下载文档原格式
完整的液压系统设计毕业设计1. 引言液压系统在工程领域中具有广泛的应用，特别是在机械制造、航空航天、汽车制造等领域中。
本文档旨在设计一个完整的液压系统作为毕业设计，并提供系统设计的详细说明。
2. 设计目标本设计的目标是创建一个可靠、高效的液压系统，满足以下需求：•传递大量的力和动力；•控制和调节工作负载；•提供良好的工作稳定性；•实现节能和环保。
3. 系统设计3.1 系统结构我们的液压系统将包含以下主要组件：1.液压泵：负责将液体加压并输送到液压马达或液压缸；2.液压马达或液压缸：负责将液压能转化为机械能，实现力的传递及工作载荷控制；3.液体储存装置：用于储存液体并平衡系统压力；4.液压阀门：用于控制液体流动和压力，实现系统工作的调节和控制；5.传感器和仪表：用于监测和测量液压系统的压力、流量、温度等参数。
3.2 液体选择在设计液压系统时，我们需要选择合适的液体作为工作介质。
一般情况下，液压系统常采用液体油作为工作介质，因为它具有良好的润滑性、稳定性和耐高温性能。
对于不同的应用场景，需要考虑液体的黏度、温度范围、氧化稳定性以及环境友好程度等因素。
3.3 液压元件选型为了实现液压系统的设计目标，我们需要对液压元件进行合理的选型。
液压泵、液压马达或液压缸、液压阀门等元件都有不同的类型和规格可供选择。
在选型过程中，需要考虑力的传递要求、流量和压力范围、工作稳定性以及适应特定工况的能力等因素。
3.4 系统控制在液压系统设计中，系统的控制是十分重要的。
通过合理的控制方法和策略，可以实现对液体流动、压力和工作负载的准确控制。
常用的液压系统控制方法有手动控制、自动控制和比例控制等。
根据具体需求，选择适合的控制方式可以提高系统的稳定性和性能。
4. 系统优化为了提高液压系统的工作效率和节能性，我们可以进行进一步的优化。
以下是一些常见的系统优化方法：•使用高效节能的液压泵和液压马达；•优化液体流动路径，减小能量损失；•采用高效的液压阀门和控制系统，减小能量损耗；•合理设计系统布局和管路，减小摩擦损失；•控制液压系统的工作温度，在适当的范围内减小能量损失。
毕业设计任务书课题：新型液压推钢机设计专业机械电子工程学生姓名班级学号指导教师专业系主任发放日期 2013年12月31日推钢机是轧钢生产线上将钢坯推进加热炉内进行加热的专用设备，旧式生产线上往往采用机械式推钢机，其体积大.价格高.故障率高.维修保养复杂。
随着轧钢生产的发展，新型液压推钢机逐步取代了老式机械推钢机，充分利用了液压油缸和液压系统的推力大、体积小、操作方便的优点，使推料工序大大简化，设备成本大大降低。
本课题设计一种利用液压系统实现的推钢机。
本次设计工作通过查阅文献资料，使学生在了解推钢机工作原理的基础上，设计推钢机的整体结构，并利用液压系统实现推钢机的整体功能。
结合本课题，该课题的主要设计研究内容主要包括以下几个方面：(1) 液压推钢机的整体结构设计。
(2) 液压推钢机的机械系统设计。
(3) 液压推钢机的液压驱动系统设计。
二、设计依据1．课题来源：生产实际。
2．产品名称：新型液压推钢机设计。
3．要求推钢机能够完成对钢材的自动助推功能。
4. 该类推钢机要能够适宜于批量处理。
5 工件的材质为5kg，材质为45#钢。
6．采用新型液压系统作为驱动动力源。
1．应具有一定的实用性和可靠性。
2．应当能够完成对钢材的夹紧与助力推送功能。
3．应考虑通用性和特殊要求，便于安装、放置在工作地点并且稳定可靠。
4．要求结构紧凑，重量轻，效率高。
5．设计图样总量：折合成A0幅面在3张以上；工具要求：应用计算机软件绘图。
6．毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印，字数不少于2万字。
7．查阅文献资料10篇以上，撰写1500～2000字左右的文献综述，并有不少于3000 汉字的外文资料翻译。
8．到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告。
9．撰写开题报告。
四、毕业设计物化成果的具体内容及要求1．设计成果要求1）毕业设计说明书 1 份2）图纸(折合成A0图纸) 3 张3）其他：2．外文资料翻译（英译中）要求1）外文翻译材料中文字不少于3000字。
![毕业设计-75t推钢机设计(全套图纸)[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/119f6e8302768e9950e73887.png)
75T推钢机设计摘要推钢机是轧钢车间上料区主要设备之一，其作用是将加热炉前辊道上的钢坯或炉前上料台架上的钢坯推入加热炉进行二次加热过程。
本设计选用了机械式推钢机，在推钢机结构设计上主要采用了齿轮齿条的结构形式。
该机构具有结构简单，整体尺寸适中，传动效率高，维修方便，造价较低的优点。
在本设计中主要对推钢机进行了结构设计和理论计算，并着重对传动机构做了详细的分析设计。
关键词：推钢机；结构设计；理论计算全套图纸加QQ 695132052Design of 120 T pusher-machine for Baotou Steel Bars factoryAbstractPushing steel-rolling workshop is based on one of the main equipments─Pusher-machine, and its role is to push the billet material which lies on the Roller or the bench before the furnace into the furnace for reheating process. The design chooses a mechanical pusher- machine,while the structure designed primarily for the use of the gear and rack structure. The advantages of the structure exists that the body is simple in structure, the overall size of moderate, high transmission efficiency, easy maintenance, the lower main content of the pusheer-design includes the structure design and theoretical calculations and focus on the transmission mechanism to do a detailed analysis and design.Keywords:Pusher-machine; Structural Design; Theoretical calculations目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 ...................................................................................................- 1 - 第一章概述.......................................................................................- 3 - . (3).....................................................................................................- 3 - .....................................................................................................- 4 - .....................................................................................................- 4 - . (6).....................................................................................................- 6 - .....................................................................................................- 6 - .....................................................................................................- 6 - 第二章传动方案的分析与拟定 ..........................................................- 8 - . (8).....................................................................................................- 8 - .....................................................................................................- 8 - . (9)第三章电动机的选择计算 .................................................................- 9 - . (9)...................................................................................................- 10 - ...................................................................................................- 11 - (11)...................................................................................................- 11 - ...................................................................................................- 11 - ...................................................................................................- 12 - ...................................................................................................- 12 - 第四章传动装置的运动及动力参数的选择和计算............................- 12 - (12)...................................................................................................- 12 - ...................................................................................................- 13 - ...................................................................................................- 13 - 第五章减速器的选择计算 ...............................................................- 14 - (14)...................................................................................................- 15 - ...................................................................................................- 15 - (16)第六章．传动机构的设计计算..........................................................- 16 - (16)...................................................................................................- 16 - ...................................................................................................- 17 - (22)...................................................................................................- 22 - ...................................................................................................- 22 - 第七章轴系零部件 ......................................................................- 27 - (27)...................................................................................................- 27 - ...................................................................................................- 28 - ...................................................................................................- 30 - (34)...................................................................................................- 34 - ...................................................................................................- 34 - ...................................................................................................- 35 - ...................................................................................................- 36 - (38)、特点和应用.................................................................................- 38 - ...................................................................................................- 40 - (41)········································- 41 -···································································································- 42 - ·······································································································- 43 -结束语··························································································- 44 - 参考文献··························································································- 45 - 致谢 ·····························································································- 46 -前言钢铁工业作为国民经济的基础工业，一直是衡量一个国家经济发展水平的重要指标。
毕业设计(论文)任务书课题名称钢铁企业钢材轧制生产线上料平台前3吨推钢机的设计系/专业机械系/班级学号学生姓名日期2006年12月1日—— 2007年5月30日指导教师签字：张沈宏教研室主任签字：系教学主任签字：年月日一、毕业设计（论文）课题的背景本课题设计的推钢机是南京钢铁集体有限公司高速线材厂的一个改造项目，高线改造工程年产50万吨线材，钢坯轧前加热需要配备额定小时产量100吨步进加热炉一座，为侧装料、侧出料，采用三班连续工作制。
其原料钢坯的来料、输送到加热炉区的上料以及加热炉炉外的出炉，都必须经过各种机械设备完成，因此这些设备都在改造之列。
改造以后，存放在原料堆场的钢坯，通过磁盘吊车将冷原料钢坯吊至主要起传输作用的输送辊道上，通过辊道运转把钢坯传送到车间内的可以升降的上料平台。
当位于升降台一侧的推钢机接受到加热炉发出的要钢信号后，立即发生动作，将升降台上的钢坯推入到位于上料台另一侧的上料输送辊道上，往加热炉运送，然后再由加热炉前的推钢机把钢坯推入加热炉内加热，当钢坯加热到950度～1150度时，由出钢机出钢，送入炉外的出炉辊道上，将加热的通红的热钢喂入轧机进行轧制，经过初轧、精轧等几道工序，最后加工成成品钢。
本生产流程中用到的两台推钢机，其中一台的作用是在上料台前把钢坯推入至上料辊道，另一台是用在大型的步进式加热炉前。
考虑到我们机械系的学生以后从事的工作以及可能所处的生产环境，结合所学的课程以及目前的能力，本课题主要完成一个完整推钢机的设计工作。
通过该课题的设计，目的是提高同学们查阅资料和工具书的水平，综合运用所学知识的水平，从而提高整体机械设计能力。
二、毕业设计（论文）的内容1、推钢机的总体方安案设计2、标准件的选型3、主要非标零部件的设计及校核。
4、推钢机动作的电气控制设计三、毕业设计（论文）的要求与数据1、推杆机的技术参数：最大推力：3吨；推速：400mm/s；工作行程：3500mm；三班制工作2、设计要求：（1）根据工作条件及所给的参数拟定总体传动方案；（2）选择电动机的型号、适合的功率、输出转速等；（3）选择减速器的类型及型号；（4）完成重要零部件的尺寸设计及校核（主要包括齿轮传动设计校核、推杆的设计校核、轴的设计校核等）；（5）完成所有标准件（包括联轴器、轴承等）的选用；（6）用Autocad完成机械总装图、部件图及零件图（折合2～3张A1图）；（7）画出推钢机控制的电气原理图；（8）完成设计小结，编写设计论文。
本科毕业设计（论文）题目搬运用液压机械手控制系统设计学生姓名学号院（系）机电工程学院专业指导教师时间摘要在工业生产过程中人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。
自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。
本文以三自由度搬运用液压机械手为研究对象，该机械手能在空间抓、放、搬运物体，动作灵活，适用于生产线中、小型批量自动化生产。
机械手的全部动作由液压缸和液压马达驱动，液压缸和液压马达由电磁阀控制，电磁阀由PLC 程序控制。
论文的主要工作如下：设计了机械手的液压系统图，选取了相应的液压元器件，给出了PLC 的控制方案，设计了PLC 接线图、控制面板。
并以此设计了PLC 控制程序，此程序可实现机械手的上升/下降、伸出/缩回、抓取/放松和左转/右转等功能。
关键词：三自由度、机械手、液压、PLCAbstractIn the process of industrial production, people are often subjected to high temperature, corrosion and toxic gases and other factors, increasing the labor intensity of workers, and even endanger life. Since the advent of manipulator, smoothly done or easily solved the corresponding problems.In this paper, three degrees of freedom to move the use of hydraulic manipulator as the research object, the robot hand in space to grasp, put, moving objects, action flexible, applicable to the production line, small batch automated production. The whole movement of the manipulator is driven by the hydraulic cylinder and the hydraulic motor, the hydraulic cylinder and the hydraulic motor are controlled by the electromagnetic valve, and the electromagnetic valve is controlled by the PLC program.The main work of this paper are as follows: design the manipulator of the hydraulic system diagram, select the corresponding hydraulic components, the PLC control scheme is proposed, and thus the design of the PLC control program, this program can realize the rise of manipulator / down, stretched out / retracted, crawl / relax and turn left / right etc. function.Key Words: Three degrees of freedom，manipulator，hydraulic，PLC目录1绪论 (6)1.1课题研究背景及意义 (6)1.2研究现状及发展趋势 (6)1.2.1机械手的研究现状及发展趋势 (6)1.2.2液压技术的研究现状及发展趋势 (7)1.2.3PLC的研究现状及发展趋势 (9)1.3本设计的研究内容 (10)2机械手液压系统方案的拟定 (11)2.1机械手的工作原理 (11)2.2液压系统设计参数 (11)2.3系统局部关键回路的分析 (11)2.3.1调速回路分析 (12)2.3.2卸荷回路的分析和选用 (12)2.3.3平衡回路 (13)2.3.4减速缓冲回路 (13)2.3.5夹紧缸回路 (14)2.4液压系统原理图 (14)2.5本章小结 (16)3液压系统的设计计算 (17)3.1液压执行元件载荷的组成和计算 (17)3.1.1手臂升降缸驱动力的计算 (17)3.1.2手臂伸缩缸驱动力的计算 (19)3.1.3夹紧缸夹紧力及驱动力的计算 (21)3.1.4手臂摆动缸载荷转矩的计算 (22)3.2液压系统主要参数的确定 (24)3.2.1初选液压系统工作压力 (24)3.2.2液压缸的主要尺寸的确定 (25)3.2.3液压马达的排量的计算 (27)3.3液压缸和液压马达所需流量的确定 (27)3.4各液压缸执行元件实际工作压力的确定 (28)3.4.1液压缸的实际工作压力 (28)3.4.2液压马达的实际工作压力确定 (29)3.5液压元件选择 (29)3.5.1液压泵的选用 (29)3.5.2电动机的选用 (30)3.5.3液压元件的选择 (30)3.6液压系统的性能计算 (30)3.6.1液压系统压力损失计算 (31)3.6.2液压系统发热温升计算 (34)3.7本章小结 (36)4搬运用机械手PLC控制方案 (37)4.1可编程控制器（PLC）概述 (37)4.1.1可编程控制器的概述 (37)4.1.2可编程控制器系统组成 (38)4.2PLC选型 (39)4.3机械手的动作要求及控制过程 (40)4.4PLC的I/O分配表 (41)4.5设计电气控制原理图 (42)4.5.1主电路设计 (42)4.5.2控制电路设计 (42)4.5.3辅助电路设计 (43)4.6机械手的控制梯形图 (44)4.6.1手动操作方式 (44)4.6.2单周期操作方式和连续操作方式 (45)4.6.3回原点操作方式 (49)4.7本章小结 (50)5总结 (51)参考文献 (52)致谢 (53)1绪论1.1课题研究背景及意义工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，已经成为现代（自动）制造生产系统中的一个重要组成部分。
热轧板推钢机液压课程设计
1. 课程目标
本课程旨在使学生通过液压课程设计，掌握热轧板推钢机液压系统的原理和应用，提高学生综合实践能力和团队合作能力。
2. 课程内容
1.液压系统组成和基本原理
2.热轧板推钢机液压系统结构及工作原理分析
3.液压系统元件的选型和设计
4.液压系统的系统设计和软件仿真
5.系统调试和效果验证
3. 课程步骤
3.1 实验前准备
在进行课程设计前，需要对课程目标及课程需求进行了解和分析，同时对相关的理论知识进行学习和掌握。
3.2 系统设计
根据实际需求，设计热轧板推钢机的液压系统。
根据课程内容对系统元件进行选型和设计，同时利用Matlab等软件进行液压系统仿真分析。
3.3 系统调试
对设计好的液压系统进行调试测试和效果验证。
通过测试数据和效果分析，对系统进行优化和调整。
3.4 课程结论
通过本课程设计，学生可以深入了解热轧板推钢机液压系统的原理和应用，采取实际操作来提高学生的实践能力和团队协作能力。
4. 课程总结
通过本课程液压设计的学习，学生不仅掌握了热轧板推钢机液压系统的基本原理、组成和结构，而且在实践中对液压元件的选型和系统设计方面得到了锻炼。
同时，通过这样的课程设计，学生加强了团队协作能力、表达沟通能力等综合素质。
液压系统设计毕业设计1. 引言液压系统是一种通过液体传递力量和控制信号的技术，广泛应用于各个领域，包括机械工程、航空航天工程、能源工程等。
本文旨在设计一个满足特定需求的液压系统，以应用于某工程项目的毕业设计。
本文将详细介绍液压系统的设计过程和原理，包括工作原理、组成部分、性能指标和系统布局等方面。
2. 工作原理液压系统的工作原理基于两个基本定律：压力定律和帕斯卡定律。
液压系统通过液体在封闭系统中传递力量和信号。
当液体被加压时，会产生静压力，这个压力会被传递到液体中的每一个部分。
液压系统主要由以下几个组件组成：•液压泵：将电动机或发动机的动力转化为液压能量，提供液压流体的流动。
•液压缸或液压马达：通过液压系统的力量来完成工作。
•油箱：存储液压油，保持液压系统的温度和压力稳定。
•阀门：控制液体的流动，包括方向阀、流量控制阀和压力控制阀等。
•导管和连接件：连接液压系统的各个部件，传递液体。
3. 性能指标设计液压系统时，需要考虑以下性能指标：•动力输出：液压系统需要能够提供足够的动力来执行所需的工作任务。
•响应时间：液压系统的响应时间应该尽可能短，以确保工作的准确性和效率。
•系统效率：液压系统的效率应高，以减少能量损失和热量产生。
•系统可靠性：液压系统需要具备一定的可靠性，以确保长时间运行的稳定性。
•安全性：液压系统在设计上需要满足工作环境的安全要求，以防止意外事故的发生。
4. 系统布局设计在设计液压系统的布局时，需要考虑以下因素：•功能需求：根据所需的工作任务确定液压系统的功能需求，包括液压泵的选型、液压缸的布置等。
•空间约束：根据工作场地的限制，确定液压系统的尺寸和布局。
•连接方式：选择合适的连接方式和连接件，确保液压系统的连接可靠性。
•管道布置：设计合理的管道布置，避免过长或过短的管道对系统性能产生影响。
•安全设备：根据安全要求，选择合适的安全设备，如压力开关、液压阀等。
5. 结论通过本文的液压系统设计，我们能够满足特定需求的液压系统的毕业设计要求。
130T推钢机设计摘要我设计的为机械式推钢机，它结构简单，，传动效率高，整体尺寸合适，维修方便造价便宜等特点。
本文具体包括轧制工艺过程和自动化控制简介，推钢机的分类和结构特点传动方案的传动和拟定，电动机的选择与校核、减速器的选用、传动方式、齿轮齿条传动和齿轮传动设计、轴系零件指的是通过一系列的设计和计算对轴和轴承做比较全面的强度与刚度的审核。
及设备的维修、润滑和维护。
机械式推钢机通过齿轮齿条的啮合传动把电能转化为动能，带动推杆完成推钢。
本文设计中主要对推钢机进行了结构设计和理论计算，对传动机构做了更深入的分析设计，最后做了设备经济性能和可靠性能评价。
关键词：电动机；推钢机；理论计算；结构设计全套图纸，加153893706A design for 130 tons of steel machineAbstractI designed a rack pusher, the reliable work, high transmission efficiency, thrust and large travel, but their heavy equipment, the gear rack type pushing steel machine widely used. rack type pusher through engaging transmission gear rack of the rotary motion of the motor into linear motion of the push rod rack, drive complete pusher, Design analysis describes the design scheme, including the determination of the pusher and classification and characteristics of the design; the design and calculation of main drive system, including the original design parameters, calculation and check of the motor, calculation and check of coupling and reducer; design and calculation of the main parts, including rack-and-pinion meshing gear strength calculation, calculation of the strength of the shaft, bearing selection and calculation, and the selection of the key and checking; and then the equipment repair, installation, lubrication and seal design, finally the reliability and economical evaluation of equipment.Keywords: billet; pusher; rack type pusher目录1.绪论 (5)1.1轧制工艺过程简介 (5)1.1.1轧制过程 (5)1.1.2热轧 (5)1.1.3冷轧 (3)1.2推钢机的种类 (5)1.3推钢机结构特点 (6)1.4推钢机未来发展趋势 (6)2 传动方案的分析与拟定 (8)2.1 传动方案的分析 (8)2.1.1常用的传动类型及其特点 (8)2.1.2机械传动系统设计时应注意的事项 (9)3 电动机选择和计算 (11)3.1 概述 (11)3.1.1常用电动机的特点及用途.............................................................................. .. (11)3.1.2电动机选择方法 (12)3.2电动机选择计算与校核 (12)3.2.1选择电动机的结构与类型 (12)3.2.2选择电动机的容量 (12)3.2.3选定电动机的型号和参数 (13)3.2.4电机过载校核 (13)4传动装置的运动及动力参数选择和计算 (15)4.1传动比的计算与分配 (15)4.1.1传动装置的总传动比 (15)4.1.2 分配各级传动比 (15)5 减速器的选择计算 (17)5.1减速器的概述 (17)5.1.1减速器的作用 (17)5.1.2减速器的分类 (17)5.2减速器的选用 (17)6 传动机构的设计计算 (19)6.1齿轮齿条传动的强度计算 (19)6.1.1齿条的特点 (19)6.1.2齿轮齿条传动的强度计算 (19)7 轴系零部件 (24)7.1轴的设计 (24)7.1.1轴的分类 (24)7.1.2轴的常用材料 (24)7.1.3轴的强度计算 (25)7.2轴承的选择预计算 (28)7.2.1概述 (28)7.2.2轴承的分类 (28)7.2.3轴承的寿命校核 (29)7.2.4验证轴承的极限转速 (31)7.3键的设计与校核 (31)7.3.1键联接的选择 (31)7.3.2键的尺寸的选择与校核 (32)7.4推杆的稳定性校核 (33)8.设备安装、维修、润滑及密封 (35)8.1设备安装 (35)8.2设备维修 (35)8.2.1设备维修保养 (35)8.2.2设备检查 (35)8.2.3设备修理 (35)8.3润滑及密封 (36)8.4设备可靠性与经济性评价 (37)8.4.1机械设备的有效度 (37)结束语 (38)致谢 (39)参考文献1.绪论1.1轧制的工艺过程1.1.1轧制过程轧制过程：轧件通过摩擦力拉进旋转轧锟之间，受到塑性变形的压缩过程，通过轧制的金属有一定的形状、尺寸和性能。
专用铣床液压系统设计1 前言相对于机械传动，液压传动是一门新的技术。
液压传动与机械传动、电力传动、气压传动相比，具有相当多的优点，因此在国民经济各个部门中都得到了广泛的应用，并且具有相当广阔的发展前景。
机床中采用液压传动主要是因为液压传动可以实现无极变速、易于实现自动化、能够实现频繁的往复运动。
目前，我国已经形成了门类齐全的标准化、系列化和通用化液压元件系列产品。
同时，我国在消化、吸收国外先进液压技术的同时，大力研发国产液压元件新的产品，加强了产品质量可靠性以及新技术应有的研究，不断的调整产品结构，对一些差的液压件产品采取逐步淘汰的措施。
因此，随着科学技术的不断向前发展，液压技术将越来越成熟，应用更加广泛。
本文通过一系列的论证，从选取液压系统方案入手，对专业铣床的液压系统进行了分析和设计。
在设计过程中，我贯彻少而精、理论与实际相结合的原则，主要对液压系统和液压缸进行了设计，最后对部分零部件用PROE进行了实体建模。
在设计专业铣床液压系统中，汪老师对本设计给予了极大的帮助和辅导，在此我向汪老师表示衷心的感谢。
由于个人水平和能力有限，文中难免存在疏漏和不足，谬误及不妥之处敬请老师指正。
2 选题背景题目来源及题目类别：题目来源：生产实际和老师的科学研究题目类别：毕业设计研究的目的和意义液压系统设计是一个综合实践性教学环节，通过该毕业设计，要求达到以下目的：1. 巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力；2. 正确合理地确定执行机构，选用标准液压元件；能熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统；3. 熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。
对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD技术等方面的基本技能进行一次训练，以提高这些技能的水平。
国内外专用铣床的发展和研究状况“十五”以来，尤其是最近二、三年，随着国民经济的持续发展和国家对国产数控机床的大力支持，我国许多重要行业对加工中心和数控铣床的需求愈来愈大。
江阴职业技术学院毕业设计说明书课题： PLC推钢机控制系统设计子课题: 同课题学生姓名:专业机电一体化学生姓名赵晓波班组09机电2班学号09020504指导教师益文娟完成日期2011年12月15号目录摘要 (Ⅲ)前言 (Ⅳ)第一章推钢机的简介 (1) (1) (1) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (3)第二章电机电气控制、启动方式和线路保护 (4) (4) (11) (12) (12) (13) (14) (14) (14) (14) (15)第三章液压系统 (16) (16) (16) (16) (16)第四章PLC及现场总线 (18)PLC基本概念 (18)PLC的定义 (18)PLC的分类 (18) (18) (18) (18)PLC硬件组成 (18)CPU运算和控制中心起“心脏“作用 (18) (18) (18) (18)PLC的基本工作原理 (18)PLC的特点 (19)PLC的主要特点 (19)PLC的功能 (19)PROFIBUS (20) (20)参考文献 (22)致谢 (23)摘要推钢机是冶金轧钢生产线上将钢坯推进加热炉内进行加热的专用设备，它充分使用了液压油缸和液压系统的出力大，体积小操作方便的优点。
充分使用了液压油缸和液压系统的出力大，体积小操作方便的优点。
使推料工序得到减化，同时也降低了设备成本。
推钢机以先进的自动化控制设备和计算机技术的应用，冷轧不锈钢带、硅钢带、精密合金钢带、稀有合金带、高精度极薄冷轧碳素钢带等各种高精度高品质产品的出产，大大地促进了轧钢生产企业的经济效益和竞争能力，有力地提升了我国轧钢生产企业的形象。
推钢机解决了在高温、高粉尘下工作油缸的密封、主机导向部位的密封及磨损问题，从根本上解决了液压系统维护难、寿命短的问题。
完全替代了以前的人工作业，实现了多个推爪同步机械自动化操作，提高了生产的小时作业率.推钢机是轧钢车间上料区主要设备之一，其作用是将加热炉前辊道上的钢坯或炉前上料台架上的钢坯推入加热炉进行二次加热过程。
本设计选用了机械式推钢机，在推钢机结构设计上主要采用了齿轮齿条的结构形式。
该机构具有结构简单，整体尺寸适中，传动效率高，维修方便，造价较低的优点。
在本设计中主要对推钢机进行了结构设计和PLC控制设计，并着重对PLC控制系统做了详细的分析设计。
关键词： PLC；PLC通信；总线；电机的星角启动前言我国钢铁工业近年来发展很快，钢产量己连续多年突破亿吨大关，钢铁产品质量也得到了很大的提高，特别是在轧钢生产方面。
各种高精度轧钢机械设备的引进和投产，先进的自动化控制设备和计算机技术的应用，冷轧不锈钢带、硅钢带、精密合金钢带、稀有合金带、高精度极薄冷轧碳素钢带等各种高精度高品质产品的出产，大大地促进了轧钢生产企业的经济效益和竞争能力，有力地提升了我国轧钢生产企业的形象。
但是由于科学技术的飞速发展，新的设备和新的技术以惊人的速度不停地改进和更新，产品的技术含量越来越高，对产品生产机械设备和操作技术的要求也越来越高。
因而及时掌握新型轧钢机械设备的性能，熟练掌握新的操作技术，全面应用先进的自动化控制技术和计算机轧制技术，是当前轧钢生产企业进一步提高产品质量、降低轧钢生产成本、增强轧钢生产企业的市场竞争能力的关键所在。
本设计包括了PLC控制系统及推钢机的设计，并重点针对PLC控制系统的设计。
具体包括：自动化控制简介，推钢机的分类、结构和PLC控制系统设计，电动机的选用和启动控制方式。
电动机的选定标准是满足推钢机总的功率要求，转速适中，并且应具有频繁快速启动和反转能力以带动推钢机推杆做往复运动。
控制总线选择了PROFIBUS，其应用了IEC标准的物理层，从而可以在爆炸危险的区域内连接本质安全型通过总线馈电的现场仪表。
编程工具我们选择了西门子的S7—200，它结构紧凑、扩展性能良好、指令功能强大、价格低廉成为当代各种小型控制工程的理想控制器。
电机的启动方式选择了星—角降压启动，因为这种方式能降低启动时的电压，限制启动电流，所以特别适用容量较大的电动机。
电机控制电路选择的是时间继电器自动控制星—角降压启动控制路线，时间继电器KT做控制电动机Y形降压启动时间和完成星—角自动切换。
第一章推钢机的简介推钢机的种类推钢机主要用于炉前坯料，通过推钢机输出动力，逐步向炉内推移，进行加热处理。
推钢机的种类很多，常见的有齿轮齿条式、丝杠螺母式、曲柄连杆式、液压式等，还有的推钢机把齿轮齿条传动和液压传动相结合，形成了液压齿条式。
它们各自有自身的特点，在不同的加热炉上发挥着各自的作用。
齿轮齿条式推钢机通过齿轮齿条的啮合传动把电机的旋转运动转变为齿条的直线运动，带动推杆进行推钢工作。
其工作可靠，传动效率高，推力和行程大，但设备自身重量大。
目前齿轮齿条式推钢机应用比较广泛。
丝杠螺母式和曲柄连杆式工作效率低，行程和推力较小，一般用于小型加热炉，新上加热炉一般很少采用。
液压式推钢机由液压缸直接推动推杆工作，结构简单，推力大，自重轻，速度、行程易控制，但行程不宜太大，且液压系统制作、维护较困难。
根据钢车间使用的经验，，一般采用齿条式推钢机较适宜。
因为齿条式推钢机传动效率高，使用可靠，这是螺旋式推钢机无法比拟的。
推钢机的结构特点：机械型推钢机由电机、减速机及机械传动部分、壳体等组成，其主要特点是推行平稳，推力大，可推进双排坯料。
液压型推钢机由液压油缸、液压泵站、平衡推杆及底座等组成。
液压推钢机的特点是：结构简单、推力大、造价低，也可推进双排坯料。
机械式（齿轮齿条）推钢机制作成本及复杂程度远远高于液压推钢机，并且体积庞大笨重，噪音大，随机控制性能差；机械推钢机维护要比液压推钢机麻烦，一但出现故障必须停机待修；维护工作量及维护成本远远高于液压推钢机。
液压推钢机在推力上远远高于机械式推钢机：同样功率的情况下两者的推钢能力要差好多倍，如果同样推动250吨钢坯，液压推钢机只需要55千瓦的驱动功率即可满足要求，但机械推钢机要达到200千瓦以上的驱动功率才能正常工作。
推力、推速、行程是推钢机的主要技术参数，尤其是最大推力。
推力计算的正确与否关系着推钢机的经济性和使用寿命。
推力计算公式为：1;F GgfK = （1-1）式中：G 为钢坯质量，单位是kg ；g 为重力加速度，一般来说29.81/g m s =；1K 为考虑到加热炉轨道不平，受热变形等因素的影响系数，1K =～。
f 为滑动摩擦系数，f=～1；摩擦系数的大小对推力产生直接的影响，而摩擦系数的大小主要取决于钢坯温度，钢坯温度对摩擦系数的影响为：常温时，f=；300°C 时，f=； 400°C 一500°C 时， f=—； 600°C 一800°C 时，f=—；大于800°C 时，f=。
可见，钢坯温度越高，摩擦系数愈大。
一般来说，加热炉分为预热段、加热段和均热段，各段温度不尽相同，应根据每段温度、钢坯质量计算出各段所需推力，最后相加。
对于有些加热炉来说，炉底是倾斜的，这时还应考虑到钢坯重力的分力对推力的影响。
推钢机属于低速重载，繁忙使用，齿轮齿条属于重点零件。
要通过计算，选择合理的模数和材质，进行合理的热处理，结构设计要优化，避免出现胶合、点蚀，甚至断齿等现象。
推杆工作中会受到齿条推力、钢板阻力、压轮压力等复杂力系的作用，强度、刚度要高，结构要可靠，一般采用箱型梁钢板焊接结构。
一般来说，影响推钢机生产率的主要因素是推杆返回时的空载时间。
为了提高生产率，推钢机的返回速度可以取得比推速大，一般返回速度比推速大50%至数倍。
实际使用表明，返回速度比推速大一倍左右比较合适。
有的推钢机设有慢速推钢电动机和快速返回电动机，用以调节速度。
采用液压推钢机，可以方便地调节推钢速度。
,这取决与所推炉料的尺寸及炉台宽度。
用吊车上料时，行程应大于每次填料总宽度，并大于辊道的宽度；用辊道上料时，除了考虑大于辊道宽度外，还应根据检修要求（要求推头能退到辊道外侧）所需长度来定热轧、冷轧板带轧机生产线上，设计中用户选用推钢机主要有两种形式：液压推钢机：设备简单，重量轻，使用稳定，噪音小，设备定型后可以通过改变液压系统压力改变推力机械推钢机：主要是利用齿轮齿条产生推力，设备重量大，噪音大，当推力很大时设备重量相应增加很大，而且能耗大，但是维护很简单。
大推力的推钢机造价较高。
机械、液压推钢机，相比较而言，无论是使用效果还是经济方面液压推钢机都优于机械推钢机：1,机械式（齿轮齿条）推钢机制作成本及复杂程度远远高于液压推机，并且体积庞大笨重，噪音大，随机控制性能差；2,机械推钢机维护要比液压推钢机麻烦，一但出现故障必须停机待修；3,维护工作量及维护成本远远高于液压推钢机。
4，液压推钢机在推力上远远高于机械式推钢机：同样功率的情况下两者的推钢能力要差好多倍，例如：推动250吨钢坯，液压推钢机只需要55千瓦的驱动功率即可满足要求，但机械推钢机要达到200千瓦以上的驱动功率才能正常工作。
从生产成本上远远低于机械推钢机，液压推钢机如果设计成双驱动系统时可以在不停机的情况下对需要维修的系统在线维修，机械推钢机这方面就无能为力了！液压推钢机是未来的发展趋势，体积小、造价低、维护保养方便、推力大等很多有点综上可以得出：推钢机的未来发展趋势是向着体积更小、造价更低、维修更方便的液压方向发展：第二章电机电气控制、启动方式和线路保护异步电动机因其结构简单、价格便宜、,所以容量大的电动机必须采取一定的方式起动,星—三角形换接起动就是一种简单方便的降压起动方式采用星三角起动方式时，电流特性很好，而转矩特性较差，所以客观存在只适用于无载或者轻载起动的场合。
换句话说，由于起动转矩小，星三角起动的优点还是很显著的，因为基于这个起动原理的星三角起动器，同任何别的减压起动器相比较，其结构最简单，价格也最便宜。
除此之外，星三角起动方式还有一个优点，即当负载较轻时，可以让电动机在星形接法下运行。
此时，额定转矩与负载可以匹配，这样能使电动机的效率有所提高，并因之节约了电力消耗。
这一线路的设计思想仍是按时间原则控制起动过程。
所不同的是，凡是正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼式异步电动机，均可采用这种线路。
（推钢机控制原理图2）推钢机控制原理图(1、2)原理：在启动时将电动机定子绕组接成星形，每相绕组承受的电压为电源的相电压（220V），减小了起动电流对电网的影响。
而在其起动后期则按预先整定的时间换接成三角形接法，每相绕组承受的电压为电源的线电压（380V），电动机进入正常运行。
推钢机控制原理图（3）推钢机控制原理图(3)原理：电动机转动，给液压油加压，使其有压力油输出，加热器是给液压油加热的，转换器把交流220伏转换成直流24伏，为PLC提供电源。
