四柱液压机课程设计
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XX学院XX UNIVERSITY 本科生毕业设计及控制系统设计XX学院教务处二○一三年六月制(2015届)本科生毕业设计说明书200T四柱式液压机结构及控制系统设计2015年6月摘要本次毕业设计的主要任务为200T三梁四柱式液压机的结构设计及控制系统设计。
液压机的应用较广泛,在日常生活中到处可以见到,其基本工作原理为根据帕斯卡原理。
以液体作为传递介质,达到实现能量的转换的效果,从而实现各种锻压的成型工艺。
这种液压机适用于各种可塑性工件的压制工艺,如冲压、拉伸薄板、压制、翻边、弯曲等,也适用于砂轮成型、工件的校正、压装和各种冷挤金属零件成型、塑胶制品及粉末制品的压制成型工艺。
液压机是由主机和液压控制系统、电气控制系统组成。
液压机主机走成包括工作台、上横梁、导柱、滑块、顶出缸、主缸、安装地基等,动力机构包括泵、油箱、电机、电气控制系统、各种液压控制阀等。
动力机构在电气控制系统控制下,通过液压系统,实现能量的转换、传递和调节,完成各种工艺循环。
关键词:四柱式液压机,液压系统,电气系统,PLC控制全套图纸,加153893706ABSTRACTThe graduation design task for 200T the structure design of three beam four-column type hydraulic press machine control system design. Hydraulic press application more widely, can be seen everywhere in our daily life, its basic working principle is according to the driving principle of the liquid to liquid as PASCAL transfer media, achieve the result of realization of energy conversion, so as to realize all kinds of forging press molding process. The hydraulic press suppression techniques are suitable for all kinds of plastic parts, such as stamping, stretching, pressing plate, flanging and bending etc., can also be applied to wheel molding, artifacts of calibration, pressure equipment and a variety of cold extrusion molding metal parts, plastic products and powder products of pressure molding process. Hydraulic press is controlled by the host and hydraulic system, electrical control system. Hydraulic press host go into workbench, beams, guide pin, slide block, ejection cylinder, master cylinder, such as installation of foundation, motivation mechanism including pumps, tanks, motor, electric control system, all kinds of hydraulic control valves, etc. Dynamic mechanism under control in the electric control system, through the hydraulic system, realization of energy conversion, transfer and adjustment, finish all kinds of process cycle.Keywords:four column hydraulic machine, hydraulic system, electrical control system, PLC目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1研究本课题的意义 (1)1.2液压机的简介及发展现状 (1)1.3设计内容要求 (2)1.4给定的液压机参数 (2)1.5本章小结 (2)第2章液压机设计总体方案分析 (3)2.1 四柱液压机的组成 (3) (4) (4)2.2.2四柱式液压机的动作顺序分析 (4)2.2.3四柱式液压机的工作循环初步分析 (4)2.2.4液压机主要参数的拟定 (5)第3章四柱式液压机主机结构设计 (6)3.1 液压缸的设计 (6) (6) (7) (8) (8) (9)3.3 顶出缸计算 (13) (13) (15) (15) (16) (16) (17)第4章四柱式液压机强度计算与校核 (18) (18) (18) (18) (19) (20) (21) (22) (22) (24) (24) (25) (26) (26) (29) (29) (31)第5章液压控制系统设计 (32)5.1 液压系统流量计算 (33) (33) (33) (35) (36) (36) (37) (37)5.6 液压系统原理图拟定 (41)5.7 液压系统油路控制分析 (43) (44) (45)5.10 液压元器件 (46)5.11 液压系统温升的验算 (46)第6章液压机PLC控制系统设计............ 错误!未定义书签。
项目二液压系统基本回路【课题名称】任务3设计与搭建四柱冲压机液压控制回路【课时安排】3学时【教学目标】1.了解减压阀和顺序阀的基本知识。
2.认识减压回路和平衡回路。
3.掌握四柱冲压机装置液压控制回路的设计与调试方法。
【教学重点】1.减压回路和平衡回路。
2.掌握四柱冲压机装置液压控制回路的设计与调试方法。
【教学难点】平衡回路的工作原理。
【关键点】平衡回路的应用。
【教学方法】理实一体、讨论法、多媒体展示【教具资源】实训室、多媒体教学设施【教学过程】一、导入新课教师通过展示四柱冲压机工作过程,引出本任务学习内容。
二、讲授新课教学环节1 任务布置及分析教师活动:通过分析任务要求,引导学生确定本次任务使用的元器件及回路要求。
学生活动:分组讨论确定完成本次任务的回路要求及元器件。
教学环节2 知识链接教师活动1:通过分析任务要求,利用实物展示及动画视频资料,介绍本任务所需使用的压力控制元件直动式减压阀的结构、工作原理及减压回路的基本知识。
学生活动1:通过听讲了解直动式减压阀的结构、工作原理及减压回路的基本知识。
知识点1:直动式减压阀的结构、工作原理及减压回路的基本知识。
减压阀是使出口压力低于进口压力的一种压力控制阀,其作用是减低系统中某一回路的油液压力,从而可以使一个液压源同时提供两个或几个不同压力的输出,按结构可分为直动式和先导式。
本任务采用是直动式减压阀。
1.直动式减压阀图6-3-2所示为直动式减压阀,它的基本结构包括阀芯1、压力反馈口2、弹簧3和调压手柄4等,其中P为油液进口,A为出口,L为泄压口。
如图6-3-2(b)所示,当出口A 压力未到调定压力时,阀芯处在初始位置,它的阀口是打开的,阀的进、出油口相通。
当出口A压力到达调定压力时,油液经过压力反馈口,使阀芯克服弹簧力右移,阀口关小,减压阀工作,此时A口压力和弹簧力基本保持平衡,出口压力稳定在一个固定值上。
泄压口L必须单独连接油箱,不允许直接连到液压系统的回油管中,否则,减压阀的阀芯除了有弹簧力还会附加液压力,影响减压效果。
一、系统工况分析1、负载分析(1)、主缸工作负载给定液压机的公称压力为300T,回程压力40T,即工作负载Ft1=3000KN,Ft2=400KN惯性负载快进和回程估计加速时间都是0.5s,工作部件总质量1000kg,则根据快进和回程速度分别为100mm/s、52mm/s得,Fm1=200N,Fm2=104N阻力负载运动摩擦阻力可以忽略,密封阻力为工作负载的5%,Ffs1=150KN,Ffs2=20KN(2)、顶出缸工作负载给定下缸最大顶出力为30T,回程压力15T,即工作负载Ft1=300KN,Ft2=150KN惯性负载快进和回程估计加速时间都是0.5s,工作部件总质量500kg,则根据顶出和回程速度分别为65mm/s、138mm/s得,Fm1=65N,Fm2=138N阻力负载运动摩擦阻力可以忽略,密封阻力为工作负载的5%,Ffs1=15KN,Ffs2=7.5KN液压缸在各工作阶段的负载值2、负载图和速度图主缸快进速度100mm/s,上滑块压制速度6.8mm/s,上滑块回程速度52mm/s,下缸顶出速度65mm/s,回程速度138mm/s。
上滑块最大行程800mm,工进行程200mm,下缸最大行程250mm。
3、确定系统的工作压力书239页表11-2、表11-3根据表1、2确定,负载执行元件的工作压力上缸25MPa二、液压缸主要参数的确定1、选择液压缸的形式书239页表11-1根据表3确定液压缸的形式为双作用单活塞杆液压缸2、确定液压缸的主要参数2.1、主缸参数主缸的内径:(注:所用公式都来源于文献【10】【17】)1D =pF π14=2534 ⨯⨯π=0.390M(2-1) 主缸活塞杆直径1d =PF D π2214-(2-2)=6321025104004390.0⨯⨯⨯⨯-π=0.363M(2-2)按标准取整1d =0.37M 2.2、顶出缸参数 顶出缸的直径:2D =pF π34=253.04 ⨯⨯π=0.124M按标准取整2D =0.13M 顶出缸的活塞杆直径2d =PF D π4214-=632102510150413.0⨯⨯⨯⨯-π=0.096M按标准取整2d =0.1M 3、液压缸力和流量计算3.1、压力计算 主缸实际压力:实1P =KN P D 2986102539.04π4π6221=⨯⨯⨯= (2-3)主缸实际回程力:实2P =KN P d D 2981025)37.039.0(4π)(4π6222121=⨯⨯-⨯=- (2-4)顶出缸实际顶出力:实3P =KN P D 332102513.04π4π6222=⨯⨯⨯= 顶出缸实际回程力:实4P =KN P d D 1351025)1.013.0(4π)(4π6222222=⨯⨯-⨯=-3.2、 流量计算主缸进油流量与排油流量:(1)快速空行程时的活塞腔进油流量1Q=1Q 1214V D π=Min L /75.7166010039.04π2=⨯⨯⨯ (2-5)(2)快速空行程时的活塞腔的排油流量,1Q,1Q =12121)(4V d D -π=Min L /63.7160100)37.039.0(4π22=⨯⨯-⨯ (2-6)(3)工作行程时的活塞腔进油流量2Q2Q =2214V D π=Min L /74.48608.639.04π2=⨯⨯⨯(4)工作行程时的活塞腔的排油流量,2Q,2Q =22121)(4V d D -π=Min L /87.4608.6)37.039.0(4π22=⨯⨯-⨯(5)回程时的活塞杆腔进油流量3Q3Q =32121)(4V d D -π=Min L /25.376052)37.039.0(4π22=⨯⨯-⨯(6) 回程时的活塞腔的排油流量,3Q,3Q =3214V D π=Min L /71.372605239.04π2=⨯⨯⨯顶出缸的进油流量与排油流量: (1)顶出时的活塞腔进油流量4Q=4Q 4224V D π=Min L /77.51606513.04π2=⨯⨯⨯(2)顶出时的活塞杆的排油流量,4Q,4Q =42222)(4V d D -π=Min L /14.216065)1.013.0(4π22=⨯⨯-⨯(3)回程时的活塞杆腔进油流量5Q5Q =52222)(4V d D -π=Min L /87.4460138)1.013.0(4π22=⨯⨯-⨯(4)回程时的活塞腔的排油流量,5Q,5Q =5224V D π=Min L /90.1096013813.04π2=⨯⨯⨯三、 液压系统原理图1.主油箱2.三相异步电动机3.斜盘式轴向柱塞泵4.顺序阀5.先导溢流阀6.三位四通电磁换向阀7. 二位四通电磁换向阀8.压力继电器9. 单向阀10.压力表11.补油箱12.上缸13.背压阀14.液控单向阀15.行程开关16.下缸17.节流阀图1是油路控制原理系统图,工作时,电液换向阀6通电,压力油由泵3打出,经顺序阀4,进入电液换向阀6的右位,再通过单向阀9 ,进入上缸12的上腔。
四柱式液压机液压系统设计四柱式液压机液压系统是一种常用的工业生产设备,其液压系统设计的好坏直接影响到设备的性能和使用寿命。
下面将从液压系统的组成和设计要点两个方面做详细的介绍,以期对四柱式液压机液压系统的设计有一个全面的了解。
1.液压系统的组成(1)液压泵:液压泵是液压系统的动力源,负责向液压缸提供压力油。
在选择液压泵时,应考虑液压系统的工作压力、流量需求以及工作环境等因素。
(2)液压缸:液压泵提供的压力油通过液压管路输送到液压缸中,产生推力或拉力。
液压缸通常由活塞、密封装置和活塞杆组成。
(3)液压阀:液压阀用于对液压系统进行控制和调节。
常见的液压阀包括直动式换向阀、电磁换向阀、电液比例阀等。
液压阀的选择应根据液压系统的控制要求和性能参数进行。
(4)油箱:油箱用于储存液压油,并起到冷却液压油的作用。
油箱还会安装滤油器和油位检测器等附件。
(5)液压管路:液压管路将液压泵提供的压力油输送到液压缸中,起到传输作用。
液压管路应选择适当的管径和材料,保证系统的流量和压力损失在合理范围内。
2.液压系统设计要点(1)系统工作压力:四柱式液压机液压系统的工作压力一般在10-25MPa之间。
工作压力的选择应根据液压机的设计要求和工作环境进行,同时应考虑液压泵、液压管路和液压缸等部件的承压能力。
(2)液压泵的选择:液压泵的选择应通过计算液压系统的流量需求,确定液压泵的流量和压力参数。
同时,还需要考虑液压泵的转速、功率和效率等因素。
(3)液压阀的选型:根据液压系统的控制要求和性能参数,选择适合的液压阀。
在选择液压阀时,还需要考虑其密封性能、反应速度和可靠性等因素。
(4)油箱和冷却系统设计:油箱的设计应满足液压油的储存和冷却要求。
油箱的尺寸应根据液压泵的流量和液压系统的容积进行选择。
冷却系统的设计应确保液压油的温度在合理范围内,避免油温过高导致液压系统的故障和损坏。
(5)液压管路的设计:液压管路的设计应根据液压系统的流量和压力损失进行计算。
中华人民共和国教育部****大学毕业设计设计题目: 100T四柱液压机液压系统设计学生: *****指导教师: *******教授学院:*******学院专业:************************************************大学毕业设计任务书设计题目 100T四柱液压机液压系统设计指导教师**************专业 ********************************************* 学生*************100T四柱液压机液压系统设计摘要本设计为四柱式液压机,四柱液压机的主机主要由上梁、导柱、工作台、移动横梁、主缸、顶出缸等组成。
其中主缸可完成快速下行、慢速加压、保压延时、释压换向、快速返回、原位停止的动作;顶出缸可实现向上顶出、停留、向下退回、原位停止的动作。
本设计主机最大工作负载为1000KN。
通过对液压缸工况分析确定液压缸负载的变化,拟定液压系统图和电磁铁动作顺序。
并设计主液压缸,计算主液压缸的尺寸和流量,主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制。
根据技术要求及设计计算选择液压泵、GE系列电磁阀等液压元件。
通过液压系统压力损失和温升的验算,液压系统的设计可以满足液压机顺序循环的动作要求,设计的四柱液压机能够实现塑性材料的锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲等成型加工工艺。
本液压系统选用PLC控制系统,通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换,调节和输送,完成各种工艺动作的循环。
液压机采用集中式布置,液压系统油源与控制调节装置置于主机之外。
该液压机结构紧凑,动作灵敏可靠,速度快,能耗小,噪音低,压力和行程可在规定的范围内任意调节,操作简单。
关键词:四柱液压机;液压系统;PLC100T Four-column hydraulic press hydraulic system designAbstractThe design for the Four-column hydraulic machine, four-column hydraulic machine is mainly composed of the host beam, pillar, table, moving beams, master cylinders, composed of the top of the cylinder. The master cylinder can be completed quickly down, slow compression, security calendar, the release pressure for the rapid return of in situ to stop the action; the top of the cylinder can be achieved out of the top up, stay, down the back, stopped in situ action. The design maximum working load of the host 1000KN. Conditions on the hydraulic cylinder hydraulic cylinder load analysis to determine changes in the hydraulic system developed action plans and the electromagnet order. And the main hydraulic cylinder design to calculate the size of the main cylinder and the flow rate of master cylinder for access and security, travel limit switches to control through the stroke. Calculated according to the technical requirements and design options hydraulic pump, GE series of solenoid valves and other hydraulic components. The hydraulic system pressure loss and temperature rise of checking, hydraulic system design to meet the hydraulic requirements of the order cycle of action, designed to achieve four-column hydraulic press plastic material, forging, stamping, cold extrusion, straightening, bending and other forming processes. The PLC control system, hydraulic system used by a variety of hydraulic pumps and cylinders and valves to achieve energy conversion, regulation and distribution, complete a variety of process action cycle. Hydraulic press using a centralized arrangement, the hydraulic system and control of oil sources outside the regulating device in the host.The hydraulic machine structure is compact, reliable sensitive action, speed, energy consumption, low noise, stress and travel can be adjusted within the limits prescribed, simple operation.Keywords: Four-column hydraulic press; hydraulic system; PLC目录摘要Abstract1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 发展概况 (2)2液压系统工况分析 (3)2.1 载荷的组成和计算 (3)2.1.1 主液压缸载荷的组成与计算 (3)2.1.2 绘制负载图和速度图 (4)2.1.3 初选系统工作压力 (4)2.2 液压系统及元件的设计 (5)2.2.1 拟定液压系统图 (5)2.2.2 电磁铁动作顺序 (6)3 液压缸的设计 (7)3.1 液压缸基本结构设计 (7)3.1.1 液压缸的类型 (7)3.1.2 缸口部分结构 (7)3.1.3 缸底结构 (7)3.2 缸体结构设计 (7)3.2.1 液压缸主要参数的确定 (7)3.2.2 液压缸动作时的流量 (8)3.2.3 缸的设计计算 (9)3.2.4 活塞的设计 (12)3.2.5 活塞杆的设计 (13)3.2.6 导向环的设计 (15)3.2.7 导向套的设计 (16)3.2.8 缸盖的设计 (16)4 液压元件的选择及性能验算 (19)4.1 液压元件的选择 (19)4.1.1 液压泵的选择 (19)4.1.2 GE系列阀简介及选择 (20)4.1.3 辅助元件的选择 (20)4.1.4 管件的选择及计算 (21)4.1.5 油箱容量的确定 (22)4.2液压系统性能验算 (23)4.2.1 液压系统压力损失 (23)4.2.2 液压系统的发热温升计算 (24)5 液压系统的PLC控制设计 (25)5.1 PLC概述 (25)5.2 控制部分设计 (25)6 结论 (29)参考文献致谢四柱液压机液压系统设计1绪论1.1 概述液压机是一种以液体为工作介质,用来传递能量以实现各种工艺的机器。
毕业设计--四柱液压机设计中国矿业大学成教院本科毕业论文题目:四柱液压机设计姓名:金沛磊学院:矿业大学成教第一分院年级/专业:机械电子11本指导老师:韩振铎完成日期:2021年06月10日摘要自18世纪末世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有二三百年的历史。
本世纪60年代以后,液压技术随着空间技术、计算机技术的开展而迅速开展。
当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向开展。
我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上,后来又用于拖拉机和工程机械。
现在,我国的液压系统在各种机械设备上得到了广泛的使用。
压力机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成形、打包等加工工艺中广泛应用的压力加工机械设备。
液压压力机〔简称液压机〕是压力机的一种类型,它通过液压系统产生很大的静压力实现对工件进行挤压、校直、冷弯等加工。
液压机的结构类型有单柱式、三柱时、四柱式等形式。
PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力有很好的应用,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统.近年,工业计算机技术〔IPC〕和现场总线技术〔FCS〕开展迅速,挤占了一局部PLC市场,PLC增长速度出现渐缓的趋势,但其在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。
PLC开展的重点:1、人机界面更加友好;2、网络通讯能力大大加强;3、开放性和互操作性大大开展;4、PLC的功能进一步增强,应用范围越来越广泛;5、工业以太网的开展对PLC有重要影响。
关键字:液压系统, 压力机, PLC, 自动控制,ABSTRACTSince the end of the eighteenth Century the world's first counting hydraulic press, hydraulic transmission technology has a history of two hundred or three hundred years. After 60 years of this century, hydraulic technology and with the rapid development of computer technology, the development of space technology. The current hydraulic technology is rapid, high voltage, high power, high efficiency, low noise, durable, highly integrated direction. Hydraulic technology in China was first applied in machine tools and forging equipment, and later used for tractor and engineering machinery. Now, the hydraulic system of our country has been widely used in all kinds of machinery and equipment. The press is the pressure processing machinery and equipment widely used in forging, stamping, cold extrusion, straightening, bending, forming, powder metallurgy, packaging and other processes. Hydraulic press (referred to as the hydraulic machine) is a type of press, the hydraulic system to produce a static pressure great implementation of extrusion, straightening, bending and machining of a workpiece. Structure type hydraulic machine has a single column, three column, four-column type etc..PLC has a very good application capability in dealing with analog, digital operation ability, man-machine interface capabilities and network capabilities, PLC gradually entering the field of process control, the DCS system is in a dominant position in the field of process control in some applications to replace.In recent years, industrial computer technology (IPC) and field bus technology (FCS) is developing rapidly, has occupied a part of the PLC market, PLC growth rate gradually slowed down trend, but in the industrial automation control especially in order control position, in the foreseeable future, cannot be substituted.The focus on PLC development: 1, man-machine interface more friendly; 2, network communication ability is greatly enhanced; 3, the openness and interoperability greatly development; 4, the function of PLC further enhanced, more and more extensive range of applications; 5, the development of industrial Ethernet has important effect on PLC. Keywords: hydraulic system, press, PLC, automatic control,引言液压传动是在“流体力学〞、“工程力学〞、“机械制造技术〞等根底上开展起来的一门比拟新兴的技术。
摘要四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。
液压机主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。
动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。
液压机采用PLC控制系统,通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换,调节和输送,完成各种工艺动作的循环。
该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统,并采用按钮集中控制,可实现手动和自动两种操作方式。
该液压机结构紧凑,动作灵敏可靠,速度快,能耗小,噪音低,压力和行程可在规定的范围内任意调节,操作简单。
在本设计中,通过查阅大量文献资料,设计了液压缸的尺寸,拟订了液压原理图。
按压力和流量的大小选择了液压泵,电动机,控制阀,过滤器等液压元件和辅助元件。
关键词:四柱;液压机;PLCAbstractThe four-pillars hydraulic press is divided into two parts, host machine and control mechanism.Hydraulic press host machine is make up of hydraulic cylinder, beam, upright, prefill valve and so on.Dynamic mechanism is make up of tank, high pressurepump, control systems ,electromoto, pressure valve, direction valve and so on.Hydraulic press control systems adopt plc.It will be come true energy conversion, regulate and transport, all kinds of technical motions cycle,through control pump,hydraulic cylinder and all kinds of hydraulic valve. The series hydraulic machine is an independent body and the electrical power system, and centralized control buttons used, achieve both manual and automatic operation mode.This hydraulic system framework is compact, movement keen reliable, the speed is quick, the energy consumption is small, the noise is low, the pressure and the traveling schedule may adjust willfully in the stipulation scope, the operation is simple. In this design, through the consult massive literature material, has designed the hydraulic cylinder size, has drafted the hydraulic pressure schematic diagram. According to the pressure and the current capacity size choose the hydraulic pump, the electric motor, the control valve, hydraulic pressure parts, the auxiliary part and filter.Key words: four-pillars ;hydraulic press;PLC目录第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2发展趋势 (2)第2章液压机本体结构设计 (4)2.1 液压机基本技术参数 (4)2.2 液压缸的基本结构设计 (5)2.2.1 液压缸的类型 (5)2.2.2 钢筒的连接结构 (5)2.2.3 缸口部分结构 (5)2.2.4 缸底结构 (5)2.2.5 油缸放气装置 (6)2.2.6 缓冲装置 (6)2.3 缸体结构的基本参数确定 (7)2.3.1 主缸参数 (7)2.3.2 各缸动作时的流量: (8)2.3.3 上缸的设计计算 (9)2.3.4 下缸的设计计算: (15)2.4 确定快速空程的供液方式、油泵规格和电动机功率 (20)2.4.1 快速空程时的供油方式 (20)2.4.2 确定液压泵流量和规格型号 (21)2.4.3 泵的构造与工作原理 (21)2.5 立柱结构设计 (22)2.5.1 立柱设计计算 (22)2.5.2 连结形式 (24)2.5.3 立柱的螺母及预紧 (25)2.5.4 立柱的导向装置 (26)2.5.5 限程套 (27)2.5.6 底座 (28)2.6 横梁参数的确定 (28)2.6.1 上横梁结构设计 (28)2.6.2 活动横梁结构设计 (29)2.6.3 下横梁结构设计 (29)2.6.4 各横梁参数的确定 (30)第3章液压系统及元件的设计 (31)3.1 液压系统原理 (31)3.1.1 工作原理 (31)3.1.2 工艺加工过程 (32)3.2 管道及管接头 (33)3.2.1 管道 (33)3.3 液压控制阀的选择 (35)3.3.1 先导式溢流阀 (35)3.3.2 节流阀 (35)3.3.3 单向阀 (35)3.3.4 电磁换向阀 (35)3.3.5 顺序阀 (35)3.3.6 背压阀 (36)第4章控制部分 (37)4.1 PLC概述 (37)4.2控制部分设计 (37)总结 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录1:英文及翻译 (43)附录2:程序梯形图 (51)第1章绪论1.1概述本次设计的题目由我实习的公司提供,主要是对铝合金材料等的加工。
本科毕业设计(论文)通过答辩摘要本设计为中型四柱式液压机,主机最大工作负载设计为2000KN。
主机主要由上梁、导柱、工作台、移动横梁、主缸、顶出缸等组成。
本文重点介绍了液压系统的设计。
通过具体的参数计算及工况分析,制定总体的控制方案。
经方案对比之后,拟定液压控制系统原理图。
液压系统选用插装阀集成控制系统,插装阀集成控制系统具有密封性好,通流能力大,压力损失小等特点。
为解决主缸快进时供油不足的问题,主机顶部设置补油油箱进行补油。
主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制;为了保证工件的成型质量,液压系统中设置保压回路,通过保压使工件稳定成型;为了防止产生液压冲击,系统中设有泄压回路,确保设备安全稳定的工作。
此外,本文对液压站进行了总体布局设计,对重要液压元件进行了结构、外形、工艺设计,对主机、电气控制系统进行了简要设计。
通过液压系统压力损失和温升的验算,本文液压系统的设计可以满足液压机顺序循环的动作要求,能够实现塑性材料的锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲等成型加工工艺。
关键词:液压系统;液压机;毕业设计本科毕业设计(论文)通过答辩ABSTRACTThis paper design for the medium frame of hydraulic machines, the mainframe’s largest work load design for 2000KN. Mainframe mainly by the beam、guided、worktable、mobile beams、master cylinder、cylinder head out of components etc. This paper focuses on the hydraulic system design. Through specific parameters and hydraulic mechanic situation analyzes, formulation of a master control program. By contrast, developed hydraulic control system diagram.Hydraulic systems use cartridge valve integrated control system, integrated cartridge valve control system has good sealing, flow capacity, small pressure loss characteristics etc. To solve the master cylinder express entered the shortage of oil supply in the top of the mainframe installed oil tank. Master cylinder for the speed of access restrictions and security through the trip exchanging to control switches.To ensure the quality of the work-piece molding, in the hydraulic system installed packing loop through packing work-piece stability molding; To prevent hydraulic shocks, pressure relief system with a loop to ensure that this equipment can be a safe and stable work. In addition, the paper hydraulic station on the overall layout of the key components of the hydraulic structure、shape、technique for a specific design.By the loss of hydraulic system pressure and temperature checked. Hydraulic system is designed to meet the hydraulic action sequence and cycle requirements can be achieved by forging plastic materials, stamping, cold extrusion, straightening, bending, and other molding processes.Keywords: Hydraulic System ;Hydraulic Pressure machine;Graduation designII本科毕业设计(论文)通过答辩目录第1章绪论 (1)1.1液压机现状概要 (1)1.2本文拟达到的要求 (2)第2章四柱液压机总体方案设计 (3)2.1四柱液压机主要设计参数 (3)2.2四柱液压机工作原理分析 (3)2.2.1四柱液压机的基本组成 (3)2.2.2四柱液压机的工作原理 (4)2.3四柱液压机工艺方案设计 (6)2.4四柱液压机总体布局方案设计 (6)2.5四柱液压机零部件设计 (7)2.5.1主机载荷分析 (7)2.5.2主机工作台设计 (10)2.5.3控制台设计 (10)第3章四柱液压机液压系统设计 (10)3.1液压传动的优越性概述 (11)3.2液压系统设计要求 (11)3.2.1液压机负载确定 (11)3.2.2液压机主缸工艺过程分析 (12)3.2.3液压系统设计参数 (12)3.3液压系统设计 (12)3.3.1液压机主缸工况分析 (12)3.3.2液压机顶出缸工况分析 (15)3.3.3液压系统原理图拟定 (16)3.3.4液压系统基本参数计算 (21)3.4液压系统零部件设计 (28)3.4.1液压机主缸设计 (28)3.4.2液压机顶出缸设计 (32)3.4.3液压油管设计 (33)III本科毕业设计(论文)通过答辩3.4.4液压油箱设计 (35)3.5液压站布局设计 (36)3.5.1液压站设计需要考虑的问题 (36)3.5.2液压站的结构设计 (36)3.6液压系统安全、稳定性验算 (37)3.6.1液压系统压力损失验算 (37)3.6.2液压系统温升验算 (41)第4章四柱液压机电气系统设计 (42)4.1电气控制概述 (42)4.2四柱液压机电气控制方案 (42)4.2.1 四柱液压机电气控制方式选择 (42)4.2.2 电气控制要求与总体控制方案 (42)4.3四柱液压电气控制电路设计 (43)4.3.1 四柱液压机主电路设计 (43)4.3.2 四柱液压机控制电路设计 (43)4.3.3 电气控制过程分析 (45)第5章四柱液压机安装调试和维护 (46)5.1四柱液压机的安装 (47)5.2四柱液压机的调试 (47)5.3四柱液压机的保养维护 (47)结论 (48)参考文献 (49)致谢 (51)附录1 (52)附录2 (53)IV本科毕业设计(论文)通过答辩第1章绪论1.1液压机现状概要液压传动技术发展到今天已经有了较为完善、成熟的理论和实践基础。
郑州大学毕业设计<论文)题目四柱液压汽车举升机的机构设计院系机械工程学院专业机械工程及自动化年级2004级2班学生姓名张新令20040130238指导教师李延民2008年 06月2日摘要随着汽车行业的不断发展,随之而来的汽车维修的任务也愈来愈重。
在汽车举升机没有出现之前,一般汽车维修工人都要趴在汽车底盘下面进行维修,在这样的环境下,不但维修活动范围受到限制,而且维修质量、维修效率也同样受到一定程度的影响。
随着汽车维修业的迅猛发展,这样的维修方法已经不能够满足繁忙的汽车维修工作。
于是就有了汽车举升机的出现,这种机器是将整辆汽车举升到一定高度,这样可以使维修工人很方便的在汽车底部工作。
本设计是四柱液压汽车举升机的结构设计,首先对题目进行分析,再结合现有的汽车举升机的结构和液压系统,加上对汽车举升机的深入研究,然后对其中的方案进行拟定选择,并且对其中的重要零部件进行设计校核,并且画出装配图及零件图,从而将四柱液压汽车举升机设计完成。
关键词:汽车维修四柱液压举升机AbstractWith the continuous development of the automotive industry, followed by the vehicle maintenance tasks also increasing. Before the life did not appear ,The general vehicle maintenance workers must expense under the car below the chassis for maintenance, in the environment, not only maintenance activities were restricted, and maintenance of quality and efficiency of maintenance is also to a certain extent affected. As the vehicle maintenance industry is rapidly developing, the maintenance of this has not be able to meet peak of vehicle maintenance work. So there is the emergence of the automobile lift, this machine is to give the whole vehicles rose to a certain height, so maintenance workers can make it convenient to work in the car at the bottom. The design is of four-post hydraulic car lift the structural design, the first topic for analysis, combined with the existing car lift the structure and the hydraulic system, coupled with the car lift-depth research, and then The programme for development of choice, and one of the important parts of the design verification, and painted parts and assembly plans, which will lift of four-post hydraulic car design is completed.Key Words: Vehicle Maintenance,Four-Post,Hydraulic,Lift目录摘要- 1 -ABSTRACT- 2 -前言- 4 -§1设计要求- 6 -§1.1该机的用途-6-§1.2该机的工作原理-6-§1.3设计技术参数及要求-6-§2 该机主要参数的确定- 7 -§2.1汽车的主要参数-7-§2.2各种小型汽车的主要参数-9-§2.3对该机主要参数的初步确定-12-§3 方案的确定- 14 -§3.1联动装置方案的确定-14-§3.2驱动机构方案的确定-14-§3.3导向装置方案的确定-15-§3.4安全保险机构-15-§4 重要零件的设计计算- 16 -§4.1对托架进行设计计算-17-§4.2对升降架进行设计计算-19-§4.3对立柱进行设计计算-22-§4.4对钢丝绳进行设计计算-24-§4.5对滑轮的转轴进行设计计算-24-§4.5.1活塞杆端部滑轮的转轴- 24 -§4.5.2需要绕过两根钢丝绳的滑轮的转轴:- 26 -§4.5.3有一根钢丝绳绕过的滑轮的转轴:- 28 -§5 重要机构的设计计算- 31 -§5.1锁紧机构的结构设计-31-§5.2锁紧机构的设计计算-32-§5.2.1棘爪的设计计算- 33 -§5.2.2 棘爪转轴的设计计算:- 35 -§5.2.3 凸轮转轴的设计计算:- 36 -§6. 绘制有关零件图和装配图- 38 -§7. 设计小结- 39 -§8.总结- 40 -致谢- 41 -参考资料- 42 -前言汽车明后不久,汽车维修机械师就在想:怎样才能够把汽车举升到空中,从而可以在其下面工作?举升机的发展史告诉我们,发明第一台自动举升机的灵感来自理发师的椅子,因为它可以快速升降和旋转,以适应于不同身高和胖瘦的顾客。
四柱式液压机设计院(系):机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化学号:学生姓名:指导教师:职称:教授2016 年 6月摘要本设计为中型四柱式液压机,主机最大工作负载设计为2000KN。
主机主要由上梁、导柱、工作台、移动横梁、主缸、顶出缸等组成。
本文重点介绍了液压系统的设计。
通过具体的参数计算及工况分析,制定总体的控制方案.经方案对比之后,拟定液压控制系统原理图。
液压系统选用插装阀集成控制系统,插装阀集成控制系统具有密封性好,通流能力大,压力损失小等特点.为解决主缸快进时供油不足的问题,主机顶部设置补油油箱进行补油.主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制;为了保证工件的成型质量,液压系统中设置保压回路,通过保压使工件稳定成型;为了防止产生液压冲击,系统中设有泄压回路,确保设备安全稳定的工作。
此外,本文对液压站进行了总体布局设计,对重要液压元件进行了结构、外形、工艺设计,对主机、电气控制系统进行了简要设计.通过液压系统压力损失和温升的验算,本文液压系统的设计可以满足液压机顺序循环的动作要求,能够实现塑性材料的锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲等成型加工工艺.关键词:液压系统;四柱液压机;IABSTRACTThis paper design for the medium frame of hydraulic machines, the mainframe’s largest work load design for 2000KN. Mainframe mainly by the beam、guided、worktable、mobile beams、master cylinder、cylinder head out of components etc。
This paper focuses on the hydraulic system design。
Through specific parameters and hydraulic mechanic situation analyzes, formulation of a master control program。
液压与气压传动课程设计 说明书 设计题目: 四拄液压机 专 业: 机械设计制造及自动化 班 级: 14机械卓越 姓 名: xxx 学 号: 140111xx 指导教师: 徐建方 常州工学院机械与车辆工程学院 2016年6月13日 前言 本设计为四柱式液压机,四柱液压机的主机主要由上梁、导柱、工作台、移动横梁、主缸、顶出缸等组成。其中主缸可完成快速下行、慢速加压、保压延时、释压换向、快速返回、原位停止的动作;顶出缸可实现向上顶出、停留、向下退回、原位停止的动作。本设计主机最大工作负载为7000000N。通过对液压缸工况分析确定液压缸负载的变化,拟定液压系统图和电磁铁动作顺序。并设计主液压缸,计算主液压缸的尺寸和流量,主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制。根据技术要求及设计计算选择液压泵、GE系列电磁阀等液压元件。通过液压系统压力损失和温升的验算,液压系统的设计可以满足液压机顺序循环的动作要求,设计的四柱液压机能够实现塑性材料的锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲等成型加工工艺。本液压系统选用PLC控制系统,通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换,调节和输送,完成各种工艺动作的循环。液压机采用集中式布置,液压系统油源与控制调节装置置于主机之外。
该液压机结构紧凑,动作灵敏可靠,速度快,能耗小,噪音低,压力和行程可在规定的范围内任意调节,操作简单。
目录 第一章 概论 1 第一节 液压机的工作原理及其组成 1 第二节 发展趋势 3 第三节 液压传动的优缺点及应用 4 第二章 液压系统的合成 6 第一节 液压传动工作原理 6 第二节 搭建部分回路 9 第三节 其他考虑 10 第三章 液压缸结构设计及液压系统工况分析 11 第一节 液压缸基本结构设计 11 第二节 载荷的组成和计算 11 第三节 确定主液压缸的、顶出液压缸结构尺寸 12 第四节 液压缸动作时的流量 14 第五节 缸的设计计算 14 第四章 液压元件的选择及性能验算 26 第一节 液压元件的选择 26 第二节 液压系统性能验算 31 第五章 立柱结构设计 35 第一节 立柱设计计算 35 第二节 连结形式 36 第三节 立柱的螺母及预紧 38 第四节 立柱的导向装置 39 第五节 限程套 40 第六章 横梁参数的确定 41 第一节 上横梁结构设计 41 第二节 活动横梁结构设计 41 第三节 下横梁结构设计 42 第四节 各横梁参数的确定 42 第七章 液压元件的设计 43 第一节 管道及管接头 43 第二节 液压控制阀的选择 44 结论 46 参考文献 47
第一章 概论 第一节 液压机的工作原理及其组成 一.概述 液压机(又名:油压机)利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械,种类很多。当然,用途也根据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分,有油压机和水压机两大类。水压机机产生的总压力较大,常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。模锻水压机要用模具,而自由锻水压机不用模具。我国制造的第一台万吨水压机就是自由锻造水压机。
液压机是一种以液体为工作介质,用来传递能量以实现各种工艺的机器。液压机被广泛应用于机械工业的许多领域。例如在锻压领域,液压机被广泛应用于自由锻造、模锻、冲压、挤压、剪切、拉拔成型及超塑性等许多工艺中;在机械工业的其他领域,液压机被应用于粉末制品,塑料制品、磨料制品、金刚石成型、校正压桩、压砖、橡胶注塑成型等十分广泛的不同工作领域。
机器具有独立的动力机构和电气系统,采用按钮集中控制,可实现调整、手动及半自动三种工作方式:机器的工作压力、压制速度,空载快下行和减速的行程和范围,均可根据工艺需要进行调整,并能完成顶出工艺,可带顶出工艺、拉伸工艺三种工艺方式,每种工艺又为定压,定程两种工艺动作供选择,定压成型工艺在压制后具有顶出延时及自动回程。
液压机一般是由本体、动力系统、液压控制系统三部分组成。本体一般是由机架、液压缸部件、运动部分及其导向装置以及其他辅助装置组成。工艺要求使影响液压机本体结构形式的最主要因素。由于在不同液压机上完成的工艺是多种多样的,因此液压机的本体结构形式也是不同的。根据机架形式,液压机可以分为立式和卧式;根据机架的组成形式,液压机可分为梁柱式、单柱式、框架式、钢丝缠绕预应力牌坊式等。其中三梁四柱式是最为常见的类型,如图1-1所示。其机身是由工作台、滑块、上横梁、立柱、锁母和调节螺母等组成。其执行元件的结构简单,结构上易于实现很大的工作压力、较大的工作空间,因此适应性强,便于压制大型工件或较长、较高的工件;由于执行元件结构简单,所以布置灵活,可以根据工艺要求来多方位布置;活动横梁的总行程和速度都可在一定范围内、相当大程度上调节,适应工艺过程对化快速度的不同要求;通过不同阀的组合实现工艺过程的不同顺序;安全性能好,不易超载,有利于保护模具;工作平稳。撞击、振动、噪声较小,对工人及厂房有很大好处。
(1)高速化,高效化,低能耗。提高液压机的工作效率,降低生产成本。 (2)机电液一体化。充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善。
(3)自动化、智能化。微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。自动化不仅仅体现的在加工,应能够实现对系统的自动诊断和调整,具有故障预处理的功能。
(4)液压元件集成化,标准化。集成的液压系统减少了管路连接,有效地防止泄漏和污染。标准化的元件为机器的维修带来方便。
二、液压传动的基本原理 液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件(液压缸或马达)把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。
在液压传动中,液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统,分析它的工作过程,可以清楚的了解液压传动的基本原理。
四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括液压缸、 横梁、立柱及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力 阀、方向阀等组成。
四柱液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。 动力机构通常采用油泵作为动力机构,一般为积式油泵。为了满足执行机构运动速度的要求, 选用一个油泵或多个油泵。低压(油压小于2.5MP)用齿轮泵;中压(油压小于6.3MP)用叶片泵;高压(油压小于32.0MP)用柱塞泵。各种可塑性材料的压力加工和成形,如不锈钢板钢板的挤压、弯曲、拉伸及金属零件的冷压成形,同时亦可用于粉末制品、砂轮、胶木、树脂热固性制品的压制。
三、液压系统的组成 液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。
(1)、动力元件(油泵) 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能;是液压传动中的动力部分。
(2)、执行元件(油缸、液压马达) 它是将液体的液压能转换成机械能。其中,油缸做直线运动,马达做旋转运动。
(3)、控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。
(4)、辅助元件 除上述三部分以外的其它元件,包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式)、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等,它们同样十分重要。
(5)、工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液,它经过油泵和液动机实现能量转换。
第二节 发展趋势 随着应用了电子技术、计算及技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料的发展和应用,液压传动技术也在不断创新。自19世纪问世以来发展很快,已经广泛应用于国民经济的各个部门,种类繁多,发展迅速,成为机床行业的一个重要组成部分。但由于我国液压起步晚,液压机只有50年的发展历史,80年代以后我国液压机开始进入高速发展阶段。目前我国已建立了自己的液压机设计和制造行业。
由于液压机的液压系统和整机结构方面,已经比较成熟,目前国内外液压机的发展体现在新的方向。随着比例伺服技术的发展,液压机的停位精度、速度控制精度越来越高,液压机趋向高精度发展。高速化、高效化、低能耗提高了液压机的工作效率,降低生产成本;自动化、智能化,微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。自动化不仅仅体现的在加工,应能够实现对系统的自动诊断和调整,具有故障预处理的功能;液压元件集成化,标准化,集成的液压系统减少了管路连接,有效地防止泄漏和污染。标准化的元件为机器的维修带来方便。
在国际上来看,由于技术发展趋于成熟,国内外机型无较大差距,主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面,有较明显改善。在油路结构设计方面,国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计,插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。特别是集成块可以进行专业化的生产,其质量好、性能可靠而且设计的周期也比较短。