喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,原稿可自行編輯修改=====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,原稿可自行編輯修改=====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,原稿可自行編輯修改=====================
氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
機(jī)械工程及自動(dòng)化 沈立
指 導(dǎo) 老 師 吳晟
摘要 本設(shè)計(jì)是關(guān)于氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括總體方案制定、飛鋸小車運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)、行走小車的結(jié)構(gòu)方案等。在設(shè)計(jì)中結(jié)合我們的專業(yè)知識(shí),在老師的指導(dǎo)下,完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
關(guān)鍵詞 飛鋸機(jī) 飛鋸小車 鋸切系統(tǒng)
1 緒論
1.1 氣動(dòng)式飛鋸機(jī)的功用
在線定長(zhǎng)切割飛鋸機(jī)是冶金企業(yè)連續(xù)軋制各種型材、管材等生產(chǎn)線上不可缺少的重要設(shè)備,用于連續(xù)生產(chǎn)中將無(wú)限長(zhǎng)的鋼管按預(yù)定的長(zhǎng)度在線自動(dòng)切斷。定尺飛鋸機(jī)在生產(chǎn)中決定著管材的質(zhì)量、長(zhǎng)度等。它的精度保證了管材的精度[1]。
1.2 本設(shè)計(jì)的目的與意義
氣動(dòng)式飛鋸機(jī)具有成本低、壽命長(zhǎng)、工作可靠、使用維修方便的特點(diǎn),其定尺精度也足以滿足要求,固市場(chǎng)前景廣闊[2],結(jié)合我國(guó)的國(guó)情,選定了“氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)”作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的攻關(guān)課題。
1.3 設(shè)備簡(jiǎn)介
飛鋸主要技術(shù)參數(shù):
型材生產(chǎn)速度:60m/min;
鋸切精度:±5mm;
鋸切長(zhǎng)度:4m~6m
鋸切次數(shù):10次/分~15次/分
鋸切型材徑向尺寸:12㎜~90㎜
外型:長(zhǎng)×寬=4.3×1.35(米)
1.4 設(shè)計(jì)中需注意的問題
鋸切小車與定尺小車之間要?jiǎng)傂月?lián)接且穩(wěn)定。鋸切小車規(guī)格鋼管需要增加防彎壓輥,設(shè)備運(yùn)行可靠等。
2 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)總體設(shè)計(jì)方案
2.1 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能
本機(jī)適用于型材行走速度為60m/min,鋸切型材徑向尺寸范圍為12㎜~90㎜,鋸切長(zhǎng)度為4m~6m的型材生產(chǎn)線,其設(shè)計(jì)使用鋸切精度為±4mm,鋸切次數(shù)為10次/分~15次/分。
2.2 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)
管移動(dòng)鋸車原位
管移動(dòng)鋸車返回
管移動(dòng)鋸車與管同步
管移動(dòng)鋸車同步跟蹤夾緊落鋸
管移動(dòng)鋸車同步跟蹤松夾
管移動(dòng)鋸車同步跟蹤抬鋸
管移動(dòng)鋸車移動(dòng)
零點(diǎn)
到位
抬鋸
到位
松夾
到位
圖1 控制原理圖
3 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 飛鋸小車運(yùn)動(dòng)描述
飛鋸小車的運(yùn)動(dòng)可分為以下七個(gè)階段(見圖2)。
(1)等待段 如圖2中AB段。
(2)追蹤段 如圖2中BC段。
(3)同步段 如圖2中CE段。
(4)正向減速段 如圖2中EF段 (5)反向運(yùn)行段 圖2中FG段為反向追蹤段。 圖2 飛鋸車速度示意圖
3.2 確定飛鋸小車各段運(yùn)動(dòng)曲線
(1)追蹤段 追蹤段的運(yùn)動(dòng)曲線非常重要,我們采用數(shù)控技術(shù),當(dāng)二階系統(tǒng)輸入階躍信號(hào)時(shí),二階系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的階躍響應(yīng)為
(2)正向減速段 該段采用的是等減速曲線,其運(yùn)動(dòng)方程為
(3)反向運(yùn)行段 當(dāng)反向行程結(jié)束時(shí),飛鋸小車正好返回到原點(diǎn)。
4 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
4.1 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的整體結(jié)構(gòu)方案
本次設(shè)計(jì)的氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)主要有飛鋸床身,主傳動(dòng)系統(tǒng),行走小車,鋸切系統(tǒng),夾緊裝置等幾部分組成,其外形如圖7所示:
圖7 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)總裝圖
4.2 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)
導(dǎo)軌設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單,簡(jiǎn)單的螺釘固定,起了很大的作用。如圖8所示:
圖8 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)導(dǎo)軌連接圖
4.3 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的行走小車的結(jié)構(gòu)方案
氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的行走小車的結(jié)構(gòu)形式如圖9所示:
圖9 行走小車結(jié)構(gòu)示意圖
氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的行走小車的結(jié)構(gòu)方案:用四個(gè)支撐輪將行走小車底盤支撐起來(lái),在行走小車底盤下面焊接連接體,在行走小車底盤上面安裝電機(jī),夾緊裝置,鋸切系統(tǒng),防護(hù)罩,管材的支撐輥以及拖鏈的連接板。
4.4 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的床身的結(jié)構(gòu)方案
氣動(dòng)式定尺飛鋸床身是焊接的,床身前后兩側(cè)支撐導(dǎo)軌,床身中部安裝主傳動(dòng)系統(tǒng)。床身外側(cè)焊接有的筋板,頂部安裝有支撐板,床身有吊裝孔孔等。
5 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的鋸切系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
5.1 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)鋸切系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
鋸切機(jī)構(gòu)的基本組成包括:氣缸,用于推動(dòng)鋸臂作擺切動(dòng)作;鋸臂,連接氣缸和鋸切主軸;主軸,連接小帶輪和鋸片,用于傳動(dòng);鋸臂支座,支撐鋸臂;氣缸支座,支撐氣缸;其他。
鋸切方式選用下擺式鋸切方式。
5.2 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)的鋸切系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案
方案一:采用“V”字形擺臂,這種形式可用圖10來(lái)示意。
圖10 采用“V”字形擺臂鋸切示意圖
方案二:采用“一”字形擺臂,,這種形式可用圖11來(lái)示意[3]。
圖11 “一”字形擺臂鋸切示意圖
5.3 氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)鋸切系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案的比較優(yōu)化
方案一和方案二都采用的是下擺式鋸切方式,“V”字形擺臂在鋸切中更容易實(shí)現(xiàn)擺切動(dòng)作,并且對(duì)氣缸推力的要求比較小。
最后,我確定使用“V”字形擺臂形式的鋸切方式。
6 主要零部件的設(shè)計(jì)
6.1 電機(jī)的選擇
根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)選擇電動(dòng)機(jī)類型,接下來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)額定電壓、額定轉(zhuǎn)速等。
確定主要參數(shù)如下:
額定功率:15Kw 同步轉(zhuǎn)速:3000r/min
滿載時(shí), 額定電流:29.4A 轉(zhuǎn)速:2930 r/min
效率:88.2% 功率因數(shù):0.88
重量:125kg[4]
6.3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
V帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成的帶輪形狀如圖14所示:
圖14 V帶輪
6.4 主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu),確定軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。確定已知軸材料為45鋼調(diào)質(zhì),并校核軸徑,驗(yàn)證軸的剛度,并選用適當(dāng)軸承。
7 鋸切氣缸的設(shè)計(jì)
7.1 鋸切氣缸的計(jì)算
初步選擇氣缸,計(jì)算氣缸的拉力,計(jì)算氣缸直徑,計(jì)算活塞桿等。選用緩沖裝置為用內(nèi)緩沖裝置。
7.2 連接與密封
(1) 缸筒與缸蓋的連接
缸筒與缸蓋的連接型式采用的是拉桿式螺栓連接。
(2) 密封
我設(shè)計(jì)的活塞的密封結(jié)構(gòu)采用的是O型密封圈,活塞桿的密封采用的也是O型密封圈形式,密封可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,摩擦阻力小[5]。
8 總結(jié)
本篇論文介紹了氣動(dòng)式定尺飛鋸機(jī)及鋸切系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。包括對(duì)飛鋸機(jī)總體方案的設(shè)計(jì)、確定飛鋸小車的運(yùn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)、鋸切系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、主要零部件的設(shè)計(jì)及鋸切氣缸的設(shè)計(jì)。在鋸切裝置的設(shè)計(jì)中,采用“V”字形擺臂,夾緊缸的添加大大的提高了鋸切精度;導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)潔、非常實(shí)用。本次設(shè)計(jì)的飛鋸機(jī)雖然在精度上不及電腦據(jù),但在應(yīng)用上已有很大領(lǐng)域。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 孫瑞岐,崔蕓.DYJ-97A-89 低噪音滾壓式飛鋸焊管[J].1999 (9):38-39.
[2] 任翀,郝勇,李艷菲.FJ114 微機(jī)控制定尺飛鋸系統(tǒng)定尺精度分析[J].包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào),2003(3):63-65.
[3] 程武.SM120 ETS- L 型飛鋸機(jī)[J].焊管,1993(6).
[4] 鼓志瑾.電氣傳動(dòng)與調(diào)速系統(tǒng)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,1988:20-80.
[5] 倪振亞,姚燕順,李林杰,魏雪冬,章鳳翎.新型PS76-80飛鋸機(jī)[J]. WELDED PIPE AND TUBE,2000(7):40-43.