(jī)的安全問 題進(jìn)行了分析和改善。 得出了如下結(jié)論： （ 1） 從經(jīng)濟(jì)效益總結(jié) 棉花 經(jīng)過 棉花 壓縮打包機(jī)壓縮后，生產(chǎn)率： 17 包 /小時(shí)；包重： 227? 10Kg ；外型尺寸： 1060530780 mm [14]從而可以充分利用運(yùn)輸工具的額定運(yùn)載能力 ， 降低運(yùn)輸成本，節(jié)省包裝費(fèi)用。 （ 2） 從自動化方面 總結(jié) 棉花壓縮打包機(jī)的打包機(jī)構(gòu)，它能自動地供繩，結(jié)扣和打包，解決了以往手動打包及打包后松散的不足，而采用自動進(jìn)料和自動打包。這不僅減少了工人的勞動強(qiáng)度，而且提高了棉花壓縮打包的效率。 （ 3） 從節(jié)能方面總結(jié) 節(jié)能是液壓技術(shù)面臨的新課題之一。本文設(shè)計(jì)的棉花打包機(jī)的液壓系統(tǒng)中，采用了一些低成本的節(jié)能方案，取得了較為滿意的效果。即滿足了具有適宜的性能價(jià)格比、不提高綜合運(yùn)行成本的前提下又達(dá)到最大的節(jié)能效果。 （ 4） 從安全方面總結(jié) 針對市場上已有棉花打包機(jī)常出現(xiàn)的行程開關(guān)易損壞問題進(jìn)行了分析和解決，對行程開關(guān)進(jìn)行了移位 ，一是方便了行程開關(guān)的更換，二是提高了打包機(jī)的安全性能，充分發(fā)揮打包機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率，減少意外事故的發(fā)生，具有重要的意義。 此次設(shè)計(jì)包含了大量的工作，所跨學(xué)科范圍很廣，包括材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、機(jī)械制圖、機(jī)械加工及計(jì)算機(jī)繪圖 CAD 軟件的應(yīng)用等各學(xué)科的內(nèi)容。 在本次設(shè)計(jì)中，雖然接觸了許多先進(jìn)的理論和方法，但由于經(jīng)驗(yàn)有限，時(shí)間倉促，不能對每種理論每種方法都作深入的研究，因此，以下部分內(nèi)容仍須進(jìn)一步研究 [15]： （ 1） 棉花的預(yù)壓裝置的設(shè)計(jì)及優(yōu)化 （ 2） 棉花打包機(jī)的全自動化 （ 3） 棉花打包機(jī)的切刀傳感器的設(shè)計(jì) 臨沂師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 參 考 文 獻(xiàn) [1] 趙延偉等 .包裝技術(shù)與機(jī)械設(shè)備 [M].長沙 :湖南大學(xué)出版社 ,1986,24 [2] 王衛(wèi)兵 .打包機(jī)的發(fā)展趨勢 [J].廣西化纖通訊 ,1999,(2):1821 [3] 劉 茜 ,于偉東 .纖維集合體壓縮性能的研究及展望 [J].東華大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ),2021,31(3):127132 [4] 王鴻云 ,木片壓縮打包機(jī)的設(shè)計(jì)及木片壓縮應(yīng)力松弛研究 [D].黑龍江 :東北林業(yè)大學(xué) .2021 [5] 繆維平 ,淺談液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì) [J].液壓與氣動 ,1999,(5):79 [6] 徐繩武 .恒 壓變量泵的節(jié)能 、 應(yīng)用和發(fā)展 [J].液壓與氣動 ,1998(3):2331 [7] 王守城 ,段俊勇 .液壓元件及選用 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021,90 [8] 閻國華 ,閻恩剛 .三相異步電動機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行速查表 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1995，38 [9] 王守城 ,段俊勇 .液壓元件及選用 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021,152 [10]楊春東 ,移位定位行程開關(guān)提高打包機(jī)操作安全 [J],中國棉花加工 ,2021,(1)。19 [11] Neuber of Stress Concentration for Shear Strained Prismatic Bodies With Arbitrary Nonlinear Stressstrain Law[M].Journal of Applied Mechanics, 1961 ( 28 )：544551 [12] AND . 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[13]周士昌 ,液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021,192 [14]GB/T96532021,棉花打包機(jī)系列參數(shù) [S].北京 :國家技術(shù)監(jiān)督局 ,2021 [15]徐紅 ,棉花檢驗(yàn)與加工 [M].北京 :中國紡織出版社 ,2021,263 臨沂師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 謝 辭 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我收獲頗多。不僅使我進(jìn)一步鞏固和加深了對所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識的掌握，使之系統(tǒng)化綜合化，并且培養(yǎng)了我獨(dú)立思考、綜合運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力，尤其是嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。 本 設(shè)計(jì) 是在尊 敬的 李秋實(shí) 導(dǎo)師的悉心關(guān)懷和精心指導(dǎo)下完成的， 在繁忙的教學(xué)工作的同時(shí)，李老師依然給予了熱情而耐心細(xì)致的大量指導(dǎo)，幫助我解決設(shè)計(jì)中遇到的各種困難， 指導(dǎo)我圓滿的完成 畢業(yè)設(shè)計(jì)。從選題方案的論證到終稿的審核，從指導(dǎo)思想到設(shè)計(jì)方法，無不 凝聚著 李老師 的智慧和心血。 李 老師 以 嚴(yán)謹(jǐn)、 負(fù)責(zé) 、 實(shí)事求是 、 銳意創(chuàng)新的治學(xué)態(tài)度和忘我的工作精神 ，以及 心胸坦蕩的處世風(fēng)格和寬厚待人的崇高品德必將使我在今后的學(xué)習(xí)和工作 生活 中受益匪淺。 在此向李秋實(shí)導(dǎo)師致以衷心的感謝和深深的敬意！ 最后， 在 畢業(yè)設(shè)計(jì) 完成之際，向 機(jī)械系的老師們表示衷心的感謝。 感謝 大學(xué) 四年來老師 們 和同學(xué)們給予我 大量的 幫助 。同時(shí)感謝各評委老師對畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成提出了許多寶貴的指導(dǎo)意見。 2021 年 3 月 13 日