【正文】 B=(~1)D:缸蓋滑動支承面的長度 l1，根據液壓缸內徑 D 而定； 當 D80mm 時，取 l1=(~1)D； 當 D80mm 時，取 l1=(~1)d。 液壓缸工作行程選 L=500mm 2) 最小導向長度的確定 當活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中點到缸蓋滑動支承面中點的距離 H稱為最小導向長度，如果導向長度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設計時必須保證有一定的最小 導向長度。因此一般不作計算，按經驗選取，必要時按上式進行校核。 液壓缸的內徑 D 與其壁厚 δ的比值 D/δ?10 的圓筒成為薄壁圓筒。從材料力學可知，承受內壓力的圓筒，其內應力分布規(guī)律應壁厚的不同而各異。 16 紅河學院本科論文（設計） 快進時候，液壓缸回油路上必須具備背壓 P2，防止上壓板由于自重而下滑，根據《液壓系統(tǒng)設計簡明手冊》表 22 中，可取 P2=1Mpa，快進時，液壓缸是做差動連接，但由于油管中有壓降 △ p≈ 1Mpa,快退時，回油腔是有背壓的，這時 P2按 2Mpa 來估算 。 液壓缸的計算和確定 確定液壓缸主要參數 按液壓系統(tǒng)初選工作壓力為 25Mpa，根據快進和快退的速度要求，采用單桿活塞液壓缸。 機器在工作的時候，如果出現機器被以外的雜物或工作卡死，這是泵工作的時候，輸出的壓力油隨著工作的時間而增大，而無法使液壓油到達液壓缸中，為了保護液壓泵及液壓元件的安全，在泵出油處加一個直動式溢流閥 3，起安全閥的作用，當泵的壓力達到溢流閥的導通壓力時，溢流閥打開，液壓油流回油箱，起到安全保護 作用。 當此腔壓力降至壓力繼電器的調節(jié)壓力時，換位閥 6 切換至左位，液控單向 閥 7 打開，使液壓缸上腔的油通過三位四通電磁閥 6，二位二通電磁閥 5，和順序閥 4 排到液壓缸頂部的充液箱 13 中去，此時主缸快速退回。根據生產實際的需要，選擇用節(jié)流閥的釋壓回路。 釋壓回路的設計 釋壓回路的功用在于使高壓大容量液壓缸中儲存的能量緩緩的釋放，以免它突然釋放時產生很大的液壓沖擊。同時壓力繼電器還向時間繼15 第二章 系統(tǒng)分析及傳動部分設計 電器發(fā)出信號，使時間繼電器開始延時。當主缸活塞帶動上滑塊接觸到被壓制工件時，主缸上腔壓力升高，液控單向閥 14 關閉，充液箱不再向主缸上腔供油，且液壓泵流量自動減少，滑塊下移速度降低，慢速加壓工作。此回路完全適合于保壓性能較高的高壓系統(tǒng)。選用液控單向閥保壓回路，則保壓時間較長，壓力穩(wěn)定性高，選用 M 型三位四通換向閥，利用其中位滑閥機能，使液壓缸兩腔封閉，系統(tǒng)不卸荷。保壓回路主要分 輔助泵保壓回路，液控單向閥保壓回路，蓄能器保壓 回路，壓力補償變量泵保壓回路四種基本回路。 進油路： 下液壓缸上腔 —— 閥 19 左位 —— 油箱 確定供油方式 考慮到壓力機在工作給時需要承受較大的工作壓力，系統(tǒng)功率也較大，現采 用軸向柱塞泵 63SCY14—— 1B，實物圖如下圖 14 紅河學院本科論文（設計） 圖 24 軸向柱塞泵 其具有將 32MPa 壓力的純凈液壓油輸入到各種油壓機、液動機等液壓系統(tǒng)中，以生產巨大的工作動力，以柱塞泵結構緊湊，效率高，工作壓力高，流量調節(jié)方便。 頂出液壓缸運動工作循環(huán) (1) 向上頂出 當電磁鐵 3YA 通電 ， 5YA 失電，三位四道換向閥 6 處于中位 時，此時頂出缸的進油路為： 變量泵 1—— 溢流閥 20—— 換向閥 19 右位 —— 下液壓缸下腔 (2) 停留 計時器計時頂出 5s 停留 5s。 (5) 回程時的油路： 液壓缸上腔進油路為 ： 變量泵 1—— 換向閥 6 左位 —— 液控單向閥 7—— 液壓油箱 15 下腔 液壓缸上腔回油路為： 液壓缸上腔 —— 液控單向閥 14—— 副油箱 13 液壓缸上腔 —— 節(jié)流閥 8—— 換向閥 6 左位 —— 電磁閥 5—— 背壓閥 4——油箱 油路分析：當保壓到一定的時候，時間繼電器發(fā)出信號，使換向閥 6 的電磁鐵 2YA 通電，換向閥接到左位，變量泵 1 的液壓油通過換向閥旁邊的液控單向閥流到液壓缸的下腔，而同時液壓缸上腔的液壓油通過節(jié)流閥 (電磁鐵 6YA接通 )，上腔油通過換向閥 10 接到油箱，實現釋壓，另外一部分油通過主油路的節(jié)流閥 流到換向閥 6，再通過電磁閥 5，背壓閥 4 流回油箱。 (4) 保壓時的油路： 油路分析：當上腔快速下降到一定的時候，壓力繼電器 11 發(fā)出信號，使換13 第二章 系統(tǒng)分析及傳動部分設計 位閥 6 的電磁鐵 1YA 斷電，換向閥回到中位，液壓系統(tǒng)保壓。因為這是背壓閥產生的背壓使接副油箱旁邊的液控單向閥 7 打開，使副油箱 13 的液壓油經過副油箱旁邊的液控單向閥 14 給液壓缸15 上腔補油。使液壓缸的上腔加壓。按下起動按鈕，電磁鐵 1YA 通電。 ＋ － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 8YA 177。 ＋ ＋ － － ＋ － － 6YA 177。 － － － － － ＋ － 4YA 177。 － － ＋ － － － － 2YA 177。 系統(tǒng)工況情況： 上缸工作循環(huán)：快進 —— 保壓 —— 快退 下缸工作循環(huán)：頂出 —— 停留 —— 快退 上缸工況圖如下 圖 21 上缸工況圖 10 紅河學院 本科論文（設計） 下缸工況圖如下 圖 22 下缸工況圖 工況負載： 1 工作負載 工作的壓制抗力即為工作負載為： Ft=150103=106N 2 摩擦負載 靜摩擦力： Ffs=500=980N 動摩擦力： Ffd=500=490N 3 慣性負載 : Fn=m(Δv /Δt )=500 Fb=106=12020N 4 自重 : G=mg=500=4900N 以上為液壓缸在各工作階段的負 載值： ηm=， ηm— 液壓缸的機械效率，一般取 。 液壓機的動力部分是高壓泵，將機械能轉變成液壓能，向液壓機的工作缸和頂出缸提供高壓液體，以此推動活塞桿對外做功。 活動橫梁是立柱式 液壓機的運動部件，位于液壓機機身的中間，中間圓孔和上橫梁的工作活塞桿連接，四角孔在工作活塞的帶動下，靠立柱導向做上下運動。機身在液壓機工作中承受全部的工作載荷?；顒訖M梁的四個角上的孔套裝在四立柱上，上方和工作缸相連接，由其帶動橫梁上下運動，橫梁下為上壓板。液壓機的各個部件都安裝在機身上，其中上橫梁的中間孔安裝工作缸，下橫梁的中間孔安裝頂出缸，頂出缸為微 頂，利于頂出產品而不影響模具。 枇杷外包裝成型機的基本結構描述 枇杷外包裝成型機機身屬于四立柱機身的壓力機。絕大多數液壓油采用礦物油，或者 3 號機油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。 7 第一章 緒論 4) 輔助裝置 —— 油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關等通過這些元件把系統(tǒng)連接起來，以實現各種工作循環(huán)。液壓閥 根據控制方式的不同分為開關式控制閥、定制控制閥和比例控制閥。通過液壓閥的控制和調節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力、力矩、速度和方向），根據控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。通過它將液壓能轉換成機械能，推動負載做功。它將電動機所輸出的機械能轉換成液壓能，為系統(tǒng)提供壓力油液。故加上延伸尺寸得橫縱尺寸為 600 和609。 在機構設計的時候，只需設計其中任何一部分的壓制機構就可以了，其他部分只要通過更改模具和更換 plc 控制程序來完成，機構的運動。以下為各部分及相關材料需求計算。 3 控制環(huán)節(jié)： PLC 編程控制。 1 機構能夠順利完成模板更換功能，最好在壓板上采用 T 形設計。 根據實際需要，枇杷形包裝需求把紙 漿材料進行壓制脫水過程，為保證其壓制成品后有足夠的強度，能夠承受 5KG 的裝載能力，且其手柄部分能夠在提拿過程中更穩(wěn)定。 工作流程如下：2 紅河學院本科論文（設計） 圖 11 系統(tǒng)總體布局圖 運動方案設計 設計要求及枇杷包裝模型參數 設計要求： 枇杷包裝設計加工過程：用紙漿為主要原料，加少量輔料，經打漿、注漿、加壓、成型、烘干、精整、外表涂以熱融性樹脂或其他涂料作為防滲層，以此完成產品。 紙漿模塑機目前已經出現多種，本機構也將是紙漿模塑機中的一種，不過本機構的創(chuàng)新之處在以它不僅能夠完成對枇杷外包裝的壓制成型外，其另外一個亮點是在上下壓板上可以通過更換模具來完成多種產品的壓制。 我國的紙漿模塑技術比較單一，不夠成熟。 l988年，我國開發(fā)出第一條國產的紙漿模塑生產線，主要以禽蛋托、啤酒托、托為主，產品單一，檔次較低。 l984 年湖南紙漿模塑總廠 l000 多萬元從法國引進一條轉鼓式自動紙漿模塑生產線，主要用于雞蛋托盤的生產，這是中國紙漿模塑的開始。紙漿模塑包裝的巨大需求量，已使它成為回收紙張的第三大消費行業(yè)。在美國，紙漿模塑制品用紙基本上是，每年用紙大約為 45 萬噸，從 l994 年開始每年以40％的速度增長， 2020 年已經增長到 8l 萬噸。紙漿模塑產品也在這種環(huán)境得以發(fā)展。通過跟換模具就可完成不同產品的壓制成型，讓其發(fā)揮更大的實用經濟的價值。 我們的家園需要環(huán)保材料和可持續(xù)材料進行維護和發(fā)展“以紙代塑”已經列入我國包裝行業(yè)“九五規(guī)劃”，大力開發(fā)應用紙基材料’包括紙模制品 (包裝物正是包裝工業(yè)落實“九五規(guī)劃”的一個重點。而放眼觀看我們生存的地球更是不看重負，她受著人類在她肌膚上的肆 孽：挖掘，伐木，污水和燃燒的廢氣物排放等等。嚴重危害了人類的健康，危害了地球的健康。而且這一類材料的使用不僅產生了大量的難以降解的白色垃圾而且產生了很多有害的物質。 當今社會隨著科技和經濟的發(fā)展，各種包裝形式材料頻繁出現。要提高我國的科技實力增強我國的綜合國力我國的發(fā)展方向就是要向著機械設備取代人工勞動，讓科技帶動經濟，讓經濟促進 科技的發(fā)展?？茖W技術的發(fā)展取代了人類的大部分手工勞動，提高的生產效率。液壓技術在我國各領域得到了廣泛的運用，且以其他傳動控 制技術相比，液壓系統(tǒng)具有能量密度高，配置靈活，調速范圍大，工作穩(wěn)定，運動性能好，容易過載保護，容易實現自動化機電液一體整合。 本機構采用液壓系統(tǒng)和 PLC 控制來共同完成壓制工作。枇杷外包裝成型機系統(tǒng)具有環(huán)保和可更換模具來完成不同產品的壓制。紅河學院本科論文（設計） 2020 年度本科生畢業(yè)論文（設計） 枇杷外包裝成型機系統(tǒng)設計 院 － 系： 工學院 機械系 專 業(yè)： 機械工程及自動化 年 級： 2020級 學生姓名： 孫 林 學 號： 202003050657 導師及職稱： 張文斌 （講師） 2020 年 5 月 紅河學院本科論文（設計） 2020 Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate Design of loquat outer package form machine system Department: Mechanical Engineering Department, Engineering College Major: Mechanical Engineering and Automation Grade: 2020 Student’s Name: Sun Jilin Student No.: 202003050657 Tutor: Lecturer Zhang Wenbin Finished by May, 2020 紅河學院本科論文（設計） 摘 要 枇杷外包裝成型機系統(tǒng)設計基于枇杷外包裝設計，其采用環(huán)保類紙漿通過本系統(tǒng)來進行壓制成型。本機構根據枇杷外包裝的要求來進行相應的設計和達到其預期的要求。這在我國‘九五’規(guī)劃中能加速我國‘以紙代塑’工程的進程，枇杷外包裝成型機系統(tǒng)將是未來紙漿行業(yè)里的更好的輔助機構。根據枇杷包裝成型機所需的負載來擬定液壓系統(tǒng)圖，經過計算來確定液壓系統(tǒng)的參數。 關鍵詞 ： 壓板設計；液壓系統(tǒng) ；機電一體化； PLC 控制 紅河學院本科論文（設計） ABSTRACT Design pac