金屬粉末壓塊機(jī)液壓及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

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1、 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文) 金屬粉末壓塊機(jī)液壓及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) Metal Powder Briquetting Machine Hydraulics and Control System Design 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 (數(shù)控操作與維護(hù)) D數(shù)控101 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師：

2、 2014年06月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要 金屬粉末壓塊機(jī)液壓及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要：目前由于機(jī)械加工的技術(shù)條件有限導(dǎo)致金屬浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，與此同時(shí)對(duì)廢棄金屬的回收利用很少，因此廢金屬對(duì)環(huán)境的污染已不容忽視。隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式以及人們的環(huán)保意識(shí)的改變，對(duì)廢金屬處理設(shè)備要求越發(fā)苛刻。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外有許多研究單位和公司都在研究金屬粉末壓塊機(jī)。雖然我國(guó)研究金屬粉末壓塊機(jī)起步較晚，但現(xiàn)在來(lái)說(shuō)已經(jīng)是成果顯著。 中南工業(yè)大學(xué)研制的銅鋁屑?jí)簤K機(jī)是將PLC和液壓相結(jié)合,該設(shè)計(jì)很大程度的改善了機(jī)器的性能，降低了成本,提高

3、了生產(chǎn)效率。 各種厚度在3mm以下的廢鐵屑、廢金屬邊角料等金屬?gòu)U料在常態(tài)下都可使用本壓塊機(jī)。鐵屑等冷壓成塊狀后，通過(guò)使用快送裝置，可以大幅度的提高工作效率。 本機(jī)采用機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)思想，操作簡(jiǎn)單方便。 關(guān)鍵詞：液壓；廢金屬；壓塊機(jī)；回收 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要 Metal powder briquetting machine hydraulics and control system design Abstract: At present due to mechanical processing technology c

4、onditions of limited metal waste is serious, at the same time very little for scrap metal recycling, so scrap metal pollution to the environment have notes allow to ignore. With the change of the economic growth pattern and the environmental protection consciousness of people, increasingly demanding

5、 of scrap metal processing equipment. Now there are many research institutes and companies at home and abroad in the research of metal powder block making machine. Although research metal powder block making machine in China started relatively late, but now it is already a remarkable achievements.

6、 Central south university of technology development of copper aluminum dust briquetting machine is combining PLC and hydraulic pressure, the design greatly improve the performance of the machine, reduce the cost and improve the production efficiency. Various thickness under 3 mm of scrap iron, scra

7、p metal scrap metals such as waste can be used both in normal block making machine. Iron filings, etc after cold pressing block, by using a delivery device, can greatly improve the work efficiency. The machine adopts mechanical and electrical integration design, the operation is simple and convenie

8、nt. Keywords: Hydraulic pressure; Scrap metal; Briquetting machine; Recover 目 錄 1 緒論 1 2 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 2.1 控制系統(tǒng)原理圖 1 2.2液壓元件型號(hào)，規(guī)格 4 2.3液壓泵的選擇 5 2.4電動(dòng)機(jī)的選取 6 2.5油箱的設(shè)計(jì) 6 2.6聯(lián)軸器的選取 7 3 液壓缸安裝布局及設(shè)計(jì) 7 3.1 壓板側(cè)液壓缸 7 3.2 主液壓缸 13 3.3 提升門液壓缸 16 4 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 4.1起動(dòng)電路 18 4.2

9、接線圖 19 4.3 梯形圖 21 4.4 PLC語(yǔ)句表 23 總 結(jié) 24 致 謝 25 參考文獻(xiàn) 26 第 10 頁(yè) 共 26頁(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 目前由于機(jī)械加工的技術(shù)條件有限導(dǎo)致金屬浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，與此同時(shí)對(duì)廢棄金屬的回收利用很少，因此廢金屬對(duì)環(huán)境的污染已不容忽視。對(duì)于處理廢棄金屬，我們常用壓塊機(jī)。目前來(lái)說(shuō)壓塊機(jī)的研究已經(jīng)達(dá)到很高的水平，但人們還只是停留在理論分析上。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外有許多研究單位和公司都在研究金屬粉末壓塊機(jī)。雖然我國(guó)研究金屬粉末壓塊機(jī)起步較晚，但現(xiàn)在來(lái)說(shuō)已經(jīng)是成果顯著。 中南工業(yè)大學(xué)研制的銅鋁屑?jí)簤K機(jī)是將PLC和液壓相結(jié)合,該設(shè)

10、計(jì)很大程度的改善了機(jī)器的性能，降低了成本,提高了生產(chǎn)效率。 本機(jī)器需要滿足以下要求： 1) 低投資、低成本； 2) 效率和生產(chǎn)率； 3) 工作可靠性； 4) 智能化； 5) 自主管理。 2 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 控制系統(tǒng)原理圖 表2-1 液壓閥名稱 圖2-2 控制原理圖 2.1.1液壓控制系統(tǒng)回路 2.2 液壓元件型號(hào)，規(guī)格 溢流閥 YF3-10B直動(dòng)式溢流閥 3-壓力等級(jí)16Mpa 10---通徑(mm) B-安裝形

11、式：板式 三位四通電磁換向閥 34DF3-E10B-D型 3-位置數(shù) 4-通路數(shù) DF-交流電磁閥 3-機(jī)構(gòu)代號(hào) E-壓力等級(jí)16Mpa 10-通徑（mm） B-板式連接 D-帶定位機(jī)構(gòu) 通過(guò)流量60L/min 最高使用壓力（Mpa）PAB口：20；T口：6.3 節(jié)流閥 管式MG10G10/V型 10---通徑（mm） G---管式

12、 分流-集流閥 3FJLK-L10-50H可調(diào)同步閥 10~50---流量L/min 額定壓力---21Mpa 同步精度1% 主軸路連接螺紋M332 分油路聯(lián)接螺紋---M181.5 V---密封件氟橡膠 平衡閥 PD12PA10/B30型 12---通徑（mm） P---板式 A ---不帶二次溢流閥 壓力表 徑向無(wú)邊 Y-100 公稱直徑Dmm---Φ

13、100 精度等級(jí)---1.5 測(cè)量范圍-0.1~0~0.6 接頭螺紋---M201.5 管接頭 圖3-3 GB-3747.1-1983卡套式焊接管接頭 2.3液壓泵的選擇 該壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)：料箱尺寸：2000*1000*500mm 壓塊尺寸：500*500*300 公稱壓力：1000KN 液壓系統(tǒng)壓力：2

14、5MPa 2.3.1最大工作壓力 （2-1） ---液壓缸的最大工作壓力 --管路損失。 若管路簡(jiǎn)單，流速小，取。 若管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)速閥， 本設(shè)計(jì)流速小，即 取 2.3.2確定液壓泵的流量 （2-2） ---系統(tǒng)泄漏系數(shù)， ---最大總流量 即=0.000672 取 2.3.3確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率 （2-

15、3） ---最大工作壓力 ---液壓泵的流量 ---總效率 柱塞泵：0.80~0.85 選軸向柱塞泵MCY14-1B 2.4電動(dòng)機(jī)的選取 安裝尺寸 A B C D E F G H K 279 241-279 121 48 110 14 51.2 180 16 外形尺寸 h L 極數(shù) 341 270 170 430 690-730 2，4，6，8 2.5油箱的設(shè)計(jì) 主液壓缸 （2-4） 門液壓缸 （

16、2-5） 側(cè)液壓缸 （2-6） 主液壓缸排油體積 （2-7） 液壓缸排油體積 （2-8） （2-9） 開門液壓缸排油體積 （2-10） （2-11） 即 （2-12） （2-13） 選取1000L的油箱

17、 （2-14） 長(zhǎng)寬高比例為1：1：1 2.6聯(lián)軸器的選取 型號(hào)： 3 液壓缸安裝布局及設(shè)計(jì) 圖3-1 液壓缸示意圖 ---缸筒內(nèi)徑 ---活塞桿直徑 ---無(wú)活塞桿端活塞面積 ---有活塞桿端活塞面積 ---活塞的理論推力 ---活塞的理論拉力 3.1壓板側(cè)液壓缸 3.1.1壓力P 根據(jù)GB/ 7938—1987 查得=25MPa 1.5Pn=37.5MPa =25MPa> 16MPa時(shí)，=1.25Pn=1.2525=31.25MPa 3.1.2缸筒設(shè)計(jì)及其計(jì)算 1）液壓缸內(nèi)徑D

18、 （3-1） ---實(shí)際推力 ---液壓缸工作壓力 ---液壓缸回油被壓 ---液壓缸機(jī)械效率 ---液壓缸活塞桿徑 即 經(jīng)圓整后取D為125 2） 材料：45號(hào)鋼 3） 技術(shù)要求 n H9配合， Ra=0.4~0.2，需衍磨。 n 圓柱度8。 3.1.3缸筒壁厚的計(jì)算 液壓缸的額定壓力為25 缸筒內(nèi)徑D為125 查表得，缸筒壁厚為13 3.1.4缸筒外徑的計(jì)算D1 =D+2d=125+132=151 （3-2） 3.1.5缸筒壁厚的驗(yàn)算

19、 （3-3） 符合要求 3.1.6活塞桿的設(shè)計(jì)及其計(jì)算 1） 活塞桿選用實(shí)心桿 2） 活塞桿直徑 （3-4） 經(jīng)圓整后d=63 3） 活塞桿按照強(qiáng)度校核 取活塞桿長(zhǎng)度300 當(dāng)活塞桿長(zhǎng)度 時(shí) （3-5） 按照公式 （3-6） （3-7） ---活塞桿材料的許用應(yīng)力 ---活塞桿推力N ---材料屈服強(qiáng)度 ---屈服安全系數(shù)， 進(jìn)行活塞桿直徑的校核 即 能達(dá)到使用要求 3.1.7為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定 若需要全套，請(qǐng)聯(lián)系： 手機(jī)：15150993916 QQ：823628037