2150滚筒式切头飞剪机设计
摘要
切头飞剪机是热连轧生产线上的单体设备,它的用途是切头、切尾，出现卡钢事故时，将轧件剪断，处理卡钢事故。有时也可切定尺，检查轧件的质量。本设计是2150滚筒式切头飞剪，主要用于切头和切尾，采用双电机驱动，剪切机构的传动方式是转鼓式，上下转鼓同步转动，减少了动力矩，提高了剪切质量。在该设计中，主要进行剪切力的计算，选择主电机的容量，进行转鼓轴、齿轮的设计计算，进行剪切机构刀片的设计，剪切侧间隙调整装置的设计，对飞剪机进行润滑方法的选择，试车和控制要求，采用环保措施，保证可靠性经济性好，具有显著的经济效益。2150切头飞剪是热连轧厂常用的剪切设备。
关键词：飞剪机；滚筒式；切头；切尾
Design of the 2150 Drum Type Crop Shear
Abstract
Crop shear is the monomer equipment on the hot rolling production line,which is used to cut head and tail of rolling. When the steel can not travel as usual ,it can be used to cut the stock and to avoid an accident. Sometimes, it's also used to cutting stock into desired sectional lengths and to check the quality of the rolled piece. This design is the design of the 2150 drum type crop shear, which is drived by two motor. It is an object of this designto reduce remarkably the power consumption in flyingshears of the instant character by eliminating acceleration and deceleration of the shear drums for each shearing operation and improve the section quality. In this design, it is important to calculate shear stress ,select main motor ,design and calculate drum axis and gears. In this paper, I also give the design of shear blade and adjusting device for the gap between the upper and lower shear drums. Besides, selection of lubrication and testing and control requirements are also necessary. In order to get significant economic benefits, we must take environmental measures when producing. Nowadays, the 2150 drum type crop shear is used in continuous hot-strip mills generally.
Key words: Flying shear ;Drum type;Cutting head ;Cutting tail
目录
1绪论 (1)
1.1课题选择的背景和目的 (1)
1.2飞剪机国内外发展现状 (2)
1.3飞剪机的现状 (3)
1.3.1飞剪机在车间布置和作用 (3)
1.3.2飞剪机的类型和特点 (4)
1.3.3飞剪机研究的内容和方法 (5)
2方案的选择与评述 (6)
2.1方案选择 (6)
2.2方案评述 (6)
3电机的选择 (8)
3.1剪切力的计算 (8)
3.2剪切机的扭矩计算 (8)
3.3转股稳定运转转速 (10)
3.4电机型式及电机容量的选择 (10)
4主要零件的强度计算 (12)
4.1减速机的计算 (12)
4.1.1减速机的传动比分配 (12)
4.1.2减速机齿轮设计 (13)
4.1.3下转鼓轴的设计计算 (20)
4.2剪刃的设计 (26)
4.2.1材料的选择 (26)
4.2.2剪刃的结构设计 (26)
4.3转股轴承的选择及校核 (26)
4.4侧隙调整机构的设计 (28)
4.5联轴器的选择与校核 (30)
4.5.1联轴器的分类 (30)
4.5.2联轴器的选择 (30)
4.5.3联轴器的强度计算 (31)
5润滑方法的选择 (32)
5.1减速机润滑方法及润滑油的选择 (32)
5.2飞剪机的润滑 (32)
6试车方法和对控制的要求 (34)
6.1试车要求 (34)
6.2对控制系统的要求 (34)
7设备可靠性与经济评价 (35)
7.1机械设备的有效度 (35)
7.2投资回收期 (35)
结论 (37)
致谢 (38)
参考文献 (39)
1 绪论
1.1课题选择的背景和目的
钢材的生产在国民经济中占有重要地位，用轧制的方法生产钢材，具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于机械化、自动化等优点。随着轧制工艺和设备的不断发展，以及国民经济各个部门对钢材品种要求的不断增长，轧制刚才的品种范围也在日益扩大。应该指出，性能参数相同的轧钢机采用不同的布置型式时，轧钢车间产品、产量和轧钢工艺就不同。因此，轧钢机标称方法还不能全面反映各种轧钢车间的技术特征，还应考虑轧钢机布置型式。轧钢机布置型式可分为单机架式、多机架顺列式、横列式、连续式、半连续式、串列往复式、布棋式等，为了进一步提高生产率，出现了连续式布置，此时各架工作机座沿轧制线依次排列，使轧件能同时在几个工作机座中连续轧制。在连续轧制时为了不使轧件在工作机座间拉断时产生很大的活套，各工作机座的轧制速度应符合“秒流量相等”的原则。连续布置的主要优点是单位产量投资少，轧制速度高，有较高的机械化和自动化水平。连续式布置的主要缺点是总投资大，建设周期教长，改变轧制规格时，轧机调整不方便。因此，有些热轧钢板车间采用半连轧和3/4连轧布置型式。精轧机采用连续式，粗轧采用非连续式。
随着带钢热连轧机的发展，产品精度会不断提高，除了提高轧机刚性外，还用厚度自动控制。采用电动—液压压下装置，为了提高带钢向厚度公差和改善板型，在现代轧机上装有液压弯辊装置。
热带钢连轧机组中，为了使粗轧后的轧件有更好的头尾形状，该生产线在精轧机之前一般都要设置一台切头、切尾的飞剪机。该设备的主要功能为：剪切粗轧后带坯的头部和尾部的低温及不规则部分，有利于精轧机对带坯的咬入，减少带坯对轧辊的冲击，减少轧制过程中卡刚事故的发生。切头飞剪主传动减速机是为切头飞剪传递扭矩、运动、和动能的主要设备。
飞剪机使用中存在的问题，飞剪机采用发电机组供电调整困难，剪切机构的运动不见偏心套、连杆惯性太大，电气控制部分难以实现。轧件速度和检测仪器不可靠，曲柄轴承进水等问题，由于飞剪机不能正常使用，致使黑头进精轧机组造成冲击符合大，轧件的“舌头”和“燕尾”很大，有时造成过钢和卷取卡钢事故，影响产品成材率，加大废品
数量。本设计的目的就是对切头飞剪机进行改进设计，保证飞剪正常剪切，这样可以引进厚度控制系统使板卷卷取整齐，提高带卷质量，以满足市场对带钢的要求。
1.2 飞剪机国内外发展现状
要使飞剪适应轧机生产的要求和提高自动化水平，除不断改进飞剪性能外，在飞剪区还需增设有关设备与装置。
如图1.1所示，切头飞剪区的设备布置简图要求剪切的长度小于2～3的距离，相应的剪切部位长度应给定。否则料头不能及时进入收集装置切掉头尾不规则区域不残存“铲头”和“鱼尾”。
1、探测器
2、切头飞剪
3、破鳞夹角辊
4、测量装置
5、脉冲发生器
6、9、10、测速发电机
7、主令控制器
8、自整角机
图1.1切头飞剪机区设备布置简图
测量装置4位于剪前辊道的辊缝中，靠轧件和辊系表面的摩擦力带动测速发电机6，测定轧件的速度。热金属探测器1位于轧件的正上方，在A、B、C三处宽度差进行扫描，以A、B两处宽度差选择切头部位，B、C两处宽度差选择切尾部位，使剪切部位既满足轧件的要求，又尽可能减少金属消耗。
脉冲发生器5是为防止被切掉部分过长而设置的，它装在测量装置中。用脉冲数指
示带钢通过的长度。飞剪机将以脉冲数为根据进行启动剪切。切头飞剪机2的测速发电机9和测量装置测速发电机6配合控制剪刃的切头速度，与破鳞夹送辊3的测速发电机10配合控制切尾速度，使剪刃在切尾时的线速度与第一架精轧机轧件入口速度相适应。主令控制器7用于控制剪刃位置。自整角机8把剪刃的实际位置反映给操作台，使操作人员了解设备的运转情况。
近年来，把上述控制用电子计算机自动控制取得了明显的效果；其次，对飞剪的机械部分进行一些改进，使剪刃剪切间隙和剪刃重叠量得到提高，把运动部件的动平衡更加科学以降低动载荷。
把轴承密封进行改进，防止水进入轴承呢叨叨理想的润滑效果。传动装置设计更加合理，以减少运动负荷，以便于飞剪的启动和制动。随着飞剪机设计的完善，提高飞剪机的剪切速度，以适应轧机速度的不断提高。
1.3 飞剪机的现状
1.3.1飞剪机在车间布置和作用
飞剪机在生产线上的位置分布，如下图：
R1——可逆式粗轧机R2、R3——不可逆式四辊万能轧机F1……F7——精轧机
图1.2切头飞剪区设备布置图
切头飞剪机的作用：
剪切轧件的头、尾，以便轧件顺利进行精轧机，提高带钢卷取质量，减少消耗，提高成品率。处理轧制事故，当出现卡钢事故时，用飞剪切断，减少事故损耗。
1.3.2飞剪机的类型和特点
用飞剪机来横向剪切运动着的轧件。人们在实践中不断改进与提高使飞剪的性能不断完善。近年来，随着轧机速度的不断提高，提高飞剪的速度已成为人们普遍注意与研究的问题，各国的飞剪设计研究工作者正在研究各类轧机用的高速飞剪及其生产过程的全部自动化，用电子计算机控制的飞剪已经用于生产。经过近百年的发展，在生产中使用的飞剪，其类型很多，目前较常用的飞剪型式有圆盘式飞剪、滚筒式飞剪、曲柄回转杠杆式飞剪、曲柄偏心式飞剪、摆动式飞剪和曲柄偏心摇杆式飞剪等，上述各类飞剪从剪刃运动轨迹来看基本上有两种，即剪刃做圆周运动和非圆周的复杂运动轨迹两种。
1 圆盘式飞剪
这种飞剪一般用在小型车间，将它安装在冷床前对轧件进行粗剪，或者安装在精轧机组前对轧件进行切头，以保证精轧机组的轧制过程顺利进行。
圆盘式飞剪工作可靠、结构简单并可应用于轧制速度10m/s以上的场合，在小型车间得到较广泛的应用，它的缺点是剪切断面倾斜，但对切头影响不大。
2 滚筒式飞剪
滚筒式飞剪是应用很广泛的一种飞剪，它安装在连轧机前、后或横切机组上，用来剪切厚变小于12毫米的钢板或小型型钢。由于这种飞剪的刀片做简单的圆周运动，它可以剪切运动速度高达15m/s以上的轧件。此类飞剪由于在剪切区刀片不是做平行移动，因而在剪切厚变轧件时，轧件端面不平，故作为成品定尺飞剪以剪切小型型钢和薄板为宜。
3 曲柄回转杠杆式飞剪
这种飞剪用于剪切较大的带材或钢坯，由于刀片垂直轧件，故可使剪切断面较为平直，在剪切钢板时可以采用斜刀刃，以便减少剪切力，这种飞剪缺点结构复杂，剪切机构运动质量较多，动力特性不好，刀片运动速度不能太快。
4 曲柄偏心式飞剪
这种飞剪用于剪切厚度较大的钢板和钢坯，剪切轧件时刀片垂直轧件，故可使剪切断面较为平直，剪切时刀片的重叠量也能得到保证。在剪切钢板时可以采用斜刀刃。
通过改变偏心轴的偏心量，改变剪刃轨迹半径以调整剪切立尺长度。此类飞剪安装在连续钢坯轧机后面用于剪切钢坯，也可装在连轧带钢轧机前面用于切头、切尾。1.3.3 飞剪机研究的内容和方法
（1）进行现场调研，了解飞剪机生产中存在的问题，并通过座谈收集改进方案，收集有关资料。
（2）制定合理的设计方案，并画出总图。
（3）对飞剪控制系统提出合理要求，以保证剪切的尺寸，提高成材率，减少浪费。（4）进行轴承的密封设计，防止水汽进入轴承内，以改善润滑性能，提高轴承寿命。（5）进行飞剪设计的计算和动载荷分析，以减速系统的GD2，便于启制动。
（6）选择合理的电机类型和容载。
2方案的选择与评述
2.1方案选择
利用原机架，把原剪切机曲柄连杆式改为转鼓形式，剪切速度不变，仍为0.4～2m/s，切头飞剪住转动减速机由两级斜齿圆柱齿轮、飞轮、箱体等组成。斜齿圆柱齿轮具有加工工艺简单、加工精度高、传动效率好、装配维修方便等优点。从许多厂家使用情况看，转鼓式切头飞剪切头、切尾使用情况比曲柄连杆式要好。传动图如2.1所示：
1、电机
2、制动器
3、联轴器
4、减速器箱
5、联轴器
6、剪切机座
图2.1传动系统示意图
注：本方案的工作原理是通过双电机驱动减速器，通过减速器实现转鼓转动，从而带动剪刃剪切板材。剪刃只适用于平刃剪，不适用斜剪。
2.2方案评述
（1）采用双电机方便启制动，减少启动时间，以便满足剪切要求；
（2）选用制动器以便快速停机，以便下次剪切；
（3）减速机的目的减速，以便电机容量减少，同时大齿轮相当于飞轮作用，以便减少剪切力矩；
（4）剪鼓轮采用双剪刃提高剪切效率，且对称布置，以便剪切鼓轮平衡；
（5）采用斜齿齿轮使转鼓同步转动。
3 电机的选择
3.1剪切力的计算
基本参数：
来料宽度：2000mm
来料厚度：60mm
剪切温度：≥900C
轧件运行速度：2m/s 。
剪切力计算
剪切力公式的选择，由参考资料得有以下几种剪切力公式：
（1）()n n 2
221
2
730G D A -=； （2）?sin 2M P Ch Cb R =；
（3）F K P ???bt max 0.6= σ。
经过计算得出公式（1）（2）计算的剪切力都偏大，因此选用公式（3）进行计算， 所以 F K P ???bt max 0.6= σ （3.1） 式中：K ——考虑到刀刃磨钝，剪切力提高系数，由文献[2，48-表]得知 MPa 70=bt σ，2.1=K ，
h b F ?= （3.2）
=2000?60
=120000mm
12000702.1 0.6=max ???P
KN 6048=
3.2剪切机的扭矩计算
滚筒式切头飞剪总扭矩可按静力学方法计算,最大剪切总扭矩的计算公式为：
?Sin S A P M ?+?=)(max max （3.3）
图3.1 受力简图
式中：A ——上 、下滚筒中心矩,A ＝1280mm
S ——刃重合量,S ＝5mm
?——对应最大剪切力的剪切角
s A h A +-?-=)
1(c o s ε?
（3.4）
式中：ε——对应最大剪切力的相对切入深度，ε＝0.25
51280)
25.01(601280cos +-?-=?
6119.0=
04.16=?，sin 2762.0=?
?Sin S A P M ?+?=)(max max
2762.0)50.028.1(1060483?+??=
m 7kN .2221?=
3.3转股稳定运转转速
2
cos 260?πνR n H H ?= （3.5） 由文献 [2，P244] 得知：
式中：H υ——轧件运行速度s m H /2=υ
R ——剪刃圆弧半径mm 5.6422
5640=+=）（R 2?——开始剪切角
R
h s R 22c o s 2--=? （3.6） 9492.0640
260
56402=?--?= 2
cos 260?πνR n H H ?= 9492
.05.64214.321000260?????= min /31.31r =
3.4电机型式及电机容量的选择
由于飞剪电动机要求有优良的调速性能，调速范围大、平滑、方便、过载能力大，可实现频繁的快速起动、制动和反转，因此根据这些特点来初选电机：
初选电机容量：
η
λ???=9550max H n M N （3.7） 式中：λ——电机过载系数，75.2=λ
η——传动效率，取99.0=η
99
.075.2955031.31107.22213????=∴N kW 5.2675=
根据以上计算所得数据，查找专业手册，选择合适电机，由于电机采用起动工作制，
每次剪切要求的加速时间非常短，电动机功率几乎完全由飞剪运动质量的加速条件决定的，剪切力对电动机功率实际上影响不大。该剪切机为便于起、制动，选双电机驱动，初步选交流电机型号TQ3940-6BC02-Z ，N=1600kW ，n=600 r/min 两台，则满足所需功率要求：kW N kW N N 5.26753200216002=≥=?==需总。
4 主要零件的强度计算
4.1减速机的计算
4.1.1减速机的传动比分配
电机功率为1600kW,额定转速为600r/min,每年300工作日,三班制,每班8小时（实际按3小时）,寿命10年。
减速机采用双电机驱动，其齿轮排列形式如下：
图4.1传动示意图
减速机传动比的分配原则：按齿面接触强度相等，减速器具有最小的外行尺寸和较有利润滑条件的原则。
总传动比：
163.1931
.31600===H n n i 电
两级齿轮传动，去齿轮减速高速级的传动比：
086.5163.1935.135.11=?=?=i i
低速级传动比：
768.3086
.5163.1912===i i i
4.1.2减速机齿轮设计
1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）按所设计的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
（2）选用8级精度（GB10095-88）。
（3）材料选择：小齿轮材料选用34CrNi3Mo ，整体调质处理，强度极限b σ=803.6MPa,屈服极限s σ=686 MPa,弯曲疲劳极限lim F σ=343 MPa,齿面硬度HB320；大齿轮选用40CrMn2Mo ，调质处理，齿面硬度HB290, 强度极限b σ=862.4MPa,屈服极限s σ=686 MPa,弯曲疲劳极限lim F σ=274.4 MPa,接触疲劳极限均为820 MPa 。
（4）选小齿轮齿数191=z ，大齿轮齿数63.6991086.5z z 112=?=?=i 。
（5）选取螺旋角。初选螺旋角β=14°。
2 按齿面接触强度设计 []321112???? ??+?≥H E H d t t Z Z u u T K d σεφα （4.1）
（1）确定公式内的各计算数值
1）试选Kt = 1.6。
2）由文献[1,P217图10-30]选取区域系数 2.433 Z H =。
3）由文献[1,P215图10-26]查得78.01=αε，87.02=αε。 则标准圆柱齿轮传动的端面重合度65.121=+=αααεεε。
4）由文献[1,P205表10-7]选取圆柱齿轮的齿宽系数1=d φ。
5）计算小齿轮传递的转矩
0155.9n P T ?= （4.2） = 9.55×600
1016003
? =25466.7 m N ? 6）由文献[1,P201表10-6]查得材料的弹性影响系数21
E MPa 188.9 Z =。
7）计算应力循环次数
h jL n N 1160= （4.3） ()1030083160060??????=
910592.2?=
u N N /12= （4.4） 2.3/10592.29?=
8101.8?=
由文献[1,P207图10-19]查取弯曲疲劳寿命系数： 95.01=HN K ；2.12=HN K
8）计算接触疲劳许用应力
由文献[1,P205公式10-12]取失效概率为1％，安全系数S=1得：
S K HN H 1lim 11][σσ=
（4.5） 1820
95.0?=
MPa 779=
[]S K HN H 2
lim 22σσ=
1820
2.1?=
MPa 984=
许用接触应力：
[][][]()2/21H H H σσσ+=
（4.6） ()2/984779+=
MPa 5.881=
（2）计算
1）计算小齿轮分度圆直径1t d ，由计算公式得：
32
315.8819.188433.22.31
2.365.11107.254666.12???
????+?????≥t d
mm 16.260≥
2）计算圆周速度ν
10006011?=
n d v t π （4.7） 100060600
16.260???=π s /m 20.8=
3）计算齿宽b 及模数nt m
t d d b 1φ= （4.8） =16.2601?
mm 16.260=
11cos z d m t nt β=
（4.9） 19
14cos 16.260??= mm 28.13=
nt m h 25.2= （4.10） 28.1325.2?=
mm 88.29=
88.29/16.260/=h b
mm 71.8=
4）计算纵向重合度βε
βφεβtg z d 1318.0= （4.11）
????=14191318.0tg
506.1=
5）计算载荷系数K
已知使用系数A K =1，根据v = 8.2m/s ，8级精度，由文献[1,图10-8] 查得动载系数25.1=V K ，由文献[1,表10-4] 查得βH K 的计算公式：
b K d H ??+?+?+=-32
1023.0)6.01(18.012.1φβ （4.12）
16.2601025.0)16.01(18.012.132??+?+?+=-
47.1=
由文献[1，P198图10-13]查得45.1=βF K ，由文献[1，P195表10-3]查得4.1==ααF H K K ，所以载荷系数： βαH H V A K K K K K = （4.13）
47.14.125.11???=
57.2=
6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径
311/t t K K d d = （4.14） 36.1/57.216.260?=
mm 68.304=
7）计算模数n m
1
1cos z d m n β= （4.15） 19
14cos 68.304??= mm 56.15=
3 按齿根弯曲强度设计 []3
2121cos 2F S F d n Y Y z Y KT m σεφβααα
β?≥ （4.16） （1）确定计算参数
1）计算载荷系数 βαF F V A K K K K K = （4.17）
38.14.125.11???=
42.2=
2）根据纵向重合度506.1=βε，由文献[1，P217图10-28] 查得螺旋角影响系数88.0=B Y 。
3）计算当量齿数
β311c o s z z V = （4.18）
2.1.2 各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构 Fig.2-1 EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 2.2.4 截割机构技术参数的初步确定 2.2.4.3 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm
表2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW 效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 200 92 0.85 2.0 6.5 1.2 2.6 1.3
3悬臂式掘进机截割机构方案设计 3.1截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 ?3.2 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。 3.5 传动方案设计 悬臂式掘进机的传动方式为电机输出轴通过联轴器将转矩传递给减速器的输入轴，减速器输出轴通过联轴器将转矩传递给主轴，主轴带动截割头转动。
掘进机截割头设计 煤矿掘进是煤炭生产和建设的基础工程。近年来，我国煤矿掘进机械化得到了迅速的发展，装备水平也有很大的提高，在自主创新能力上也有长足的进步。 煤炭工业是我国国民经济的主要支柱产业。在未来50年内，煤炭仍是主要的能源和战略物质，具有不可替代性，是国民经济和社会发展的保证。随着国民经济的快速发展，以及国加入WTO后，煤炭工业现代化的步伐也在加快。目前，国内掘进机发展水平相对落后，巷道掘进成为煤矿发展的一个瓶颈，制约着煤炭工业的发展。各国早期研制的悬臂式掘进机都是以煤炭为作业对象，机重在13-17吨之间、切割功率在30KW左右的轻型机，代表机型是前苏联的ЛК-3型掘进机。中期产品主要是用于切割煤系地层中的各种煤岩的中型掘进机，机重在25吨左右、切割功率50-100KW，可切岩石硬度系数f6，如英国的MKA-2400型、奥地利的AM-50型、日本的S100型等。近期产品主要是以煤系地层中的中硬度岩石为作业对象的重型机，一般机重40-80吨、切割功率150-200KW、可切岩石硬度系数f8，如英国的LH-1300型、奥地利的AM-75型、日本的S200M型掘进机等。 我国的掘进机技术开发工作始于1965年，最初是仿前苏联的ЛК-3型掘进机，1979年后，先后从日本、奥地利、英国、美国、西德、原苏联、匈牙利引进了多种型号的掘进机，通过引进日本MRH-5100-41型、奥地利AM-50等型掘进机的制造技术和先进加工设备，并进行技术转化，到1989年底，我国已自行研制成功了AM50、ELM-55、EMIA-30、EL-90、5100等6种8个型号的掘进机，使我国中小型掘进机不再依赖进口。此后，我国又开始了重型掘进
MCGS组态课程设计 题目MCGS组态软件的自动售货机设计 学号 姓名 同组人李刚、韩志伟、徐敏、黄恩线、张敏、朱明磊专业班级09级电气工程及其自动化（3）班 学院电气工程学院 指导教师 成绩________________________
摘要: 组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以交易过程为例，用MCGS组态软件实现界面模拟。具体说明了自动售货机的运行与作用。涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。利用MCGS组态软件模拟自动售货机简单易懂，对组态软件进行了描述，积累了宝贵经验。 关键词自动售货机、MCGS组态软件 Abstract: MCGS software is some data acquisition and process control of the specialized software, they are in the automatic control system of a control layer software platform and development environment, the use of flexible configuration, to provide users with the rapid construction of industrial control system monitoring function, general-level software tools .This article introduced vending machine's basic principle as well as the work flow, then take a transaction process as examples, MCGS configuration software interface with analog, Specifies the operation of vending machines and the role of. Related to the vending machine most of the work process . MCGS configuration software simulation using vending machines easy to understand. A description of the configuration software, Accumulated valuable experience key word vending machine; MCGS Configuration software
《机械原理课程设计》 廖汉元孔建益 闻欣荣李佳 编撰 武汉科技大学 机械自动化学院 机械设计与制造教研室 1999年5月(02年再版) 飞剪机构分析与设计任务书 一.工艺要求1.剪切运动速度为V t=2m/s的钢板，拉钢系数=V 刀/ V t =[]， []=~2.两种钢板定尺（长度）L=1m; ； 3.剪切时上下剪刃有间隙，剪切后上下剪刃不发生干涉（相碰）； 4.剪切时上、下剪刃沿钢板运动速度方向的速度相对误差： ΔV刀[]二.给定参数 1.工艺参数 图 1
剪切力F=10T=98kN; 支座A距辊道面高约为 h250mm(如图1);刀刃重合量Δh5mm; 钢板厚度Δb=1mm;2.机构设计参数 按定尺L=1m给出机构的行程速比系数k 、远极位传动角2、摇杆摆角： 表1 参数与方案 三.设计内容 1.根据工艺要求制定机构方案，定性比较各方案的优、劣； 2.设计出满足工艺要求的机构尺寸及上下剪刃的位置尺寸； 3.根据最终设计结果按比例绘制机构运动简图及上下剪刃的轨迹； 4.进行机构的运动及 力分析，检验上下剪刃的速度相对误差、拉钢系数是否满要求，并求出曲柄上的平衡力矩M b 《飞剪机构分析与设计》 指导书二，对剪机运动的要求：
1.曲柄转一圈对钢材剪切一次； 2.剪切时，上、下剪刃速度相对误差小于其许用值： V 刀=2|V Et -V Ft |/(V Et +V Ft ) = .3.剪切时，上下剪刃应与钢材运动同步。 一般希望剪刃速度略大于钢材运动速度，即拉钢系数>1： V 刀= (V Et +V Ft )/2； = V 刀/ V t = =~. 4.能调节钢材的剪切长度L 三，设定参数 1.工艺参数 剪切力F=10T=98kN 支座A 距辊道面高约为h 250mm 刀刃重合量Δh5mm 钢板厚度Δb=1mm 2.机构设计参数
目录 一、设计课题 (2) 二、设计思路 (2) 三、所用器件 (2) 四、设计原理 (2) 1.逻辑电路部分 (2) 2.计数器部分 (6) 3.显示部分 (9) 五、工作过程及仿真 (10) 1.总电路图 (10) 2.仿真过程 (11) 六、实验总结 (11) 1.问题与思考 (11) 2.实验总结 (12) 七、参考文献 (12)
一、设计课题 课题名称：《关于自动贩卖机的电子课程设计》 课题说明：题目要求设计一个自动售货机的逻辑电路及显示剩余量的电路。假设售货机只能识别一元硬币及五元纸币，且售货机只卖一种饮料，其价格为两元钱。同时，题目还要求显示找钱信息。二、设计思路 由题目要求可知，可以将待设计的电路分为三大块：逻辑电路、计数电路及显示电路。 1.逻辑电路部分利用数字电路技术中卡诺图化简法将问题简 化，再结合时序逻辑电路的分析方法进行设计。 2.计数电路部分可以利用两个减法计数器级联进行减法计数。 3.显示部分可以利用译码器加数码管的组合进行显示。 三、所用器件 74ls74*2（D触发器）、74ls32*4（两输入或门）、74ls02（两输入或非门）、sw-spst若干（开关）、74ls192*2（减法计数器）、74ls48*2（译码器）、数码管两个、时钟脉冲发生器一个、LED两个、电阻若干。 四、设计原理 (1)逻辑电路 由给定的逻辑功能确定电路应包含的状态，并画出状态表。 假设投币信号为输入逻辑变量，投入两元钱时（两个一元）用A=1表示，未投入时用A=0表示。投入一张五元钱用B=1表示，未
投入时B=0。给出饮料及找钱为两个输出变量，分别以Y和Z表示。给出饮料时Y=1，不给出时Y=0；找钱时Z=1，不找钱时Z=0。 当然，需要假定通过传感器产生的投币信号（A或B）在电路转入新状态的同时随之消失。 设未投币前电路的初始状态为S0，投入两元钱后电路状态为S1（出饮料但是不找钱，同时输出Y=1，Z=0），投入五钱后电路状态为S2（出饮料而且找钱，同时输出Y=1，Z=1）。 由上述假设我们可以得到电路的状态转换表（表1）。 因为正常工作中不会出现AB=11的情况，所以与之对应的S及YZ均作约束处理。 取触发器的位数为n=2，以触发器的状态Q1Q0的00、01、10、11分别代表S0、S1、S2、S3，则从状态转换表即可画出表示电路次态/输出（Q1Q0/YZ）的卡诺图（表2）。因为正常工作时不出现Q1Q0=11的状态，所以与之对应的最小项也作约束项处理。
摘要 随着煤炭行业机械化程度的加快，煤炭行业以前只是重视采煤的机械化，大多数的煤炭行业很少有在掘进方面有较大的投入和研究，这样就造成了采掘速度远远大于开拓速度，此时怎样来提高出煤量，开拓的机械化就显得极其重要了。作为我国主要能源的煤炭资源在开采上日趋机械化的同时，迫切需要拥有先进的掘进机械，掘进机的研制成功标志着我国的煤炭行业已达到世界的先进水平。 掘进机截割机构是掘进机的主要组成部分，按照掘进机截割部的总体、动力部分、传动部分以及执行部分的设计思路进行掘进机截割部的设计。在设计时，动力部分做选型计算，传动部分的行星减速机构做具体的设计计算和校核，执行部分只对执行元件进行设计计算和校核。设计对于提高和改进掘进机工作性能，发展我国大口径全断面掘进机产业以及进一步提高我国的盾构研发能力、改善研发条件具有重大战略意义。 关键词：掘进机; 截割臂; 行星减速器
Abstract With the accelerating of coal industry, the degree of mechanization mining coal industry is the importance before, the most mechanized excavating in coal industry has rarely have large investment and research, thus causing the mining speed than develop, how to improve the speed of coal, development of a mechanized appears very important. As our main source of energy in the exploitation of coal resources in the increasingly urgent need, mechanized excavating the advanced mechanical, swinging the successful development of the coal industry, China has reached the advanced world level. Determing cutting mechanism is the main component, the product in accordance with the overall determing cutting parts, power transmission part and the part, the part of the design thought for the design of determing cutting. In the design, selection of part, transmission parts of planetary gearhead institutions do specific design calculation and test execution part only, design calculation of actuators and checking. Design for improvement in China, the development work performance swinging big caliber, whole section roadheader industry and further enhance our shield developing capability, improve development condition with the strategic significance. Key words：roadheader ; cutting arm ; planetary-gear drive
机械设计课程设计计算说明书 设计题目：飞剪机传动装置设计 院系：机械工程及自动化学院 班级：130715班 指导老师：张建斌 2016年6月6日
目录 目录 ...................................................................................... 错误！未定义书签。 一、飞剪机总体方案设计： ............................................................................. - 4 - 1.1 滚筒式飞剪机 ................................................................................... - 4 - 1.2 曲柄连杆式飞剪机............................................................................. - 5 - 1.3曲柄摇杆式飞剪机............................................................................. - 5 - 二、电动机选型：........................................................................................... - 8 - 2.1类型和结构形式的选择： ................................................................... - 9 - 2.2确定电机的额定功率：....................................................................... - 9 - 2.3确定电机的转速：............................................................................. - 9 -三．传动系统的运动和动力参数....................................................................... - 9 - 3.1计算传动比.................................................................................. - 10 - 3.2传动比分配..................................................................................... - 10 - 3.3确定各轴运动和动力参数 ................................................................. - 10 - 四、齿轮的设计与校核.................................................................................. - 12 - 4.1高速级齿轮的设计与校核 .................................................................. - 12 - 4.2低速级齿轮的设计与校核 .................................................................. - 18 - 4.3开式齿轮的设计与校核...................................................................... - 24 -五．轴的设计与校核 ..................................................................................... - 28 - 5.1高速轴的设计与校核......................................................................... - 28 - 5.2中间轴的设计与校核......................................................................... - 31 - 5.3低速轴的设计与校核......................................................................... - 34 -
横轴式掘进机截割头设计 摘要：随着社会的不断发展和科技水平的不断提高，人类征服自然的领域也在不断扩大，其中比较具有代表性的就是掘进机，掘进机的出现具有很重要的实用意义。自从掘进机开始进入人们的生活视线，就被广泛地应用到铁路穿山隧道、引水隧道等各施工过程中.掘进机的功能除了能应用在隧道施工外，像以采掘为目的的煤巷开挖、矿巷开掘中也广泛采用了掘进机，这样工作效率高。以上介绍使用的就是部分断面掘进机，而横轴掘进机是其中的一种。 本次毕业设计就是为了研究横轴式掘进截割头的设计，具体设计内容包括：1.收集基本资料，例如：先对掘进机现在在国内外的发展趋势进行了解，接着对掘进机结构进行学习分析，从而发现掘进机本身有什么需要改进之处，还有就是掘进机对截割的矿岩都有什么要求等；2.对资料进行学习和总结。将自己收集的数据进行整理列表，这样看起来一目了然；3.CAD的学习制作等。通过简单的CAD软件学习，将自己想要设计的截割头画出来。并通过计算得到基本数据，进行数据分析和结构分析相结合。对掘进机的具体结构用途也要进行了解和掌握，这样有利于截割头的整体计算。 掘进机结构的优化设计和制造精度对今后的工作性能都会有决定性的影响因为截割头是掘进机的核心部位，所以它的研究自然也就成了重中之重。煤炭是人类生产生活的重要能源，随着工业的不断发展，生产规模的不断扩大，煤炭在国民经济中的地位也显得越来越重要。随着采煤机械化的发展，大大提高了工作面的广度，对开采强度，工作面的推进速度要求也越来越快，这就要求加快掘进速度，提高工作效率以适应人们对工具的需求。切割头是掘进机的工作机构，它的主要功能就是破碎岩石或者分离煤层。经过对煤岩切割过程的研究了解，认识到影响切割效果的因素很多，因而掘进机截割头的设计变的复杂许多。为提高工作效率，加快生产力，满足人们对机械化的高要求，截割头的设计成了重中之重。如果在截割头的每一转中，参加切割的各个截齿都能同时从岩石中切下等体积的煤岩，也就是每个镐齿的受力相等，磨损程度也相同，机械运动也比较平稳，只有满足这些要求，才可以达到自己当初设计的初衷。 关键词：横轴；掘进机；截割头；截割头参数；截齿
『通信软件』课程设计任务书 一、课程设计目的和任务 通信软件课程设计的目的是为了使学生加深对所学的通信系统及面向对象程序设计知识的理解，培养学生的专业素质，提高其通信软件方面的编程能力，为今后专业课程的学习、毕业设计和工作打下良好的基础。学研究方法训练和实践锻练，增强分析问题和解决问题的能力。 二、课程设计的主要内容与要求 1、课程设计调研 (1) 同学们应高度重视通信软件课程设计，并明确课程设计的意义和任务。 (2) 查阅有关资料（包括外文资料），进行调查研究，做好题目的准备工作。 2、课程设计选题 (1) 每个同学根据自己的能力必须选作一题； 3、课程设计的要求 (1) 使学生通过通信软件课程设计掌握通信中的软件编程语言、编程方法。 (2) 使学生掌握通信软件的编程能力。 (3) 使学生掌握通信软件的程序调试技能 三、课程设计的质量标准与成绩考核 1、课程设计报告部分： 要求报告内容齐全，书写整齐，按要求完成全部课程设计工作。50分 2、课程设计态度：要求对设计重视，态度端正，独立完成设计。10分 3、代码部分：要求书写代码要工整、认真。20分 4、设计的通信软件，要能运行，结果正确界面友好等。20分 5、成绩评定根据以上四个方面，对学生的完成情况按：优秀、良好、中等、及格、不及格做出评定，作为学生通信系统课程设计的成绩。 四、课程设计的工作进度安排 1、设计时间: 本学期17至18周，2周的时间。 2、设计进程： 第1周，根据课程设计任务书，查阅资料，分析设计题目的要求，提出设计方案。
第2周，根据自己按提出的方案独立完成设计任务，并撰写课程设计报告。 第2周，星期三、星期四、五交报告，并答辩。 五、课程设计的组织管理与要求 在课程设计期间，要求同学们注意以下几个方面的问题： 1、做好设计前的准备工作 在设计过程中，影响因素较多、范围广，而设计时间较短。因此，要做好设计前的准备工作，认真研究设计任务，明确设计要求、内容和步骤,复习有关课程的内容，熟悉设计的方法，并准备好设计的一切用品。 2、理解通信软件设计的各个阶段的主要内容和步骤以及各阶段之间的区别和联系，掌握设计的过程和进行方式。 3、严格遵守实验室的各项规章制度，不得有违纪现象发生。 4、在课程设计期间，注意树立当代大学生的良好形象，讲文明，讲礼貌，虚心学习，尊重他人。 5、课程设计期间，注意安全，爱护设备，不得出现违章操作。 6、课程设计过程中，要有独立思考、深入钻研的精神，和严肃认真、一丝不苟、精益求精的工作态度。 7、课程设计过程中，注意做好记录，课程设计结束，提交课程设计报告。 8、课程设计的答辩是衡量课程设计的重要手段，应做好课程设计答辩工作。 9、课程设计答辩结束后，将课程设计报告收交到系统一保存。
EBZ160型掘进机截割头安装安全技术措施 一、安装场地：本次安装场地设在二采区轨道下山距二采区轨道下山下部车场联络巷口向上10米处。 二、运输路线：地面→副斜井→8#煤运输大巷→8#煤轨道大巷→15#煤轨道暗斜井上部车场→轨道暗斜井→15#煤轨道暗斜井下部车场→二采区轨道下山(组装点)。 三、运输前的准备工作： 1、运输人员必须熟悉运输线路的基本情况。 2、对所用的材料车进行检查，保证完好不带病作业。 3、对捆绑车辆及物件所用的钢丝绳认真检查，严禁使用断丝断股严重锈蚀的钢丝绳。 四、设备卸车 1、设备卸车时，必须将车支设牢靠，且人员站在安全的地点，并且要掌握物件重心平衡，以防物件滑出伤人。 2、所有重车必须根据所装物件的不同，选择不同的卸车方式。 3、设备卸车如果需用起吊时，必须严格遵守本措施起吊安全技术措施的有关规定。 4、设备卸车时如需人工抬运时必须保证同肩同口令，步调统一，轻抬轻放，并清理好退路，保证道路畅通。 五、安装安全技术措施 1、安装前由专人准备好安装所需的吊索吊具及配套工具，将现场场地进行平整，将掘进机接电退至单轨吊轨道下方，使用手拉葫芦将截割头吊起进行安装。 2、安装时使用单轨吊轨道作为起吊点，严禁使用原支护巷道的锚杆起吊设备。设备吊装所用的手拉葫芦、滑轮、链环必须安全可靠。起吊时要有专人指挥，统一信号。 3、现场必须要有专职安全员现场监督，现场工作人员要做好互保,联保工作,要熟悉作业环境和所从事的内容。 六、起吊安全技术措施 1、起吊前，必须认真检查起吊用具（特殊焊制的吊环等）及起吊工具。每次起吊前，保证吊具不滑动，吊钩与重物连接牢固可靠。使用手拉葫芦起吊设备(重物)前，必须对手拉葫芦进行全面检查，检查各部件是否齐全、灵活可靠，发现问题及时处理。严禁手拉葫
IVT-REJX-50 IVT-REJX-51苏州工业园区职业技术学院 毕业项目任务书（个人表） 续表：
注：此表由指导老师填写。
诚信声明 本人郑重声明： 所呈交的毕业项目报告/论文《基于labview的饮料自动贩卖机的设计》是本人在指导老师的指导下，独立研究、写作的成果。论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中以明确方式标明。 本声明的法律结果由本人独自承担。 作者签名： 年月日 摘要
自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器。现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异，主要有食品、饮料、香烟、邮票、车票、日用品等自动售货机。一般的自动售货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。本次学习项目的设计是利用labview工具进行自动售货机出售程序的编写,充分考虑了自动售货机的自动售货计算，自动找零和售出指示信号等功能。 关键词：自动售卖机，计数，找零，告警 设计者： 指老师:
目录 一绪论 (1) 1、自动饮料售卖机的普及程度以及现状 (1) 2、项目的目标与任务 (2) 二 labview工具简介 (3) 1、Labview软件工具的介绍 (3) 2、Labview软件的特点 (5) 三饮料自动贩卖机的设计思路 (6) 1、自动售卖机计数/费模块设计 (6) 2、自动售卖机找零模块设计 (10) 3、自动售卖机告警模块设计 (11) 4、自动售卖机其他功能模块 (14) 四程序演示 (16) 五总结和不足 (18) 参考文献 (19) 致谢 (20)
一绪论 1、自动饮料售卖机的普及程度以及现状 自动贩卖机是一部借由钞票智能测检机等工具能与顾客交易的机器，能够帮助顾客购买商品。自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。 现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异，主要有食品、饮料、香烟、邮票、车票、日用品等自动售货机。一般的自动售货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。钱币装置是售货机的核心，其主要功能是确认投入钱币的真伪，分选钱币的种类，计算金额。如果投入的金额达到购买物品的数值即发出售货信号，并找出余钱。指示装置用以指示顾客所选商品的品种。贮藏售货装置保存商品，接收出售指示信号，把顾客选择的商品送至付货口。一般售货机的钱币装置由投币口、选别装置、确认钱币真伪的检查装置、计算金额的计算装置和找钱装置组成。 在日本，有着高人口密度与极低的破坏率、犯罪率。在此似乎能毫无限制的在自动售货机内贩卖任何商品。日本以每23人能就拥有一台售货机的数量成为全球之冠。 有种独立售货机能吸引从未做过生意的人注意，这类型售货机可在一台机器内分别运作售出两种商品：糖果与饮料/点心的售货机。 在中国此类机器的普及度是远远不够的，在公共场合能见到的自动售卖机还是很有限的，能自动售卖点东西也比较单一，较为多的是饮料售卖，票务售卖。但随着时代的发展这种方便简单的售卖方式会很快为大家接受。
各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构
EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 截割机构技术参数的初步确定 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm 表 2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩 冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 20092
3悬臂式掘进机截割机构方案设计 截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。
课程设计(飞剪机构的设计)
h 图 h A 飞剪机构的设计 一、 设计内容 1、工艺要求 1.1剪切运动速度为V t =2m/s 的钢板，拉钢系数δ=V 刀/ V t =[δ]， [δ]=1.01~1.05 1.2 两种钢板定尺（长度）L=1m; 0.65m ；1.3 剪切时上下剪刃有间隙，剪切后上下剪刃不发生干涉（相碰）； 1.4 剪切时上、下剪刃沿钢板运动速度方向的速度相对误差： ΔV 刀≤0.05=[ε] 2、给定参数 2.1工艺参数 剪切力F=10T=98kN; 支座A 距辊道面高约为 h ≈250mm(如图2.1);刀刃重合量Δh ≈5mm; 钢板厚度Δb=1mm; 2.12.2机构设计 参数 按定尺L=1m 给出机构的行程速比系数k 、远极位传动角γ2、摇杆摆角ψ如表2-1所示。： 表2-1 参数与方案 方案 1 2 3 4 5 1．1．1．1．1． 74o 73o 72 706816 17o 182022
3、具体内容 3.1根据工艺要求制定机构方案，定性比较各方案的优、劣； 3.2设计出满足工艺要求的机构尺寸及上下剪刃的位置尺寸； 3.3根据最终设计结果按比例绘制机构运动简图及上下剪刃的轨迹； 3.4进行机构的运动及力分析，检验上下剪刃的速度相对误差、拉钢系数是否满要求，并求出曲柄上的平衡力矩M b 4、对剪机运动的要求： 4.1曲柄转一圈对钢材剪切一次； 4.2剪切时，上、下剪刃速度相对误差小于其许用值： △V 刀=2|V Et -V Ft |/(V Et +V Ft )≤ [ε] = 0.05. 4.3剪切时，上下剪刃应与钢材运动同步。 一般希望剪刃速度略大于钢材运动速度，即拉钢系数δ>1： V 刀= (V Et +V Ft )/2； δ= V 刀/ V t =[δ] =1.01~1.05. 4.4能调节钢材的剪切长度L A D B C E F x y （t ） f e n 1 L a b c L △ △ V t α αα3
目录 综述 (1) 1方案比较与选定 (2) 2方案设计与分析 (2) 2.1逻辑抽象 (2) 2.2单元模块设计 (3) 2.2.1可供选择商品的指示灯模块 (3) 2.2.2商品输出模块 (5) 2.2.3找零模块 (6) 3整体电路及仿真 (8) 3.1电路原理 (8) 3.2电路仿真 (9) 3.2.1投一元买矿泉水 (9) 3.2.2投一块五买饮料 (10) 3.2.3投两元买饮料并找零 (11) 心得体会 (12) 参考文献 (13)
哈尔滨工业大学电子技术课程设计 综述 自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器。一般的自动售货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。钱币装置是售货机的核心，其主要功能是确认投入钱币的真伪，分选钱币的种类，计算金额。如果投入的金额达到购买物品的数值即发出售货信号，并找出余钱。指示装置用以指示顾客所选商品的品种。贮藏售货装置保存商品，接收出售指示信号，把顾客选择的商品送至付货口。一般售货机的钱币装置由投币口、选别装置、确认钱币真伪的检查装置、计算金额的计算装置和找钱装置组成。七十年代以来，出现了采用微型计算机控制的各种新型自动售货机和利用信用卡代替钱币并与计算机连接的更大规模的无人售货系统，如无人自选商场、车站的自动售票和检票系统、银行的现金自动支付机等。 本设计用JK触发器和基本逻辑门电路通过时序电路的设计方法完成了一种自动贩卖机的设计，该贩卖机能够售卖三种商品，要求系统能够自动完成：投币识别，价格比较，选择商品同时对应的指示灯亮，输出商品和找零过程。 1
自动贩卖机逻辑电路设计 1方案比较与选定 方案一：采用开关控制的计数器，通过加法器投硬币的方式将来确定投入的数值大小，再通过控制减法器的方式来减掉花费的数值，输出需要找回的数值，原理简单，设计也相对简约，思路清晰便于操作。逻辑电路图如图1-1所示。 图1-1 自动贩卖机逻辑电路图 方案二：采用JK触发器和基本逻辑门电路通过时序电路的设计方法完成了一种自动贩卖机的设计，具体思路是通过传感器产生的硬币信号，在电路中输入不同的状态，来表示所投硬币的数值，然后根据所需，通过开关电路，确认各种状态，达到目的。优点是采用简单触发器，和简单门电路就设计出方案。 综上所述，采取方案二，尽管稍微有些复杂，但是可以使我对时序逻辑电路的设计方法有更深的理解。该方案成本低，性价比高。 2方案设计与分析 2.1逻辑抽象 输入变量： 2
截割头安装角度的转换 在截割头的设计中，截齿安装角度的设计是最关键的步骤之一，但在不同的教材和文献中安装角度的得定义和描述不尽相同。根据调研，大致可以分为两类：第一类是按照角度对截割功能的影响而确定的，一般称之为截割功能角；第二类是按照实际安装工艺中的角度旋转方法定义，称之为安装工艺角[1]。 截割功能角是决定按个截齿工作效率的重要因素，包括切削角、扭转角（或旋转角）和安装角。切削角δ是截齿中心线与齿尖截割轨迹线的切线之间的夹角，一般取45°~48°，参考文献取46°为最佳角度。扭转角ε是过截齿中心线上一点A作截割头轴线的垂面，齿尖B在此平面上的垂足为点C，则∠BAC为扭转角。安装角τ是截齿轴线相对于牵引方向的夹角。由于安装角τ与半锥角θ存在如图1的关系，因此在下文的推导中使用半锥角θ。按照实际安装过程中截齿轴线和齿座底面的定位方法，安装工艺角分为仰角、倒角和转角。仰角γ是截齿轴线与齿座安装平面间的夹角。倒角β是齿座安装平面的垂线与截割头回转轴线间的夹角。转角α是截齿中心线在齿座底面的投影线与垂直于截割头轴线的平面和齿座底面的交线之间的。截割功能角与安装工艺角表示如下： 功能角: ε:扭转角; δ:切削角; θ:半锥角; 工艺角: γ:仰角; β:倒角; α:转角。 如图1所示，安装角与半锥角的关系为, τθυ =+ 其中τ是安装角，υ是截齿轴线与截割头表面法线间的夹角。
图1 半锥角θ与安装角τ的关系截割功能角与安装工艺角的关系如图2所示。 图2 角度转换示意图 下面分别进行功能角与工艺角之间的转换。
1 安装工艺角转换为截割功能角 已知仰角γ，倒角β，转角α。有图2可得， '' ''tan AE BB AA EG IB ID BD β===- (1) '' '' sin DD AA AD AD γ== (2) ' 'sin FD ID β= (3) ' ' sin FD AD ε= (4) tan DB AB α= (5) ' cos AB AD δ= (6) 将(2)~(6)代入 (1)式可得， '''sin sin sin tan sin sin sin cos tan cos tan sin AD AD AD γβγ βεεβδα δαβ == -- 进一步推得， sin cos sin sin cos tan εβγβδα=+ (7) 由于仰角γ，切削角δ，转角α存在如下关系， cos AB AD α= , 'cos AD AD γ=, ' cos AB AD δ= 可得， cos cos cos δαγ= (8) 由于半锥角与倒角互余，从而可得， =2 π θβ- (9) 整理式(7),(8),(9)可得截割功能角为， = 2 a r c c o s (c o s c o s ) a r c s i n (c o s s i n s i n c o s t a n ) π θβδαγεβγβδα-==+ 2 截割功能角转换为安装工艺角 已知切削角δ，扭转角ε，半锥角θ。有图2可见，半锥角与倒角互余，从而可得，
掘进机截割头设计解析 【摘要】在大型施工活动中，都需要借助掘进机才能够顺利推进工程进度，而截割头又是掘进机的重要组成零配件，它被用来打通和破碎坚固的地质岩层。经过多年的施工经验，本文发现影响岩层切割效率的因素十分多样化，因此必须做好截割头的设计工作，以提高其在实际工作中的使用寿命和工作效率。本文针对如何改进截割头的工作性能提出了几点建议和措施。 【关键词】掘进机；截割头；设计 悬臂式掘进机是当前最先进的一种工程设备，它具备切割、装载、运输、搬运、调度和清除场地的多种复合功能。因此，它的内部结构也十分复杂，主要由切割头、液压器、装载头、动力系统、传动系统、控制系统等重要功能配件构成。作为掘进机的重要工作部件，切割功能主要依靠切割刀、液压臂、动力传动器、升压器、动力电源等共同配合来完成。切割机在正常工作时，主要是利用切割头的前后运动和切割液压臂的纵向或横向摆动带动切割刀来完成切割。 截割部在正常运转时，切割头的运动主要是依靠驱动电源带动液压臂运动来实现，装在切割头上的刀片获得足够的力将坚硬的岩层破碎。如果需要推进切割深度，可以通过机械的动力系统朝前驱动来实现。切割机头被安装在能够自由转动的操作平台上，这样就可以利用操作平台连接的两个回转液压缸提供的动力来完成各种切割动作，通过这种动力设计，能够帮助切割机头实现多种工作角度变换，因此可以为操作人员提供多种切割方案。 掘进机的工作效率主要取决于截割头的设计，截割头要求各截齿负荷均匀，切割平稳，摆动小；截割比能消耗低，截齿消耗少；切割效率高，产生粉尘量小。 1设计简述 截割头的主要参数包括：截割头的长度、直径、锥角、螺旋叶片的头数与升角、截线间距等，这些参数直接影响掘进机的截割性能。 1.1截割头的长度 截割头的长度不仅与截割阻力的大小有关，还影响机器工作的循环时间和生产率。因此，必须合理地选取截割头的长度。 由于工作面煤壁附近的煤岩有压张效应，在压出带范围内，煤岩的抗截强度明显减弱，截割能力和单位能耗降低。因此，截割头的长度应设计在压出带范围内。 如果截割头长度过长，能够有效提高掘进机的工作效率，但是需要提供更多的动力。如果切割机的功率太小难以满足这样的施工要求，就会因为过大的阻力
1飞剪机-飞剪机剪切机构的选型 飞剪机的功能是能够横向剪切运行中的轧件，将飞剪机安装在连续轧制线上，用于剪切轧件的头、尾或将轧件切成规定的尺寸。飞剪机的设计应满足的基本要求是：剪刃在剪切轧件时要随着轧件一起运动，即剪刃应同时完成剪切与移动两个动作，且剪刃在轧件运行方向的瞬时分速度应与轧件运行速度相等。 2轧延机械-轧延机械
1. 系统概述 织物切割机用来将持续高速进给的材料，比如织物切割成一段特定的长度。材料随时被切割而不停止。这很明显比每切一次就要停下来的方式具有更高的生产能力。在此描述的应用中，每次切割之前刀架必须带着切割刀具加速到与传送带相同的速度。这种应用的解决方案是使用电子凸轮同步剪刀与传送带的运动。 在飞剪织物切割应用中，切割材料被一条不停止的传送带送给，这条传送带由一部开环电机驱动（图1）。剪刀被固定在由伺服控制的刀架上，刀架的运动与传送带平行。剪刀加速追赶切割材料的进给速度，并在正确的位置上进行切割。当切割完成，剪刀迅速减速并退回到启始位置开始下一个切割循环。这样边可以切割出等长的材料送入下一个加工工序。 这个飞剪应用主要由三块电子-机械系统构成： （1）.送给传送带（主轴）－它由一台开环电机驱动，这台开环电机不受运动控制器的指令控制。电机上连接有一台编码器，这台编码器将位置信息返回给控制器。 （２）.送飞剪机构（辅轴）－飞剪轴由一台闭环伺服电机控制，这台电机有运动控制器控制。这个从动轴的位置根据主动轴的位置以及预先定制的凸轮表来确定。这台伺服电机与一根引导丝杠相连，通过丝杠驱动刀具配合传送带的速度。 （３）.刀具－该应用中通过输出点触发气动的刀具在适当位置切入织物中。在其他应用中，有可能用到旋转的刀具切入材料中。 图