矿井提升机电控系统原理设计
摘要
我国矿井提升机大多是采用交流异步电机拖动，其电气控制系统采用转子串、切电阻调速，由继电器-接触器构成逻辑控制装置。本文以安全、可靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为依据，对矿井交流提升机电控系统进行研究设计，由可编程控制器(PLC)代替继电器-接触器构成的逻辑控制装置。其中简单介绍了国内外矿井提升机发展概况，提升机机械结构、工作原理，分析了其技术经济性。对于PLC的控制原理及应用做了一般性的介绍。详述了提升机电控系统和调速原理，如：测速部分和保护部分。本文以TKD-NT 单绳缠绕式矿井提升机为例，提出了研究设计方案，并且在实践中成功实施。PLC电控系统实现了对提升过程的程序控制，精度高；实现了速度、电流以及矢量的数字交换等，对提升机进行闭环调节；实现行程、速度等重要参数及提升状态的监视；实现无触点控制，寿命长，可靠性大大提高，具有良好的控制监视系统；实现了显示、记录等有关数据的全部自动化。
关键词：矿井交流提升机，PLC，调速，电控技术研究
THE DESIGN OF ELECTRIC CONTROL SYSTEM
BASED ON MINE ELEVATOR
ABSTRACT
In China, mine elevator whose electric control system uses speed regulation by means of stringing and slicing the rotor resistance, and it constitutes the logic control device by the relay and contactor adopting the means of the drive of AC asynchronous motor in most cases. This paper which studies and designs the electric control system of AC mine elevator, adopting PLC which takes the place of the logic control device constituted by the relay and contactor takes the security, reliability, high efficiency, economy as a starting point, and takes the reliability principle as the basis. There into, this paper gives a brief introduction on the development of mine elevator in home and abroad, its framework and theory, while doing some economic study. Then, it introduces the theory and application of PLC simply. On the side, it goes into particulars about electric control system, for example, speed measurement and safeguard. This paper sets TKD-NT elevator for an example, proposes the research and design plan which puts in practice successfully. The electric control system based on PLC has carried out the procedure control of hoist process and high accuracy, closed-cycle control of mine elevator through speed, electric current as well as digital switching of vector and so on, the monitor of important parameters such as the distance of travel, speed, the state of hoist. In addition, the system also has carried out contact less control, long life-span, reliability greatly improved, good control supervisory system and completely automation of relevant data’s demonstration, recording and so on.
KEY WORDS: AC mine elevator, PLC, speed regulation, electric control
technology research
目录
前言 (1)
第1章国内外矿井提升机发展概述 (2)
§1.1国外矿井提升机现状 (2)
§1.2我国矿井提升机电气控制系统的现状 (2)
第2章提升机机械结构及工作原理 (4)
§2.1机械结构 (4)
§2.2工作原理 (5)
第3章串电阻调速系统 (7)
§3.1串电阻调速系统原理 (7)
§3.2串电阻调速程序 (8)
第4章提升机电控系统构成 (14)
§4.1引言 (14)
§4.2主回路 (15)
§4.3测速回路 (16)
§4.4安全回路 (16)
§4.5控制回路 (18)
§4.5.1 信号回路 (18)
§4.5.2 电机正反转回路 (18)
§4.5.3 制动回路 (19)
§4.5.4 转子电阻控制回路 (19)
§4.6监控系统 (20)
§4.6.1 上位机 (20)
§4.6.2 操作台 (21)
第5章PLC 操作主控系统原理及应用 (22)
§5.1PLC系统组成 (22)
§5.2各单元基本特点 (22)
第6章技术经济性分析 (25)
结论 (27)
致谢 (28)
参考文献 (29)
前言
矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，是矿山最重要的关键设备，是地下矿井与外界的唯一通道，肩负着矿石、物料、人员等的重要运输责任。对提升机来说，运行的安全性与可靠性是至关重要的。采用新技术、新设备、新工艺来装备煤炭生产的各个环节，以达到减人提效、确保安全生产的目的，是科技兴煤的必由之路。矿井提升设备，其中主要是提升机及其控制和安全设备，也同样要面临着这一必经之路。多年来，矿井提升机及其拖运、安全保护系统等设备的技术水平和安全水平一直是困扰煤炭安全生产和效益提高的重要因素。为改变这一状况，煤炭行业的科研、高校、生产企业和待业主管部门以及机行业的科研和生产企业的工程技术人员做了大量的工作，已开发了众多适用的产品和技术，积累了丰富的经验，取得了长足的进步。大家可以看到，眨眼间我国已经可提供多种技术先进、性能可靠、安全性高的矿井提升设备，大多数已在煤矿基建、生产和技术改造等方面获得了成功的应用。由于可编程控制器结构简单、容易掌握、价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，因而使用面甚广，在工业控制领域中一直占主导地位。继电接触器控制系统有明显的缺点：设备体积大，可靠性差，动作速度慢，功能少，难于实现较复杂的控制，特别是由于它是靠硬连线逻辑构成的系统，接线复杂，当生产工艺或对象需要改变时，原有的接线和控制盘(柜)就要更换，所以通用性和灵活性较差。
提升机的主电动机采用绕线型异步电动机，通过其转子轴上的滑环，向转子绕组回路接入电阻，以便进行起动和调速。本文诣在对电控系统进行局部的修改、完善，根据我国国情，按照可靠性系统工程的原理，对现的提升电控系统进行综合分析、评价，尽量采用国内外的新技术成果，形成一套较为完整的改造方案及适的换代产品。根据现有的经济条件，对绕线异步电机串电阻的调速部分的电路，采用无触点的PLC系统代替原有触点的继电器逻辑控制系统，提高系统的安全性及可靠性，充分利用PLC的多种功能，进一步改善控制性能，防止控制系统的内外部干扰。
第1章国内外矿井提升机发展概述
下面对国内外矿井提升机的发展作简要的叙述，以在对比中取得更长足的发展。
§1.1 国外矿井提升机现状
伴随着科技的进步以及对安全性能要求的提高，国外矿井提升机在拖动、调速、电控等方面成绩斐然。
在直流拖动方面，部分发达国家原有的交流提升机已基本上被晶闸管-电动机（SCR-D）系统所取代。例如：德国、瑞典等国家已有90%以上采用直流提升机，传动系统采用低速直联式，省去了减速机。在调速方面，直流变频调速被多数专家认为是大型提升机拖动的必然发展方向，其优点众多。如：提升机容量几乎不受限制，没有整流子电刷这一薄弱环节等。另外，在国外，微机控制在提升机上的应用已达到成熟阶段。在对提升行程的控制，对提升过程的监视，安全回路，对制动系统的控制与监视，全数字化调速控制系统等方面均应用广泛。例如：德国AEO公司的Logidynt(32位机)、西门子公司的SIEM“ynd”（16位机）系统都已应用于提升机上。此外，在国外，AEG公司生产的内装式提升机以结构简单、占地少、成本低等优势也逐步面向市场。
§1.2 我国矿井提升机电气控制系统的现状
历经几十年发展，我国的矿井提升机电控技术取得了不少的进步，但与美国、德国等世界发达国家相比，依然存在着很大的差距。目前，发达国家的矿井提升机电控技术已全面实现了全数字控制，而国内绝大多矿井提升机电控系统还是交流串阻调速继电器—接触器控制，效率低下，安全隐患多，严重制约着我国矿山产业的健康发展，急需大规模的技术改造和更新。
目前，我国矿井提升机90％以上是采用单机容量在1000Kw以下传统的交流异步电机拖动，采用转子串、切电阻调速，由继电器-接触器构成逻辑控制装置。其中，约70%采用串电阻调速的交流拖动方式。采用改变转差率S 的调速方法，在调速中产生大量的转差功率，使大量电能消耗在转子附加电阻上，导致调速的经济性变差。极少数提升机采用串级调速方法，其调速范围窄，且投资大。直流电动机拖动的提升机不足10%，其中多一半为电动机-发电机组供电，采用晶闸管整流传动的只占一少部分。近年来，仅引进了几台交一交变频同步电机拖动系统。计算机技术已在提升机电控系统中得到普遍应用。这种由可编程序的控制、调节装置构成的提升机电控系统的主要特点是：可完成提升行程的测量和设定；实现了对提升过程的程序控制，精度高，对提升机进行闭环调节，具有良好的控制监视系统，实现了显示、记录等有关数据的全部自动化。
第2章提升机机械结构及工作原理
§2.1 机械结构
矿井提升机是采矿工业中联系井下与地面的主要运输工具。由主轴、卷筒、制动器、减速器、牌坊式深度指示器，电控柜、操作台、液压站等部分组成。
一、主轴装置：
主轴装置由两个卷筒、主轴、四个轮毂、调绳装置等成。右边卷筒叫固定卷筒，左边卷筒叫做游动卷筒，在调绳时可与主轴作相对滑动，主轴装置一般采用剖分式或整体焊接式，弹性结构卷筒。卷筒受力均匀，强度大。主轴与轮毂通常采用无键连接，提高了主轴强度。
二、减速器：
本提升机采用双级圆弧齿轮减速器，其结构有两级人字齿轮对和机体、机盖等组成。润滑油是从单独的润滑油站进行稀油强制润滑，各轴承均采用滚动轴承。
三、盘形制动器：
盘形制动器是矿井提升机制动系统的重要部件，作为工作制动和安全制动时用。因此该部件不仅要求结构紧凑，重量轻，而且要求安全可靠，动作灵敏[1]。
四、液压站：
液压站主要用于控制制动器，主要有以下特点：产生压力可以调节的制动油从而控制制动器以获得不同的制动力矩；能使制动器迅速回油，并可产生二级安全制动及一级安全制动；产生压力油，控制双筒提升机调绳装置（即离合器的开合）。
五、润滑系统：
减速器轴承、齿轮及主轴承的润滑油均由润滑油站集中供给，其结构主要由齿轮油泵、薄片过滤器，旋塞、电接点压力表、供油指示器、管路等组
成。润滑油站的齿轮泵装置有两套，其中一套为备用。过滤器应定期清洗。
六、深度指示器：
深度指示器是矿井提升机的一个重要部件，其用途有如下几点：指示提升容器在井筒中实际位置；发送减速和过卷讯号；进行限速保护。本例提升机所配为牌坊式深度指示器：主要由深度指示器和传动装置组成。
七、测速发电机：
测速发电机装置，主要由直流电机、三角皮带轮、三角皮带、护罩等组成。其主要作用如下：随提升机减速轴的实际转数发出相应的直流电压给斜面操纵台上的直流电压表，反映容器的实际速度；为限速保护和起速保护继电器等提供直流电源。
八、联轴器：
本例提升机采用两种联轴器，主电机与减速器高速轴采用蛇形弹簧联轴器，此种联轴器能减少机器运转时冲击，卷筒主轴与减速器低速轴之间采用齿轮联轴器，此种联轴器传递扭矩大，并能补偿两轴安装时的微量偏斜和不同心，上述两种联轴器内必须加润滑脂以减少磨损。
九、调绳联锁装置：
该装置用于调绳时发出信号，告诉司机离合器“合上”或“离开”位置，以及和液压站安全阀联锁。
§2.2工作原理
如图2-1所示，在主机也就是井筒的两端，一端是电机，一端是机械深度指示器，本设计采用牌坊式深度指示器。牌坊式深度指示器的结构：由四条支柱、两条丝杠、两个圆盘及数对齿轮、蜗轮、蜗杆等组成。其中电机为主轴提供动力，矿井提升机主轴的旋转运动，由牌坊式深度指示器传动装置经过齿轮对传给丝杠，使两根直丝杠相反方向旋转，带动两左旋转梯形螺母一上一下作相反的直线运动，分别代表主井和副井的位置，运行同时可发送位置信号.
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图2-1 提升机机械原理示意
与电机相连的有转子控制柜和高压换向柜，它们分别接收来自主令控制柜和制动电源柜的控制信号。转子控制柜通过串-切电阻来实现调速，高压换向柜实现对电机正反转的控制。
操作台通过人为或程序控制主令柜。
在辅助控制系统中，来自主令控制柜的信号控制液压站和润滑站的工作，保证提升机有效可靠的运行。
第3章串电阻调速系统
§3.1 串电阻调速系统原理
提升机的主电动机采用绕线型异步电动机，通过其转子轴上的滑环，向转子绕组回路接入电阻，以便进行起动和调速。对电控系统进行局部的修改、完善，根据我国国情，按照可靠性系统工程的原理，对现有的提升电控系统进行综合分析、评价，尽量采用国内外的新技术成果，形成一套较为完整的改造方案及适用的换代产品。根据现有的经济条件，对绕线异步电机串电阻的调速部分的电路，采用无触点的PLC系统代替原有触点的继电器逻辑控制系统，提高系统的安全性及可靠性，充分利用PLC的多种功能，进一步改善控制性能，防止控制系统的内外部干扰。使提升控制系统的速度图达到如图3-1所示的理想状态。
图3-1 理想速度[2]
三相异步电动机转速公式为（3-1）式：
n=60f/p(1-s) (3-1)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改
变转速的目的。从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。
矿井提升机是转子串电阻调速。为确保有足够的拉力，串电阻调速属于恒转矩调速。恒转矩调速是指电机高速、低速时输出转矩一样大，即高速时输出功率大，低速时输出功率小。恒转矩的特点是，不管电机的转速快还是慢，其转矩不变。
从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。
绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。
§3.2 串电阻调速程序
因为继电器工作于高压状态，触点闭合时会有高压电弧产生，因此需要做消弧处理，串电阻调速消弧处理程序如图3-2所示：
图3-2 串电阻调速消弧程序
图3-3为串电阻调速程序：
图3-3串电阻调速程序
第4章提升机电控系统构成
§4.1 引言
提升机电控系统可简单地划分为：控制系统（主控系统、辅控系统）、调速控制系统（调速系统、供电系统）、监控系统（上位机、操作台），提升机电控系统构成如图4-1所示。
图4-1 提升机电控系统构成
主控系统主要是指完成提升机从加速、等速、减速、爬行到停车整个运行过程的开关逻辑控制及其必要的保护并与其他子系统交换信号共同完成对提升机整机有效控制的系统。
辅控系统是指各路供电电源、控制回路的接口以及辅机系统的控制部分。对传统的继电器-接触器控制系统而言，还包括可调闸速度闭环环节、动力（低频）制动速度闭环环节（对交流提升机电控而言）、包络线速度保护环节和测速环节等。
调速系统是指根据控制系统的指令，作为执行机构最终对提升机的主拖动电机进行起停、加速、减速、稳速运行控制的系统。
监控系统是指对电控系统关键部件，包括提升机信号系统工作情况、提升机运行过程中关键参数、参量的曲线、以及司机操作的正确性进行监控和显示，并进行必要的记录以备需要查阅之需的系统。
操作台是电控系统的人机界面，担负着对提升机进行集中控制、监视、参量信号显示的重任。
因该控制线路大体可分为主回路、测速回路、安全回路、调绳闭锁回路、控制回路、可调闸控制回路、减速阶段过速保护控制回路、动力制动控制回路、自整角机深度指示器回路和辅助回路等10个部分，现分述主回路、测速回路、安全回路和控制回路。
§4.2主回路
主回路用于供给提升电动机电源，实现失压、过流保护，控制电机的转向和调节转速。主回路由高压开关柜、高压换向器的常开触头、动力制动接触器的常开主触头、动力制动电源装置、提升电动机、电机转子电阻、加速接触器的常开主触头和装在司机操作台上的指示电流表和电压表等组成。地面变电所送来的二路6KV电源，一路工作，一路备用，经高压开关柜的隔离开关GLK、油开关、高压换向器线路接触器的主触头、正向(或反向)接触器后到主电机的定子。在高压开关柜内还设有电压互感器YH，失压脱扣线圈SYQ，电流互感器LH和过流脱扣线圈GL，用于失压或过流保护。在SYQ 线圈回路中还串联接有紧急停车开关和换向器室栏栅门闭锁开关。用以人为的产生安全制动。当人员进入高压换向器室时栏栅门闭锁开关起安全闭锁作用。在LH回路中串入三相电流继电器，它有三个电流线圈，用来反映启动过程中电动机定子电流的变化，与时间继电器1sJ～10sJ配合，共同调节启动过程中的速度，实现以电流为主时间为辅的自动启动过程。
高压换向器由XLC、ZC、FC等三组接触器组成，用以改变主电机的旋转方向。正转时，XLC、ZC工作，反转时XLC、FC工作。
电动机转子回路接有外加金属电阻和加速晶闸管，用来获得电动不同的
基于 PLC 的矿井提升机控制系统设计
2010-2-9 20:25:00 来源：
1 引言目前，我国绝大部分矿井提升机（超过 70% ）采用传统的交流提升机电控系统（tkd-a 为代 表）。tkd 控制系统是由继电器逻辑电路、大型空气接触器、测速发电机等组成的有触点控制系统。经 过多年的发展，tkd-a 系列提升机电控系统虽然已经形成了自己的特点，然而其不足之处也显而易见， 它的电气线路过于复杂化，系统中间继电器、电气接点、电气联线多，造成提升机因电气故障停车事 故不断发生。采用 plc 技术的新型电控系统都已较成功的应用于矿井提升实践，并取得了较好的运行经 验，克服了传统电控系统的缺陷，代表着交流矿井提升机电控技术发展的趋势。2 总体设计方案基于 plc 技术的矿井交流提升机电控系统控制电路组成结构如图 1 所示，要由以下 5 部分组成：高压主电路 （包括高压换向器、电动机、启动柜、动力制动电源）、主控 plc 电路、提升行程检测与显示电路、提 升速度检测、提升信号电路，其中高压主电路部分仍采用传统的继电器控制电路。
图 1 矿井交流提升机电控系统 框图 工作过程：当井口或井底通过信号通信电路发出开车信号后，开车条件具备。司机将制动手柄向前推 离紧闸位置，主电动机松闸。司机将主令控制器的操作手柄推向正向（或反向）极端位置，主控 plc 通 过程序控制高压换向器首先得电，使高压信号送入主电动机定子绕组，主电动机接入全部转子电阻启 动，然后依次切除 8 段电阻，实现自动加速，最后运行在自然机械特性上。交流提升机运行时，旋转 编码器跟随主电动机转动，输出 2 列 a/b 相脉冲，分别接到主控 plc 的高速计数器 hsc0 的 a/b 相脉冲输 入端，由主控 plc 根据 a/b 脉冲的相位关系，自动确定 hsc0 的加、减计数方式。根据 hsc0 的计数值，就 可以计算出提升行程并显示。同时只根据旋转编码器输出的 a 相脉冲，主控 plc 进行加计数。根据 hsc1 在恒定间隔时间内的计数值，就可以计算出提升速度。 3 硬件设计 3.1 提升机主回路部分设计主回路用于供给提升电动机电源，实现失压、过流保护，控制电机的转向和 调节转速。主回路由高压开关柜、高压换向器的常开触头、动力制动接触器的常开主触头、动力制动 电源装置、提升电动机、电机转子电阻、加速接触器的常开主触头（1jc～8jc）和装在司机操作台上的 指示电流表和电压表等组成。系统原理图如图 2 所示。
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 焦作华飞提升机电控系统 的安全保护 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-5165-11 焦作华飞提升机电控系统的安全保 护 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 矿井提升机承担矿物提升、人员上下、材料运输等重大任务，它是整个矿井的枢纽，矿井提升电控是提升机的控制中心，控制系统的性能直接影响提升效率和安全，它是一个典型而复杂的控制系统。焦作华飞生产提升机电控系统著称，在这里面，可编程序控制器的作用可以说是表现得淋漓尽致，我们以可编程控制器为控制核心，建立安全回路双线制保护系统，在运行过程中有极高的可靠性和安全性。下面就安全保护的实现做简单的介绍： （1)高压断路器联锁保护高压断路器联锁保护为电源馈电柜过负荷和低电压保护的联锁，断路器常开点直接串联于安全回路，电源跳闸时动作于外部安全回路。高压换向柜门闭锁开关及紧急制动保护为防止
目录 一、设计题目 (2) 1、牛头刨床的机构运动简图 (2) 2、工作原理 (2) 二、原始数据 (3) 三、机构的设计与分析 (4) 1、齿轮机构的设计 (4) 2、凸轮机构的设计 (10) 3、导杆机构的设计 (16) 四、设计过程中用到的方法和原理 (26) 1、设计过程中用到的方法 (26) 2、设计过程中用到的原理 (26) 五、参考文献 (27) 六、小结 (28)
一、设计题目 ——牛头刨床传动机构 1、牛头刨床的机构运动简图 2、工作原理 牛头刨床是对工件进行平面切削加工的一种通用机床，其传动部分由电动机经 带传动和齿轮传动z 0—z 1 、z 1 、—z 2 ，带动曲柄2作等角速回转。刨床工作时，由导 杆机构2、3、4、5、6带动刨刀作往复运动，刨头右行时，刨刀进行切削，称为工 作行程；刨头左行时，刨刀不进行切削，称为空回行程，刨刀每切削完一次，利用 空回行程的时间，固结在曲柄O 2 轴上的凸轮7通过四杆机构8、9、10与棘轮11和棘爪12带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。
二、原始数据 设计数据分别见表1、表2、表3. 表1 齿轮机构设计数据 设计内容齿轮机构设计 符号n01d01 d02 z0 z1 z1’m01 m1’2n2 单位r/min mm mm mm mm r/min 方案Ⅰ1440 100 300 20 40 10 3.5 8 60 方案Ⅱ1440 100 300 16 40 13 4 10 64 方案Ⅲ1440 100 300 19 50 15 3.5 8 72 表2 凸轮机构设计数据 设计内容凸轮机构设计 符号L O2O4 L O4D φ[α]δ02 δ0 δ01δ0/ r0 r r 摆杆运动规 律单位mm mm °°°°°°mm mm 方案Ⅰ150 130 18 45 205 75 10 70 85 15 等加速等减 速 方案Ⅱ165 150 15 45 210 70 10 70 95 20 余弦加速度方案Ⅲ160 140 18 45 215 75 0 70 90 18 正弦加速度方案Ⅳ155 135 20 45 205 70 10 75 90 20 五次多项式 表3 导杆机构设计数据 设计内容导杆机构尺度综合和运动分析 符号K n2L O2A H L BC 单位r/min mm 方案Ⅰ 1.46 60 110 320 0.25L O3B 方案Ⅱ 1.39 64 90 290 0.3L O3B 方案Ⅲ 1.42 72 115 410 0.36L O3B 表4 机构位置分配表 位置号位置 组 号 学生号 A B C D 1 1 3 6 8/ 10 2 5 8 10 7/ 1/ 4 7 8 10 1 5 7/ 9 12 2 1/ 4 7 8 11 1 3 6 8/ 11 2 5 7/ 9 11 1/ 3 6 8/ 11 3 2 5 7/ 9 12 1/ 4 7 9 12 1 3 6 8/ 12 2 4 7 8 10
3.5 平板印刷机气动式给纸机纸张的分离、递送系统一．设计题目 平板印刷机中的给纸机的任务是：自动、准确、平稳地将纸张从纸堆上逐张分离，并将它们送到定位装置进行定位，继而输入印刷装置进行印刷。目前，高速平版印刷机上都采用气动式给纸机，其主要组成是：传动系统、纸张分离机构、纸张输送机构、纸堆台升降机构、自动控制系统、气动系统等。 给纸机整机外形 给纸机的输纸过程 (1) 松纸吹嘴吹松纸堆上部10余张纸， 分纸吸嘴下落准备吸纸，同时，压脚开 始抬升离让，递纸吸嘴向前移动递送上 一张纸。 (2) 松纸吹嘴停止吹风，分纸吸嘴吸住 纸张并迅速抬升，压脚下摆准备压住纸 堆，递纸吸嘴将纸张递交接纸辊并开始 后移。
(3) 分纸吸嘴抬升到最高处，压脚吹嘴压住被分离纸张下面的纸堆并开始吹风，递纸吸嘴继续后移。 (4) 分纸吸嘴吸住纸张并降至略低于递纸吸嘴的交接纸张高度，压脚吹嘴继续吹风，递纸吸嘴继续后移并准备接纸。 (5) 递纸吸嘴吸住纸张，分纸吸嘴开始放纸，压脚吹嘴继续吹风。 (6) 递纸吸嘴向前递纸，前挡纸块后摆让纸，摆动压纸滚轮抬起，压脚吹嘴停止吹风。 (7) 递纸吸嘴将纸张前边缘递送过接纸辊一定距离，压纸滚轮下落压住纸张，压脚吹嘴停止吹风，前挡纸块复位齐纸，递纸吸嘴放纸。 (8) 纸张靠压纸滚轮与接纸辊的摩擦力,在接纸辊的驱动下输送到输纸台板并送到定位装置前规矩处定位。 二．个人题目：压脚的设计 任务：压住纸堆，以防第二张纸被第一张纸带走；进行吹风，使第一张纸与纸堆之间形成一气垫；探测纸堆面高度，发出信号，使纸堆台自动上升。 工艺动作：按照一定的运动轨迹做往复运动，并吹风。 压脚的运动轨迹 1.设计思路
. 机械原理课程设计答辩参考选题 1.机构选型？ 2.何谓何谓机构尺度综合？ 3.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 4.何谓机构运动循环图？ 5.机构运动循环图有哪几种类型？ 6.在机构组合中什么是串联式组合？ 7.在机构组合中什么是并联式组合？ 8.在机构组合中什么是反馈式组合？ 9.平面机构的构件常见的运动形式有哪几种？ 10.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成直线移动。 11.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成摆动。 12.举例说明有哪些机构能满足机构的急回运动特性？ 13.对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径选取有什么要求？ 14.要求一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的中心距略
小于标准中心距,并保持无侧隙啮合,此时应采用什么传动？ 15.在凸轮机构中,从动件按等加速、等减速运动规律运动时,有何冲击？ .. . 16.蜗杆的标准参数在何处,蜗轮的标准参数在何处？ 17.平面四杆机构共有几个瞬心,其中有几个绝对瞬心、几个相对瞬心？ 18.在平面机构中,每个高副引入几个约束、每个低副引入几个约束？； 19.当两构件组成转动副时,其瞬心位于何处？当构件组成移动副时,其瞬心位于何处？ 20.机械效率可以表达为什么值的比值？ 21.标准渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？ 22.标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数是哪几个？ 23.从机械效率的观点看,机械的自锁条件是什么？
24.试叙机构与运动链的区别？ 25.试计算所设计机构的自由度。 26.试说明所设计机构的工作原理。 27.四杆机构同样可以将旋转运动的输入变为直线运动的输出，为什么有的摇摆式输送机要采用6杆机构？ 28.机械原理课程设计的任务一般可分为几个部分？ 29.机械原理课程设计的方法原则上可分为几类？ 30.机械运动方案设计主要包括哪些内容？ 31.执行机构按运动方式及功能可分为几类？ .. . 32.做匀速转动的机构常用的有哪几种？ 33.做非匀速转动的机构常用的有哪几种？ 34.分析凸轮机构在本设计中所起的作用。 35.做往复移动的机构常用的有哪几种？ 36.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 37.凸轮机构的主要性能和特点是什么？ 38齿轮机构的主要性能和特点是什么？ 39.分析影响行程速比系数K值大小的几何尺寸。
机械原理课程设计 说明书 设计题目网球训练发球机
目录 1. 设计题目 (3) 2. 机械系统的方案拟定 (3) 2.1 工作原理确定 (3) 2.2 执行构件及其运动设计 (4) 2.3 原动机的选择 (4) 2.4 执行构件的运动协调性设计 (4) 2.5 机构选型及组合 (5) 2.6 方案评价及优选 (5) 3. 相关机构的尺度综合 (7) 4. 机械系统的运动简图绘制及相关性能分析或说明 (10) 5. 课程设计体会及建议 (11) 6. 主要参考文献 (11) 7. 附录1 (12) 8. 附录2 (12)
1.设计题目 为了减轻网球教练员陪练的工作强度，需设计一台网球训练较好用的发球装置。该装置必须能将标准的网球一个一个地从标准网球场的一边抛射过球网，使它们落在由球场白线所确定的三块场地之一内，如图所示的A、B场地，且三块球场的每一块上落球的顺序和频率必须是随机的。该装置除装球外应无需要人照管而能自动工作，每次装球可持续抛射50个球，所发出球的速度是可变化的，并希望用一个电动机驱动自动完成。此外，为了满足室内外训练均可使用，该装置还应方便于携带或移动和安装使用。 A B 设计技术要求如下： 1）标准网球的直径在65.41~ 68.58mm的范围内，其质量在0.0567~0.0585kg的范围内，网球对硬地面（如水泥地面）的反弹率在0.53~0.58之间。 2）标准网球场地形状如图所示，其尺寸: 双打为23.77m（长）×10.97m（宽），单打为22.77m（长）×8.23m（宽），而在每个端线内应留有空余地不小于6.40 m；球网的长度（即两网柱中心的距离）为12.80 m，网柱顶端距地平面为1.07 m，而球网中心上沿距地平面为0.914 m。 3）要求网球发球装置的放置高度约为1.25m，位置上下可调，且必须保持稳定，不允许发生倾翻。 4）该装置设计在实现述基本功能和技术要求的前提下，应考虑尽可能地满足好的发球要求，即发出的球具有较大的攻击力，使球在速度、力量、旋转和落点方面是可以变化的。 5）若有可能的活，为了满足网球高水平训练的需要，还可以考虑对该装置作进一步的设计，即扩展能发出不同类型球的功能。如平击球（即速度快、力量大，平线飞行轨迹的过网球），切削球（即以右侧并略带下旋转，弧线飞行轨迹的过网球）和上旋球（即以上旋为主，侧旋为辅，弧形飞行轨迹的过网球），等等。 2.机械系统的方案拟定 2.1 工作原理确定
矿井提升机电控系统原理设计 摘要 我国矿井提升机大多是采用交流异步电机拖动，其电气控制系统采用转子串、切电阻调速，由继电器-接触器构成逻辑控制装置。本文以安全、可靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为依据，对矿井交流提升机电控系统进行研究设计，由可编程控制器(PLC)代替继电器-接触器构成的逻辑控制装置。其中简单介绍了国内外矿井提升机发展概况，提升机机械结构、工作原理，分析了其技术经济性。对于PLC的控制原理及应用做了一般性的介绍。详述了提升机电控系统和调速原理，如：测速部分和保护部分。本文以TKD-NT 单绳缠绕式矿井提升机为例，提出了研究设计方案，并且在实践中成功实施。PLC电控系统实现了对提升过程的程序控制，精度高；实现了速度、电流以及矢量的数字交换等，对提升机进行闭环调节；实现行程、速度等重要参数及提升状态的监视；实现无触点控制，寿命长，可靠性大大提高，具有良好的控制监视系统；实现了显示、记录等有关数据的全部自动化。 关键词：矿井交流提升机，PLC，调速，电控技术研究
THE DESIGN OF ELECTRIC CONTROL SYSTEM BASED ON MINE ELEVATOR ABSTRACT In China, mine elevator whose electric control system uses speed regulation by means of stringing and slicing the rotor resistance, and it constitutes the logic control device by the relay and contactor adopting the means of the drive of AC asynchronous motor in most cases. This paper which studies and designs the electric control system of AC mine elevator, adopting PLC which takes the place of the logic control device constituted by the relay and contactor takes the security, reliability, high efficiency, economy as a starting point, and takes the reliability principle as the basis. There into, this paper gives a brief introduction on the development of mine elevator in home and abroad, its framework and theory, while doing some economic study. Then, it introduces the theory and application of PLC simply. On the side, it goes into particulars about electric control system, for example, speed measurement and safeguard. This paper sets TKD-NT elevator for an example, proposes the research and design plan which puts in practice successfully. The electric control system based on PLC has carried out the procedure control of hoist process and high accuracy, closed-cycle control of mine elevator through speed, electric current as well as digital switching of vector and so on, the monitor of important parameters such as the distance of travel, speed, the state of hoist. In addition, the system also has carried out contact less control, long life-span, reliability greatly improved, good control supervisory system and completely automation of relevant data’s demonstration, recording and so on. KEY WORDS: AC mine elevator, PLC, speed regulation, electric control
机械原理课程设计说明书 设计题目： 指导老师：哈丽毕努 设计者：马忠福 所属院系：新疆大学机械工程学院专业：机械工程及自动化 班级：机械 10-7 班 完成日期： 2014年7月 新疆大学 《机械原理课程设计》任务书
班级: 机械姓名: 马忠福 课程设计题目: 冲压式蜂窝煤成型机 课程设计完成内容: 设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图) 发题日期: 2014 年 6 月 15 日 完成日期: 2014 年 7 月 25 日 指导教师: 哈利比努
目录 一、蜂窝煤的功能和设计要求 (1) 二、工作原理和工艺动作分解 (2) 三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (2) 四、执行机构的选型 (3) 五、机械运动方案的选定和评价 (4) 六、机械传动系统的传动比和变速机构 (5) 七、画出机械运动方案简图 (5) 八、对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算 (6) 1、带传动计算： (6) 2、齿轮传动计算 (6) 3、曲柄滑块机构计算 (6) 4、槽轮机构计算 (7) 5、扫屑凸轮计算 (7) 九、机械方案运动简图 (8) 十、参考文献 (9)
一、蜂窝煤的功能和设计要求 冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇峰窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成型性能好、经久而用、维修方便等优点而被广泛采用。 冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模简内，经冲头冲压成峰窝煤。为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作： (1)粉煤加料； (2)冲头将蜂窝煤压制成型； (3)清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动； (4)将在模简内的冲压后的蜂窝煤脱模； (5)将冲压成型的蜂窝煤输送。 图1.1冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘位置示意图 冲压式蜂窝煤成型机的设计要求和参数有： (1)蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min； (2)驱动电机：Y180L-8，功率N=111KW；转速n=710r/min; (3)机械运动方案应力求简单； (4)图1.1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。实际上冲头和脱模盘都与上下移动的滑梁连成一体，当滑梁下冲时将粉煤冲压成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中扫屑刷将冲头和脱模盘刷除粘着粉煤，模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇机构使加料的模筒进入冲压位置、成型的模筒进入脱模位置、空模筒进入加料位置。 (5)为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望冲压机构在冲压后有一保压时间。 (6)由于冲头压力较大，希望冲压机构具有增力功能，以增大有效作用，减小原动机的功率。
xx大学生机械原理课程设计心得体会 机械原理(theoryofmachinesandmechanisms)研究机构和机器 的学科，其主要组成部分为机构学与机械动力学。一般把机构和机器合称为机械，因而机械原理研究的对象为机械。以下是带来的机械原理课程设计心得体会，欢迎阅读借鉴。 机械原理课程设计心得体会(一) 接触机械原理这门课程一学期了，而这学期才是我真正感受到 了一个学习机械的乐趣以及枯燥，被那些机械器件、机件组合而成的机器所吸引，尤其是汽车、机器人、航天飞机等机械技术所震撼，感慨机械工作者的伟大，。然而这种激动就在接近本学期结束之时，终于实现了，我们迎来了第一堂机械课程设计。 由于第一次做这样的事情，脱离老师的管束，和同学们分组探 讨自动送料冲床的结构设计，把学了一学期的机械原理运用到实践中，心中另是一番滋味! 在设计之前，指导老师把设计过程中的所有要求与条件讲解清 楚后，脑子里已经构思出机构的两部分，即送料机构和冲压机构，把每一部分分开设计，最后组合在一起不就完成整体设计了吗?这过程 似乎有点简单，可是万事开头难，没预料到这个“难”字几乎让我无法逾越，如槽轮间歇机构，要满足送料间歇条件，就必须按照规定的运动规律即参数，设计一个满足运动条件的槽轮机构，这是机械原理课堂上没有讲过的，因为这部分只是课本了解内容，但涉及这个槽轮机构对整个课程设计来说又是势在必行的，所以我跟郑光顺跑到图书
馆，恨恨地找了一番，终于借到与这次课程设计有关的六本参考资料书，拿回来后一本一本地看下去，把槽轮有关的内容一一浏览，结果，令我们欣喜的是这槽轮机构的各种参数都被罗列出来了，而且还有一道例题，按照例题的思路很快地设计出了槽轮机构，即送料机构设计完成。 做成了槽轮送料机构，我们的冲压机构有存在很大的难题，将 凸轮机构和连杆机构组合完成一个特定的运动，这是没有学过的，凸轮机构倒是很容易地算出来了，但是连杆机构既要满足角度条件又要满足高度条件，解析法是不会在很短的时间内弄懂的，为了争取时间我们只能选择图解法了，组长张瑞朋和郑光顺大晚上的坐在电脑旁边，用CAD作图，用QQ语音进行交流，高科技显然被引进了我们的课程 设计，两位“工程师”边做图边把存在的问题说出来，最后在他们二位加夜班的情况下，与第二天早上突破了这个难题。与此同时我们另外五人也拿出了两套备用方案，各自完善了参数。一周后方案基本完成，进入作图阶段。但在作图之前经过七人反复讨论决定采取第三套凸轮连杆组合方案，因为这套方案可以很好地满足急回这一特性，而其他两套方案都在这一特性上欠缺，方案的选择就这样尘埃落定了。 作图可以说是学机械的家常便饭，不过这最基本的功夫又是最 耗时、最考验人的耐心和细心的。从本周一起2张2号图纸必须在周三完成，将我们设计机构完全呈现出来。由于我们组合机构比较复杂，所以除作最基本的结构件图外还得完成结构件图的侧视图，以便答辩时老师能够读懂我们的作业，这一任务无疑加大了我们的工作量，最
机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计 自动化院（系）机械制造专业 班级机制0901 学号20092811022 设计者罗昭硕 指导老师赵燕 完成日期2011 年1 月4日
一、压床机构设计要求 1 ．压床机构简介及设计数据 1.1压床机构简介 图9—6所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 1.2设计数据
1.1机构的设计及运动分折 已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上下极限角，滑块的冲程H，比值CE ／CD、EF／DE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。 要求：设计连杆机构, 作机构运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在l号图纸上。 1.2机构的动态静力分析 已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄1和连杆4的重力和转动惯量（略去不计)，阻力线图(图9—7)以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。 要求：确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。 1.3飞轮设计 已知：机器运转的速度不均匀系数δ．由两态静力分析中所得的平衡力矩Mb;驱动力矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。 要求：确定飞轮转动惯量J。以上内容作在2号图纸上。 1.4凸轮机构构设计 已知：从动件冲 程H，许用压力角 [α ]．推程角δ。，远 休止角δ?，回程角δ'， 从动件的运动规律见 表9-5，凸轮与曲柄共 轴。 要求：按[α]确定 凸轮机构的基本尺 寸．求出理论廓 线外凸曲线的最小曲 率半径ρ。选取滚子 半径r，绘制凸轮实际 廓线。以上内容作在 2号图纸上 压床机构设计 二、连杆机构的设计及运动分析
一、课程设计的意义、内容及步骤 随着生产技术的不断发展，机械产品种类日益增多，对产品的机械自动化水平也越来越高，因此，机械设备设计首先需要进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。本指导书旨在根据高校工科本科《机械原理课程教学基本要求》的要求：结合一个简单的机械系统，综合运用所学理论和方法，使学生能受到拟定机械运动方案的初步训练，并能对方案中某些机构进行分析和设计，针对某种简单机器（即工艺动作过程较简单）进行机构运动简图设计。 设计过程指从明确设计任务到编制技术文件为止的整个设计工作的过程，该过程一般来讲包括四个阶段：1)明确设计任务和要求；2)原理方案设计；3)技术设计；4)施工设计。本次设计的主要内容主要完成前两个任务，完成的步骤如下； 二、机械原理课程设计的基本要求 1.设计结果体现创新精神。 2.方案设计阶段以小组为单位，组织学生参观讨论，分析机器的结构、传动方式、工 作原理，给出至少两种运动方案，并对其进行比较，从中选出最优方案。 3.方案确定以后，进行机构尺寸综合和机构运动分析时，每个学生的参数不同，独自 设计。若发现尚未达到工作要求，应审查方案，调整机构的尺寸，重新进行设计。 4.每个学生绘制一张图纸，应包括机械系统运动方案简图和机械运动循环图，一两个 主要机构的运动分析及设计程序。 5.写一份设计说明书，最后进行答辩。 6.成绩的评定。课程设计的成绩单独评定。应以设计说明书、图样和在答辩中回答问 题的情况为依据，参考设计过程中的表现，由指导教师按五级计分制（优、良、中、及格、不及格）进行评定。 二、机械运动简图设计内容 1.功能分解 机器的功能是多种多样的，但每一种机器都要完成某一工艺动作过程。将机械所需完成的工艺动作过程进行分解，即将总功能分解为多个功能元，在机械产品中就是将工艺动作过程分解为若干个执行动作。设计者必须把动作过程分解为几个独立运动的分功能，然后用树状功能图来描述，使机器的总的功用及各分功能一日了然。 例如，设计一部四工位专用机床，它可以分解成如下几个工艺动作：
提升机电控系统 一、提升机控制系统组成 本系统装置适用于煤矿等行业的提升机控制。对现在沿用的TKD系统进行技术改造或控制设备更新尤为适用。 （1）使用范围 ①环境温度-5℃－+40℃ ②相对湿度不超过90％（+20℃） ③其周围环境空气中没有导电尘埃和绝缘材料的气体和微粒，无爆炸性气体和煤尘； ④没有剧烈振动、冲击的场所 ⑤没有高温、结霜、雨淋的场所 二、矿井提升机控制系统的功能 （1）手动和半自动功能 系统有手动和半自动两种运行功能，在半自动状态下，提升机的启动由主令手动给定速度，等运行到变坡点后通过司机按半自动运行按钮实现半自动运行，半自动运行时等速、减速及停车按预先设定的速度图运行；在手动状态下，提升机在操作司机的控制下运行。 （2）半自动验绳、半自动检修运行功能、应急开车方式 验绳时提升机的速度由PLC数字输出给变频器一个恒速(0.37m/s)运行命令，设备的起停和方向由司机操纵主令手柄控制。 半自动检修运行时，提升机的速度由PLC数字输出给变频器一个恒速(0.37m/s)运行命令，设备的起停和方向由司机操纵主令手柄控制。 应急开车只用在有一套PLC系统发生故障时运行。此时系统完全由一台PLC控制且各种保护具备，绞车能在限定的速度(0.37m/s)下由司机手动完成本次提升。 （3）测速及容器位置指示 安装在提升机上的两个轴编码器输出的数字脉冲与主电动机的转速成正比，一个用于提升机速度和行程的显示，另一个用于速度保护，两个轴编码器相互监测，如果一个失效，将切换到另一个进行提升机速度和行程的显示和速度保护。 （4）保护及联锁功能 ①首次上电或故障时安全继电器断电后，只有提升机在主令零位紧闸位才能再次接通安全继电器，当有故障时安全继电器断电后，配合液压站安全阀使提升机实现一级或二级制动；，工作闸继电器及制动油泵等控制回路断电，使制动油压降为零。 ②任何情况下，只有提升机在主令零位紧闸位才能接收到开车信号，只有当司机接到开车信号后，才能起动提升机使其运行。 ③当提升过程中发生润滑油压力过高、过低，润滑油温高、液压站油温高时、上位机和操作台上均有相应的一次提升故障信息显示，点亮相应信号灯，告知司机可以完成本次提升工作。当故障解除后才允许司机进行下一次提升工作。 ④当提升机因发生故障在中途停车，工控机上有相应的故障信息显示，排除故障后允许司机选择方向开车。 ⑤全矿停电时，由PLC保证提升机能实现二级制动，并作好提升机的后备保护。
学士学位论文 矿井提升机直流电控系统设计 作者姓名：董佩 导师姓名：张开如 专业名称：自动化 所在学院：信息与电气工程学院 山东科技大学 2009年6月
摘要 矿井直流提升机电控系统由直流电动机、卷筒、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操作系统等组成。与传统提升机电控系统相比，该系统具有单机容量大、体积小、重量轻、起动平滑性好、调速范围宽、精度高和安全可靠性高等优点。本文主要介绍该系统的硬件电路设计、保护电路的设计和系统的工作原理。 根据课题的设计要求，本系统从主电路结构的选择和计算、控制方案的选择、保护电路的设计和系统的动静态特性的分析计算等方面出发，进行矿井直流提升机电控系统的设计。该系统能完成对矿井直流提升机的起动、加速运行、匀速运行、减速运行和回馈制动的控制，并且可以实现提升机的四象限运行。 关键词：提升机电控系统磁场可逆逻辑无环流
ABSTRACT The mine DC hoist electric control system consists of the DC motor, drum, brake system, in-depth instruction systems, gun systems and operating systems and so on. With the traditional mechanical and electrical control system upgrade; this system has a single large capacity, small size, light weight, a good smooth start-up feature, high precision and high security and reliability. This paper describes hardware circuit design, protection circuit design and the working principle of the system. In accordance with the design requirements of the subject, the design of the mine DC hoist electric control system is from the choice and calculation of the main circuit of the system, the choice of the control program, the design of the protection system and system analysis and calculation of static and dynamic characteristics. The system is able to complete the start, the running of speed up, uniform running, deceleration running and feedback control, furthermore it can run in the four quadrants. Key words：Hoist The electric control system Reversible magnetic field The logic of non-circulation
机械原理 课程设计说明书 设计题目：牛头刨床 设计日期：20011年07 月09 日 目录 1.设计题目 (3)
2. 牛头刨床机构简介 (3) 3.机构简介与设计数据 (4) 4. 设计内容 (5) 5. 体会心得 (15) 6. 参考资料 (16) 附图1：导杆机构的运动分析与动态静力分析 附图2：摆动从计动件凸轮机构的设计 附图3：牛头刨床飞轮转动惯量的确定 1设计题目：牛头刨床 1.）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急会运动，行程速比系数在1.4左右。 2.）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。 3.）曲柄转速在60r/min,刨刀的行程H在300mm左右为好，切削阻力约为7000N，其变化规律如图所示。
2、牛头刨床机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量，刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约5H的空刀距离，见图4-1，b），而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减小电动机容量。 3、机构简介与设计数据 3.1.机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固 结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。
隔爆兼本安型全数字矿井提升机 变频调速电控系统 技术培训 一、目录 ?系统概述 ?系统组成 ?变频调速系统 ?PLC控制系统 ?提升信号系统 一、系统概述 1 ,变频绞车 煤矿井下斜井绞车，以前主要是以交流异步电机转子串电阻调速绞车 (电气拖动）,液压绞车(液压拖动)等几种方式为主，但这些设备在安全可 靠性、调速、节能、操作、维护等方面都不同程度的存在缺陷。 串电阻调速主要缺陷有: 1),属于有级调速, 开环运行,因而调速精度低,特别是在出现负力提升 时,要由司机判断速度来人为投入低频或动力制动装置,因而很不安全。 2),转子串入附加电阻后，电机机械特性很软，低速运行时负载稍有变 化转速波动很大。 3),电机低速运行时效率很低，电动机电磁功率中的转差功率全部转化 为转子回路中的铜耗以发热的形式消耗掉，浪费了大量的电能。 4),由于电机转子回路串有大量金属电阻,在运行中电阻散发出大量热 量，造成电阻箱变形失爆。 5),安装大量的金属电阻,大大增加了电控峒室的面积,也大大增加了峒 室的开拓费用。 液压绞车在一定程度上解决了串电阻调速的缺点,但是在使用过程中,发现液压绞车易漏油,噪声大,传动效率低,维修工作量大,液压马达故障率高等问题,这些问题都造成系统后期的运行费用很高,因而液压绞车并不是煤矿安全生产的最佳产品。 防爆变频绞车的问世,使矿井提升机的装备水平发生了质的变化。目前变频绞车已成为市场的主导产品，其主要特点如下： 1),结构紧凑、体积小、移动方便、用于矿山井下可节省大量开拓费用。 2),安全防爆,适用于煤矿井下等含有煤尘，瓦斯或其它易燃易爆气体的场所。 3),变频绞车是以全数字变频调速为基础,以矢量控制技术为核心，使异步电机的调速性能可以与直流电机相媲美。表现在低频转矩大、调速平滑、调速范围广、精度高、节能明显等。 4),采用双PLC控制系统,使斜井绞车的控制性能和安全性能更加完善。 5),操作简单、运行安全稳定、故障率低、基本免维护 2 ,用途及适用范围 变频绞车电控系统,适用于交流异步电动机(绕线型或鼠笼型)驱动的单滚筒或双滚筒缠绕式绞车。既可以与新安装的绞车配套使用,也适合于对老绞车电控系统的技术改造。 变频绞车电控设备适用于以下场所： 1),海拔高度不超过1000米,如超过这个海拔高度,元器件在功率、容量方面应按海拔高度的增加,适当降容使用。
《机械原理》课程设计任务书 搅拌机机构设计与分析 1.机构简介 搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作如附图1（a）所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢旋转。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。 工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图1（b）所示。 附图1 搅拌机构（a）阻力线图（b）机构简图 2.设计数据 设计数据如附表1-1所示。 附表1-1 设计数据
3. 设计内容 连杆机构的运动分析 已知：各构件尺寸及重心位置，中心距x,y,曲柄2每分钟转速n 2。 要求：做构件两个位置（见附表1-2）的运动简图、速度多边形和加速度多边形，拌勺E 的运动轨迹。以上内容画在2号图纸上。 附表1-2 机构位置分配图 曲柄位置图的做法，如图1-2所示：取摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始位置1，按转向将曲柄圆周作十二等分，得12个位置。并找出连杆上拌勺E 的各对应点E 1,E 2…E 12,绘出正点轨迹。按拌勺的运动轨迹的最低点向下量40mm 定出容器地面位置，再根据容器高度定出容积顶面位置。并求出拌勺E 离开及进入容积所对应两个曲柄位置8’和11’。附图1-2 曲柄位置 目 录 1课程设计的任务与要求
1.1机械原理课程设计任务书 1.2机械原理课程设计的参考数据 1.3机械原理课程设计的目的与要求 1.3.1、机械原理课程设计的目的 1.3.2、牛头刨床的工作原理与机构组成（设计三个方案并选出其中最合适的方案并说明理由。每一小组成员最终设计方案允许一致，但每个人的尺寸参数需不一致） 2课程设计的机构 2.1原动件设计 2.1.1电机选型 2.1.2减速器设计（选择好传动比，画出轮系即可） 2.2运动循环图 2.3导杆机构的运动分析 2.4导杆机构的动态静力分析 2.5齿轮机构设计 2.6凸轮机构设计 2.7飞轮设计 3设计小结 4参考文献 心得体会 机械原理课程设计是培养学生综合运用所学知识。发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过
机械原理课程设计心得体会范文 接触机械原理这门课程一学期了，而这学期才是我真正感受到了一个学习机械的乐趣 以及枯燥，被那些机械器件、机件组合而成的机器所吸引，尤其是汽车、机器人、航天飞 机等机械技术所震撼，感慨机械工作者的伟大，。然而这种激动就在接近本学期结束之时，终于实现了，我们迎来了第一堂机械课程设计。 由于第一次做这样的事情，脱离老师的管束，和同学们分组探讨自动送料冲床的结构 设计，把学了一学期的机械原理运用到实践中，心中另是一番滋味! 在这次难得的课程设计过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能力。通过题目选择和 设计电路的过程中，加强了我思考问题的完整性和实际生活联系的可行性。在方案设计选 择和芯片的选择上，培养了我们综合应用单片机的能力,对单片机的各个管脚的功能也有 了进一步的认识。还锻炼我们个人的查阅技术资料的能力，动手能力，发现问题，解决问 题的能力。并且我们熟练掌握了有关器件的性能及测试方法。 在设计之前，指导老师把设计过程中的所有要求与条件讲解清楚后，脑子里已经构思 出机构的两部分，即送料机构和冲压机构，把每一部分分开设计，最后组合在一起不就完 成整体设计了吗?这过程似乎有点简单，可是万事开头难，没预料到这个“难”字几乎让 我无法逾越，如槽轮间歇机构，要满足送料间歇条件，就必须按照规定的运动规律即参数，设计一个满足运动条件的槽轮机构，这是机械原理课堂上没有讲过的，因为这部分只是课 本了解内容，但涉及这个槽轮机构对整个课程设计来说又是势在必行的，所以我跟郑光顺 跑到图书馆，恨恨地找了一番，终于借到与这次课程设计有关的六本参考资料书，拿回来 后一本一本地看下去，把槽轮有关的内容一一浏览，结果，令我们欣喜的是这槽轮机构的 各种参数都被罗列出来了，而且还有一道例题，按照例题的思路很快地设计出了槽轮机构，即送料机构设计完成。 其实在这次的课程设计中，我发现不管是我们这组的“四工位专用机床”的课程设计，还是班上其他的同学的课程设计，我们班上的同学都齐心合力的把老师分配给我们的任务 都很出色的完成了，虽然有些设计和数据不是专用的那么标准，但是至少我们班的同学此 次的设计当中，把协调合作，分工完成却体现的淋漓尽致了.当然我们这组更加。 做成了槽轮送料机构，我们的冲压机构有存在很大的难题，将凸轮机构和连杆机构组 合完成一个特定的运动，这是没有学过的，凸轮机构倒是很容易地算出来了，但是连杆机 构既要满足角度条件又要满足高度条件，解析法是不会在很短的时间内弄懂的，为了争取 时间我们只能选择图解法了，组长张瑞朋和郑光顺大晚上的坐在电脑旁边，用CAD作图， 用QQ语音进行交流，高科技显然被引进了我们的课程设计，两位“工程师”边做图边把 存在的问题说出来，最后在他们二位加夜班的情况下，与第二天早上突破了这个难题。与 此同时我们另外五人也拿出了两套备用方案，各自完善了参数。一周后方案基本完成，进 入作图阶段。但在作图之前经过七人反复讨论决定采取第三套凸轮连杆组合方案，因为这