3745 液壓金屬壓塊機(jī)設(shè)計(jì)

3745 液壓金屬壓塊機(jī)設(shè)計(jì),液壓,金屬,壓塊機(jī),設(shè)計(jì) 中文摘要I摘要工業(yè)化初期由于盲目擴(kuò)大生產(chǎn)，金屬浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，而回收利用較少，廢金屬對(duì)環(huán)境的污染與日劇增。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式由粗放型向集約型的轉(zhuǎn)變和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，市場(chǎng)對(duì)廢金屬處理的設(shè)備需求將越來(lái)越大。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)廢金屬的有效回收，以及再利用，對(duì)有效處理廢金屬的壓塊機(jī)研究已引起了眾多人的興趣。該液壓廢金屬壓塊機(jī)用于常態(tài)下冷壓各種厚度在 3mm 以下的廢金屬邊角料，廢鋼屑，廢油箱，解體汽車殼等金屬?gòu)U料。冷壓成塊狀，便于儲(chǔ)運(yùn)或投爐。本機(jī)帶有快送裝置，大幅度提高工效。該液壓廢金屬壓塊機(jī)是集液壓控制和電氣控制為一體，液壓缸在側(cè)壓板上的按照均布對(duì)稱布置，以此實(shí)現(xiàn)了液壓缸推動(dòng)壓板做圓弧形軌跡的運(yùn)動(dòng)。并且整個(gè)壓塊機(jī)由液壓缸順序動(dòng)作推動(dòng)壓板、壓頭，提升門，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作的一貫連續(xù)性。該壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)：料箱尺寸：2000*1000*500mm壓塊尺寸：500*500*300公稱壓力：1000KN液壓系統(tǒng)壓力：25MPa該液壓廢金屬壓塊機(jī)體積小，操作方便，不但具備多種使用要求，而且大大提高了廢金屬回收的效率。關(guān)鍵詞：液壓，廢金屬，壓塊機(jī)，回收中文摘要I摘要工業(yè)化初期由于盲目擴(kuò)大生產(chǎn)，金屬浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，而回收利用較少，廢金屬對(duì)環(huán)境的污染與日劇增。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式由粗放型向集約型的轉(zhuǎn)變和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，市場(chǎng)對(duì)廢金屬處理的設(shè)備需求將越來(lái)越大。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)廢金屬的有效回收，以及再利用，對(duì)有效處理廢金屬的壓塊機(jī)研究已引起了眾多人的興趣。從第一臺(tái)壓塊機(jī)研制以來(lái)，已開(kāi)發(fā)了許多原型壓塊機(jī)和試驗(yàn)裝置，從而大大推動(dòng)了新型液壓廢金屬壓塊機(jī)的發(fā)展。但是，應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到，研究開(kāi)發(fā)液壓廢金屬壓塊機(jī)的最終目的是克服傳統(tǒng)壓塊機(jī)的某些不足之處，進(jìn)一步滿足用戶對(duì)降低零件加工成本的需求，將來(lái)還需要滿足制造業(yè)信息化和新技術(shù)發(fā)展的要求，如壓塊機(jī)的智能化和自動(dòng)化，壓塊機(jī)的自主管理等。液壓廢金屬壓塊機(jī)是集液壓控制和電氣控制為一體，液壓缸在側(cè)壓板上的按照均布對(duì)稱布置，以此實(shí)現(xiàn)了液壓缸推動(dòng)壓板做圓弧形軌跡的運(yùn)動(dòng)。并且整個(gè)壓塊機(jī)由液壓缸順序動(dòng)作推動(dòng)壓板、壓頭，提升門，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作的一貫連續(xù)性。該壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)：料箱尺寸：2000 1000 500mm?壓塊尺寸：500 500 300mm該液壓廢金屬壓塊機(jī)體積小，操作方便，不但具備多種使用要求，而且大大提高了廢金屬回收的效率。關(guān)鍵詞：液壓，廢金屬，壓塊機(jī)，回收53參考文獻(xiàn)1、 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 徐灝主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 年版2、 《機(jī)械原理》鄭文緯主編 高等教育出版社 1997 年第七版3、 《機(jī)械設(shè)計(jì)》邱宣懷主編 高等教育出版社 1997 年第四版4、 《液壓工程手冊(cè)》雷天覺(jué)主編 機(jī)械工業(yè)出版社 1980 版5、 《液壓與氣壓傳動(dòng)》許同樂(lè)主編 北京大學(xué)出版社 2006 版6、 《電氣控制技術(shù)》齊占慶主編 機(jī)械工業(yè)出版社 20047、 《液壓元件及選用》王守城，段俊勇主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 年版8、 《液壓元件與系統(tǒng)》李壯云主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 年版9、 《電氣控制技術(shù)》齊占慶主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 年 版10、 《液 壓 控 制 系 統(tǒng) 及 設(shè) 計(jì) 》 張 利 平 主 編 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 2006 年 版11、 《液 壓 閥 原 理 ， 使 用 及 維 護(hù) 》 張 利 平 主 編 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 2005 年 版References1, "Mechanical Design Handbook," edited by Xu Hao Machinery Industry Press, 2004 2, "Mechanisms and Machine Theory" edited by Wei Zheng Higher Education Press in 1997 the seventh edition of 3, "Machine Design" editor-in-chiefQiu Xuan Huai the fourth edition of Higher Education Press in 1997 4, "Hydraulic Engineering Handbook" edited by Lei Tianjue 1980 edition of Machinery Industry Press 5, "Hydraulic and Pneumatic Transmission" Fun editor-in-chief Xu Peking University Press, 2006 edition 6, "Electrical Control Technology" Let's editor-in-chief Zhanqing Machinery Industry Press, 2004 7, "and selection of hydraulic components," Wang Cheng, Duan Jun Yong editor-in-chief, Chemical Industry Press, 2004 8, "Hydraulic Components and Systems" Li Zhuang Yun Machinery Industry Press editor-in-chief in 2005 version 9, "Electrical Control Technology" Let's editor-in-chief Zhanqing Press Machinery Industry 2004 edition 10, "Hydraulic control system and design," Zhang Liping Press editor in chief of the chemical industry in 2006 Edition 11, "Principles of hydraulic valves, use and maintenance," Zhang Liping Press editor in chief of the chemical industry in 2005總結(jié)- 51 -總結(jié) 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我認(rèn)真查閱了與本課題相關(guān)的資料，盡量加快進(jìn)度，遇到疑難問(wèn)題時(shí)，及時(shí)請(qǐng)教指導(dǎo)教師并與本組成員共同討論，直到順利解決問(wèn)題為止。一開(kāi)始，我就全身心的投入到了設(shè)計(jì)中，沒(méi)有無(wú)故遲過(guò)，缺勤等現(xiàn)象, 并放棄了假期及大部分周末休息時(shí)間。因?yàn)?，我知道這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，心里自始至終都沒(méi)存在以應(yīng)付的方式來(lái)對(duì)待這次設(shè)計(jì)，而是全力以赴，認(rèn)真對(duì)待。主要是想希望通過(guò)這次設(shè)計(jì)，能夠找到自己的不足之處，跟老師學(xué)到真正的本領(lǐng)，為以后參加工作，打下良好的基礎(chǔ)。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，強(qiáng)烈的事業(yè)心，不斷開(kāi)拓進(jìn)取的創(chuàng)新精神和嚴(yán)以律己、寬以待人的處事態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺，并將永遠(yuǎn)激勵(lì)我在以后的工作和學(xué)習(xí)中奮發(fā)向上。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，我圓滿完成了設(shè)計(jì)的所有內(nèi)容，具體工作內(nèi)容如下：1、闡述了課題的研究背景和意義，介紹了國(guó)內(nèi)外壓塊機(jī)研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，介紹了本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容；2、完成了液壓廢金屬壓塊機(jī)得全部機(jī)械部分設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算，電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除此之外，還有一定的創(chuàng)新設(shè)計(jì)；3、此設(shè)計(jì)以液壓控制為主，根據(jù)要求選取了合適的液壓缸，并對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的計(jì)算。經(jīng)過(guò)全面的考慮確定了設(shè)計(jì)總方案，最終并將自己的設(shè)計(jì)以圖紙的形式表示了出來(lái)；4、完成了五千字的外文翻譯，完成了三張手畫裝配圖，一張 CAD 圖，一張液壓控制圖，一張電氣控制圖，一張零件圖，編寫了畢業(yè)論文。在本次液壓廢金屬壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)中，主要的創(chuàng)新點(diǎn)有：1、壓板采用套筒聯(lián)接，使兩板之間轉(zhuǎn)動(dòng)靈活； 總結(jié)- 52 -2、側(cè)板上液壓缸的安裝形式采用對(duì)稱均布，使壓板按圓弧軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；3、實(shí)現(xiàn)了液壓控制和電氣控制相結(jié)合，操作方便，實(shí)現(xiàn)整個(gè)液壓缸動(dòng)作的連續(xù)性；4、壓頭與主液壓缸的連接采用了法蘭盤連接方式；5、機(jī)身與門的凹槽形式連接。畢業(yè)設(shè)計(jì)最終畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)?，F(xiàn)在回想起來(lái)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，收獲頗多。其間既有困苦的思索，也有取得成績(jī)后的喜悅?？偟膩?lái)說(shuō)，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)還很匱乏，缺乏靈活運(yùn)用的能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我深刻的感覺(jué)到比以往的課程設(shè)計(jì)正規(guī)嚴(yán)謹(jǐn)，不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且鍛煉了我們獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力，也提高了自己創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力。液壓金屬壓塊機(jī)設(shè)計(jì)第四章 液壓缸的安裝布局及設(shè)計(jì)根據(jù)壓塊機(jī)動(dòng)作順序，液壓缸選用單活塞雙作用液壓缸圖 4-1 單活塞雙作用液壓缸示意圖---缸筒內(nèi)徑D---活塞桿直徑 d---無(wú)活塞桿端活塞面積1A---有活塞桿端活塞面積2---活塞的理論推力1F---活塞的理論拉力24.1 四個(gè)通過(guò)支架聯(lián)接在壓板上側(cè)液壓缸的設(shè)計(jì)及其計(jì)算4.1.1 在壓板上液壓缸的布局設(shè)計(jì)由于采用圓弧軌跡，液壓缸采取對(duì)稱排列的方式，即活塞桿的一段為下上下上的排列，兩個(gè)缸先動(dòng)作進(jìn)行壓，在壓板一二同時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)一直角后，另兩個(gè)缸繼續(xù)壓，這樣就能保證兩塊壓板的連續(xù)動(dòng)作，支起液壓缸的支架設(shè)計(jì)要滿足壓板轉(zhuǎn)過(guò) 90°角時(shí)的工藝性要求，在與液壓缸的聯(lián)接上采用圓柱銷連接。活塞桿端部采用鉆孔設(shè)計(jì)，缸筒底部采用耳環(huán)設(shè)計(jì)，與其聯(lián)接的直接是焊在一體的耳環(huán)式，兩塊壓板之間的設(shè)計(jì)采用套筒分別均布焊在板端，然后用軸連接起來(lái)的形式實(shí)現(xiàn)兩塊板之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，起到鉸鏈的作用。在側(cè)面進(jìn)行推壓的主液壓缸起到的作用是將廢金屬擠壓成塊后，在門提升后再將壓塊推出門外，因此缸的連接與固定很重要，此主液壓缸的設(shè)計(jì)是在缸的頂端作一個(gè)套，鉆上螺紋孔（通孔） ，以使其連接在料箱的一側(cè)（用螺釘）在活塞桿的頂端焊上一個(gè)套，以使其固定在壓板上。4.1.2 壓力 P1) 公稱壓力 n公稱壓力 也稱額定壓力即在正常工作條件下，液壓缸能用以長(zhǎng)期工作的最高壓力 GB/ 7938—1987 25MPa2) 最高允許壓力 液壓缸在超過(guò)額定壓力后允許短暫運(yùn)行的最高壓力maxP1.5Pn=37.5MPamax?3) 耐壓試驗(yàn)壓力 是液壓缸在檢查質(zhì)量時(shí)須承受的試驗(yàn)壓力T在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，液壓缸在此壓力作用下，全部零件不得有破壞或永久變形等異常現(xiàn)象出現(xiàn) =25MPa> 16MPa 時(shí) =1.25Pn=1.25 25=31.25MPanPTP?4.1.3 缸筒設(shè)計(jì)及其計(jì)算1） 單活塞桿液壓缸缸筒內(nèi)徑 D 的計(jì)算 （4-??00124pdpFDM????1）---單活塞桿液壓缸實(shí)際推力F---液壓缸工作壓力p---液壓缸回油被壓0---液壓缸機(jī)械效率m?---液壓缸活塞桿徑d即 mD159.02514.363???經(jīng)圓整后取 D 為 1252） 缸筒的材料 45 抗拉強(qiáng)度 / 700 伸長(zhǎng)率/% 4p?MPa硬度 HV210~220 屈服強(qiáng)度 /MPa600~650s?3） 技術(shù)要求1、缸筒內(nèi)徑選 H9 配合，內(nèi)徑的表面粗糙度，Ra 為 0.4~0.2 m，需衍磨。?2、缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度公差選 8 級(jí)精度。3、缸筒端部用螺紋連接，螺紋用 6 級(jí)精度的細(xì)牙螺紋。4.1.4 缸筒壁厚 的計(jì)算?采用洪格爾公司 THH 型液壓缸，產(chǎn)品系列代號(hào) F液壓缸的額定壓力 為 25nPMa缸筒內(nèi)徑 D 為 125m查 42.4-58，缸筒壁厚 為 13?m4.1.5 缸筒外徑的計(jì)算 1D=D+2d=125+13×2=151 （4-1D2）4.1.6 缸筒壁厚的驗(yàn)算液壓缸的額定壓力 值應(yīng)低于一定的極限值，保證工作安全nP（4-??2135.0DPsn????3） ??MPapan2560.7115260. ?????經(jīng)驗(yàn)算缸筒壁厚符合要求4.1.7 活塞桿的設(shè)計(jì)及其計(jì)算1） 活塞桿選用實(shí)心桿2） 液壓缸運(yùn)動(dòng)無(wú)速度比要求，因此活塞桿直徑 （4-??mDd5.621.07.~45.0???4）經(jīng)圓整后 d=63m3） 活塞桿按照強(qiáng)度校核經(jīng)過(guò)理論分析，側(cè)液壓缸上活塞桿的長(zhǎng)度應(yīng)為 300m當(dāng)活塞桿長(zhǎng)度時(shí) （4-mdml 6301030????5）按照公式 （4-??3104?????Fd6） sn?（4-7）---活塞桿材料的許用應(yīng)力???MPa---活塞桿推力 N1F---材料屈服強(qiáng)度s---屈服安全系數(shù)， n2~4.1?sn進(jìn)行活塞桿直徑的校核即 mmd3.265014.36???經(jīng)校核得知活塞桿的直徑達(dá)到使用要求4.1.8 為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定H圖 4-2 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 （4-mDLH5.721032???8）取 為 90m因?yàn)?，即D80125??（4-mdA63~8.7).1~6().~60( ??9）取 為 50m（4-??DB125~7)0.1~6(0.1~6????10）取 為 100 （4-??mBAHC1579021?????11）L---液壓缸的最大行程B---活塞的寬度A---導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度C---隔套的長(zhǎng)度D---缸筒內(nèi)徑4.1.9 支承環(huán)的選用1） 導(dǎo)向支承環(huán)由抗磨的填充聚四氟乙烯（PTFE）材料制成。常與同軸密封圈，Y 型密封圈等組合使用，在液壓缸活塞和活塞桿動(dòng)密封裝置中起導(dǎo)向和支撐作用，導(dǎo)向支承環(huán)具有精確的導(dǎo)向作用，可吸收隨時(shí)產(chǎn)生的徑向力，承載能力大，摩擦阻力小，耐磨性號(hào)，能抑制機(jī)械振動(dòng)，避免液壓缸內(nèi)滑動(dòng)部件的金屬接觸。使用溫度為 ，往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度 ，工作52c??:3/ms?介質(zhì)為液壓油、水等。2） 結(jié)構(gòu)形式如下：活塞桿用支承環(huán) GB/T15242.3—1994規(guī)格 0400B，如圖 4-3Z=3 b=9.5 d1=45 =2.5?圖 4-3 活塞桿用支承環(huán)活塞用支承環(huán) GB/15242.3—1994規(guī)格 0800c，如圖 4-4D=125 D1=151 b =10 =2.5 z=3?圖 4-4 活塞用支承環(huán)4.1.10 活塞設(shè)計(jì)有導(dǎo)向環(huán)（支承環(huán)）的活塞：碳素鋼 45 號(hào)4.1.11 液壓缸進(jìn)出油口采用螺紋連接圖 3-5 液壓缸進(jìn)出油口采用螺紋連接圖25MPa 系列單桿液壓缸油口安裝尺寸（摘自 ISO 8137—1986）由缸徑 D=125mm 得 EC M33 2 ?20mmminE4.1.12 密封件的選用1） 活塞桿密封腔體 L1 用 Y 型橡膠圈 GB/T 10708.1—1989根據(jù)活塞桿直徑 d= 63mm 選取Y 型等高唇密封圈是液壓缸中最常用的一種。具有耐磨，使用壽命長(zhǎng)，使用于工作壓力小于 25MPa，運(yùn)動(dòng)速度小于 1m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖 4-6圖 4-6 Y 型橡膠圈2） 孔用 型密封圈XY活塞與鋼筒部位選用不等高唇，孔用 型密封圈X不等高唇密封圈也是液壓缸中常用的一種。具有耐磨，使用壽命長(zhǎng)，使用于工作壓力小于 31.5MPa，運(yùn)動(dòng)速度小于 0.5m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖 4-7圖 4-7 孔用 型密封圈XYD=125 d=65 L2=12.5 D3=81.5 0.35 D4=79.2 0.35 S3=9 0.15 S4=6.7??0.15 L1=11.5 0.20??3） O 型密封圈 GB/T3452.3—1988缸蓋與鋼筒接觸部位及活塞與活塞桿部位選用 O 型密封圈O 型密封圈是一種可靠的密封結(jié)構(gòu)。這種密封在下列壓力和溫度范圍內(nèi)可以可靠的工作，壓力可達(dá) 35MPa，溫度由 ，O 型密封圈一般用602c??:于固定部分的密封（靜密封） ，如圖 4-8缸頭與鋼筒接觸部位選用 O 型密封圈 （4-23.51d??12）（4-14013）活塞與活塞桿接觸部位選用 O 型密封圈 （4-25.3d??14） 180（4-15）圖 4-8 O 型密封圈4.1.13 防塵圈的選用GP1 型防塵圈 選用型號(hào) GP1—0630GP1 型防塵圈機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，截面小，安裝方便，成本低。廣泛用于液壓缸中，防止污物混入液壓系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。材料為丁腈橡膠（NBR） 、橡塑符合材料RP 和氟橡膠（FKM） 。工作溫度為 ，往復(fù)速度 ，工作介質(zhì)為液3520c??:1m?壓油，乳化液或水。其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖 4-9D=125 d=40 H=6 D1=44 n=2.5 S1=3圖 4-9 GP1 型防塵圈4.2 通過(guò)壓頭進(jìn)行推壓的主液壓缸的設(shè)計(jì)及其計(jì)算4.2.1 主液壓缸的設(shè)計(jì)對(duì)主液壓缸的活塞桿端部做成圓環(huán)結(jié)構(gòu)，以使其固定在壓頭上，主液壓缸的缸筒端部也采用此方式，與料箱的側(cè)壁通過(guò)螺釘相連接。而液壓缸的缸底則通過(guò)設(shè)計(jì)支架與料箱的底架相連接，以此實(shí)現(xiàn)主液壓缸通過(guò)壓頭進(jìn)行對(duì)廢金屬的擠壓。4.2.2 壓力 P1） 公稱壓力 n公稱壓力 也稱額定壓力即在正常工作條件下，液壓缸能用以長(zhǎng)期工作的最高壓力 GB/ 7938—1987 25MPa2） 最高允許壓力 液壓缸在超過(guò)額定壓力后允許短暫運(yùn)行的最高壓力maxP1.5Pn=37.5MPamaxP?3） 耐壓試驗(yàn)壓力 是液壓缸在檢查質(zhì)量時(shí)須承受的試驗(yàn)壓力T在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，液壓缸在此壓力作用下，全部零件不得有破壞或永久變形等異常現(xiàn)象出現(xiàn) =25MPa> 16MPa 時(shí) =1.25Pn=1.25 25=31.25MPanPTP?4.2.3 缸筒設(shè)計(jì)及其計(jì)算1） 單活塞桿液壓缸缸筒內(nèi)徑 D 的計(jì)算（4-??00124pdpFDM????16）---單活塞桿液壓缸實(shí)際推力1--- 液壓缸工作壓力p--- 液壓缸回油被壓0---液壓缸機(jī)械效率m?---液壓缸活塞桿徑d即 mD2395.0124.363???經(jīng)圓整后取 D 為 2502） 缸筒的材料 45 抗拉強(qiáng)度 / 700 伸長(zhǎng)率/% 4p?MPa硬度 HV210~220 屈服強(qiáng)度 /MPa600~650s?3） 技術(shù)要求：1、缸筒內(nèi)徑選 H9 配合，內(nèi)徑的表面粗糙度，Ra 為 0.4~0.2 m，需衍磨。?2、缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度公差選 8 級(jí)精度。3、缸筒端部用螺紋連接，螺紋用 6 級(jí)精度的細(xì)牙螺紋。4.2.4 缸筒壁厚 的計(jì)算?采用洪格爾公司 THH 型液壓缸，產(chǎn)品系列代號(hào) F液壓缸的額定壓力 為 25 nPMa缸筒內(nèi)徑 D 為 250m查 42.4-58，缸筒壁厚 為 26?4.2.5 缸筒外徑的計(jì)算 1=D+2d=250+26×2=302 （4-1Dm17）4.2.6 缸筒壁厚的驗(yàn)算液壓缸的額定壓力 值應(yīng)低于一定的極限值，保證工作安全nP（4-??2135.0DPsn????18） ??MPapan2560.71302565.02?????經(jīng)驗(yàn)算缸筒壁厚符合要求4.2.7 活塞桿的設(shè)計(jì)及其計(jì)算1） 活塞桿選用實(shí)心桿2） 液壓缸運(yùn)動(dòng)無(wú)速度比要求，因此活塞桿直徑 （4-??mDd1250.70.~45. ???19）經(jīng)圓整后 d=125m3） 活塞桿按照強(qiáng)度校核經(jīng)過(guò)理論分析，側(cè)液壓缸上活塞桿的長(zhǎng)度應(yīng)為 2400m時(shí) （4-dl 125010240????20）當(dāng)活塞桿全部伸出后，活塞桿外端到缸的支承點(diǎn)之間的距離 時(shí)，應(yīng)dl10?進(jìn)行穩(wěn)定性校核。按照材料力學(xué)理論，一根受壓直桿，在其軸向載荷 F 超過(guò)穩(wěn)定臨界力 時(shí)，kF即失去原有直線平衡狀態(tài)，稱為失穩(wěn)。對(duì)液壓缸，其穩(wěn)定條件為（4-??NnFk?21）---液壓缸的最大推力 ??N---液壓缸的穩(wěn)定臨界力kFkF---安全系數(shù)，一般取 ，與活塞桿和缸體的材料，長(zhǎng)度，剛度n4~2?n和兩端支承狀況等因素有關(guān)。（4-??NklnfAFnmklk2610?????????時(shí) ，當(dāng) 細(xì) 長(zhǎng) 比22） （4-170485.7603125.4???nmkl23） ??NFk 626103.0315.4..9???????????即（4-nNk 666 109.410?24）---活塞桿的計(jì)算長(zhǎng)度l ??m---活塞桿橫截面回轉(zhuǎn)半徑k ??對(duì) 實(shí) 心 活 塞 桿4,dAJk?---活塞桿橫截面積A??2---柔性系數(shù)，對(duì)鋼取 85mm?---端點(diǎn)安裝形式系數(shù)，兩端固定，即 =4n n---材料強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)值f??MPafPa490,?對(duì) 鋼經(jīng)校核得知活塞桿的直徑達(dá)到使用要求4.2.8 為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定H圖 4-10 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，取 為 250 （4-mDLH2450240???Hm25）因?yàn)榧? 8025??（4-dA125~7).1~6().1~60( ??26）取 為 100m（4-??mDB250~1)0.~6(0.1~6????27）取 為 200（4-????BAHC10212501???????28）L---液壓缸的最大行程B---活塞的寬度A---導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度C---隔套的長(zhǎng)度D---缸筒內(nèi)徑4.2.9 支承環(huán)的選用1） 導(dǎo)向支承環(huán)由抗磨的填充聚四氟乙烯（PTFE）材料制成。常與同軸密封圈，Y 型密封圈等組合使用，在液壓缸活塞和活塞桿動(dòng)密封裝置中起導(dǎo)向和支撐作用，導(dǎo)向支承環(huán)具有精確的導(dǎo)向作用，可吸收隨時(shí)產(chǎn)生的徑向力，承載能力大，摩擦阻力小，耐磨性號(hào)，能抑制機(jī)械振動(dòng)，避免液壓缸內(nèi)滑動(dòng)部件的金屬接觸。使用溫度為 ，往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度 ，工作52c??:3/ms?介質(zhì)為液壓油、水等。2） 結(jié)構(gòu)形式如下：活塞桿用支承環(huán) GB/T15242.3—1994規(guī)格 0400B，如圖 4-11Z=2 b=9.5 d1=40 =2.5?圖 4-11 活塞桿用支承環(huán)活塞用支承環(huán) GB/15242.3—1994規(guī)格 0800c，如圖 4-12D=250 D1=80 b =9.5 =3 z=3?圖 4-12 活塞用支承環(huán)4.2.10 活塞設(shè)計(jì)有導(dǎo)向環(huán)（支承環(huán)）的活塞：碳素鋼 45 號(hào)4.2.11 液壓缸進(jìn)出油口采用螺紋連接圖 4-13 液壓缸進(jìn)出油口采用螺紋連接圖25MPa 系列單桿液壓缸油口安裝尺寸（摘自 ISO 8137—1986）由缸徑 D=250 得 mEC M50 2 ? 32minE4.2.12 密封件的選用1） 活塞桿密封腔體 L1 用 Y 型橡膠圈活塞桿與缸頭接觸部位選用 Y 型橡膠密封圈 GB/T 10708.1—1989根據(jù)活塞桿直徑 d= 125 選取。mY 型等高唇密封圈是液壓缸中最常用的一種。具有耐磨，使用壽命長(zhǎng)，使用于工作壓力小于 25MPa，運(yùn)動(dòng)速度小于 1m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖 4-14圖 4-14 Y 型橡膠圈2） 孔用 型密封圈XY活塞與鋼筒部位選用不等高唇，孔用 型密封圈X不等高唇密封圈也是液壓缸中常用的一種。具有耐磨，使用壽命長(zhǎng)，使用于工作壓力小于 31.5MPa，運(yùn)動(dòng)速度小于 0.5m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖 4-15D=150 d=65 L2=12.5 D3=81.5 0.35 D4=79.2 0.35 S3=9 0.15 ???S4=6.7 0.15 L1=11.5 0.20??圖 4-15 孔用 型密封圈XY3） O 型密封圈 GB/T3452.3—1988.缸蓋與鋼筒接觸部位及活塞與活塞桿部位選用 O 型密封圈O 型密封圈是一種可靠的密封結(jié)構(gòu)。這種密封在下列壓力和溫度范圍內(nèi)可以可靠的工作，壓力可達(dá) 35MPa，溫度由 ，O 型密封圈一般用602c??:于固定部分的密封（靜密封） ，如圖 4-16缸頭與鋼筒接觸部位選用 O 型密封圈 （4-23.51d??29） 40（4-30）活塞與活塞桿接觸部位選用 O 型密封圈 （4-25.31d??31）（4-18032） 圖 4-16 O 型密封圈4.2.13 防塵圈的選用GP1 型防塵圈 選用型號(hào) GP1—1250活塞缸外露部分選用 GP1 型防塵圈GP1 型防塵圈機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，截面小，安裝方便，成本低。廣泛用于液壓缸中，防止污物混入液壓系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。材料為丁腈橡膠（NBR） 、橡塑符合材料RP 和氟橡膠（FKM） 。工作溫度為 ，往復(fù)速度 ，工作介質(zhì)為液3520c??:1m?壓油，乳化液或水。其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖 4-17D=250 d=40 H=6 D1=44 n=2.5 S1=3圖 4-17 GP1 型防塵圈4.3 提升門的兩個(gè)開(kāi)門液壓缸的設(shè)計(jì)及其計(jì)算4.3.1 開(kāi)門液壓缸的設(shè)計(jì)開(kāi)門的兩個(gè)液壓缸設(shè)計(jì)，主要是活塞桿外的設(shè)計(jì)。液壓缸通過(guò)活塞桿的端部用圓柱銷與一軸連接，將軸焊接在門上，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓缸將門的提起，由此廢金屬塊可由此推出。4.3.2 壓力 P1） 公稱壓力 n公稱壓力 也稱額定壓力即在正常工作條件下，液壓缸能用以長(zhǎng)期工作的最高壓力 GB/ 7938—1987 25MPa2） 最高允許壓力 液壓缸在超過(guò)額定壓力后允許短暫運(yùn)行的最高壓力maxP1.5Pn=37.5MPamax?3） 耐壓試驗(yàn)壓力 是液壓缸在檢查質(zhì)量時(shí)須承受的試驗(yàn)壓力T在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，液壓缸在此壓力作用下，全部零件不得有破壞或永久變形等異?，F(xiàn)象出現(xiàn) =25MPa> 16MPa 時(shí) =1.25Pn=1.25 25=31.25MPanPTP?4.3.3 缸筒設(shè)計(jì)及其計(jì)算1） 單活塞桿液壓缸缸筒內(nèi)徑 D 的計(jì)算（4-??00124pdpFDM????33）---單活塞桿液壓缸實(shí)際推力1F---液壓缸工作壓力p---液壓缸回油被壓0p---液壓缸機(jī)械效率m?---液壓缸活塞桿徑d即 mD925.0124.363???經(jīng)圓整后取 D 為 1002） 缸筒的材料 45 抗拉強(qiáng)度 / 700 伸長(zhǎng)率/% 4p?MPa硬度 HV210~220 屈服強(qiáng)度 /MPa600~650s?3） 技術(shù)要求1、缸筒內(nèi)徑選 H9 配合，內(nèi)徑的表面粗糙度，Ra 為 0.4~0.2 m，需衍磨。?2、缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度公差選 8 級(jí)精度。3、缸筒端部用螺紋連接，螺紋用 6 級(jí)精度的細(xì)牙螺紋。4.3.4 缸筒壁厚 的計(jì)算?采用洪格爾公司 THH 型液壓缸，產(chǎn)品系列代號(hào) F液壓缸的額定壓力 為 25MPanP缸筒內(nèi)徑 D 為 100m查 42.4-58，缸筒壁厚 為 11?4.3.5 缸筒外徑的計(jì)算 1=D+2d=100+11×2=122 （4-1Dm34）4.3.6 缸筒壁厚的驗(yàn)算液壓缸的額定壓力 值應(yīng)低于一定的極限值，保證工作安全nP（4-??2135.0DPsn????35） ??MPapan2565.74120653.02?????經(jīng)驗(yàn)算缸筒壁厚符合要求4.3.7 活塞桿的設(shè)計(jì)及其計(jì)算1） 活塞桿選用實(shí)心桿2） 液壓缸運(yùn)動(dòng)無(wú)速度比要求，因此活塞桿直徑 （4-??mDd501.70.~45. ???36）經(jīng)圓整后 d=50m3） 活塞桿按照強(qiáng)度校核經(jīng)過(guò)理論分析，側(cè)液壓缸上活塞桿的長(zhǎng)度應(yīng)為 500m當(dāng)活塞桿長(zhǎng)度時(shí) （4-mdml 50105????37）按照公式 ， （4-??314????F??sn?38）---活塞桿材料的許用應(yīng)力???MPa---活塞桿推力 N1F---材料屈服強(qiáng)度s?MPa---屈服安全系數(shù)， sn2~4.1?sn進(jìn)行活塞桿直徑的校核即 （4-mmd04.25614.3503???39）經(jīng)校核得知活塞桿的直徑達(dá)到使用要求4.3.8 為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定H圖 4-18 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度（4-mDLH75210520???40）取 為 75m因?yàn)?，即D801??（4-mdA50~3).1~6().~60( ??41）取 為 40Am（4-??mDB10~6)0.1~6(0.1~6????42）取 為 80（4-????BAHC1580427521???????43）L---液壓缸的最大行程B---活塞的寬度A---導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度C---隔套的長(zhǎng)度D---缸筒內(nèi)徑4.3.9 支承環(huán)選用1） 導(dǎo)向支承環(huán)由抗磨的填充聚四氟乙烯（PTFE）材料制成。常與同軸密封圈，Y 型密封圈等組合使用，在液壓缸活塞和活塞桿動(dòng)密封裝置中起導(dǎo)向和支撐作用，導(dǎo)向支承環(huán)具有精確的導(dǎo)向作用，可吸收隨時(shí)產(chǎn)生的徑向力，承載能力大，摩擦阻力小，耐磨性號(hào)，能抑制機(jī)械振動(dòng)，避免液壓缸內(nèi)滑動(dòng)部件的金屬接觸。使用溫度為 ，往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度 ，工作52c??:3/ms?介質(zhì)為液壓油、水等。2） 結(jié)構(gòu)形式如下：活塞桿用支承環(huán) GB/T15242.3—1994規(guī)格 0400B，如圖 4-19Z=2 b=9 d1=40 =2.5?圖 4-19 活塞桿用支承環(huán)活塞用支承環(huán) GB/15242.3—1994規(guī)格 0800c，如圖 4-20D=100 D1=80 b =9.5 =2.5 z=3?圖 4-20 活塞用支承環(huán)4.3.10 活塞設(shè)計(jì)有導(dǎo)向環(huán)（支承環(huán)）的活塞：碳素鋼 45 號(hào)4.3.11 液壓缸進(jìn)出油口采用螺紋連接圖 4-21 液壓缸進(jìn)出油口采用螺紋連接圖25MPa 系列單桿液壓缸油口安裝尺寸（摘自 ISO 8137—1986）由缸徑 D=100mm 得 EC M33 2 ?20mmminE4.3.12 密封件的選用1） 活塞桿密封腔體 L1 用 Y 型橡膠圈 GB/T 10708.1—1989根據(jù)活塞桿直徑 d= 50mm 選取Y 型等高唇密封圈是液壓缸中最常用的一種。具有耐磨，使用壽命長(zhǎng)，使用于工作壓力小于 25MPa，運(yùn)動(dòng)速度小于 1m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖 4-22圖 4-22 Y 型橡膠圈2） 孔用 型密封圈XY活塞與鋼筒部位選用不等高唇，孔用 型密封圈X不等高唇密封圈也是液壓缸中常用的一種。具有耐磨，使用壽命長(zhǎng)，使用于工作壓力小于 31.5MPa，運(yùn)動(dòng)速度小于 0.5m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖 4-23D=100 d=50 L2=12.5 D3=81.5 0.35 D4=79.2 0.35 S3=9 0.15 S4=6.7??0.15 L1=11.5 0.20??圖 4-23 孔用 型密封圈XY3）O 型密封圈 GB/T3452.3—1988缸蓋與鋼筒接觸部位及活塞與活塞桿部位選用 O 型密封圈O 型密封圈是一種可靠的密封結(jié)構(gòu)。這種密封在下列壓力和溫度范圍內(nèi)可以可靠的工作，壓力可達(dá) 35MPa，溫度由 ，O 型密封圈一般用602c??:于固定部分的密封（靜密封） ，如圖 4-24缸頭與鋼筒接觸部位選用 O 型密封圈 =3.55+0.10 （4-2d44）（4-150?45）活塞與活塞桿接觸部位選用 O 型密封圈 （4-2d..3?46）=100 （4-147）圖 4-24 O 型密封圈4.3.13 防塵圈的選用GP1 型防塵圈 選用型號(hào) GP1—0500活塞缸外露部分選用 GP1 型防塵圈GP1 型防塵圈機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，截面小，安裝方便，成本低。廣泛用于液壓缸中，防止污物混入液壓系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。材料為丁腈橡膠（NBR） 、橡塑符合材料RP 和氟橡膠（FKM） 。工作溫度為 ，往復(fù)速度 ，工作介質(zhì)為液3520c??:1m?壓油，乳化液或水。其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖 4-25D=100 d=40 H=6 D1=85 n=2.5 S1=3圖 4-25 GP1 型防塵圈目 錄- III -目錄摘 要……………………………………………………………………………… IAbstract（英文摘要）………………..……………………………..…………….. Ⅱ目 錄…………………………………………………………………………… Ⅲ第一章 引 言……………………………………………………………... 1 第二章 液壓廢金屬壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………… 32.1 壓塊機(jī)的工作原理設(shè)計(jì)…………………………………………………… 32.2 確定壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)原則…………………………………………………… 32.3 壓塊機(jī)的總體結(jié)構(gòu)………………………………………………………… 32.4 壓塊機(jī)的壓板設(shè)計(jì)………………………………………………………… 32.5 壓塊機(jī)的機(jī)身設(shè)計(jì)………………………………………………………… 42.6 壓塊機(jī)各零部件設(shè)計(jì)……………………………………………………… 42.6.1 門的設(shè)計(jì)………………………………………………………………..... 42.6.2 機(jī)架設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則………………………………………………………….. 4第三章 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………… 53.1 根據(jù)壓塊機(jī)動(dòng)作原理設(shè)計(jì)液壓控制系統(tǒng)原理圖…………………………. 53.1.1 設(shè)計(jì)思路………………………………………………………………… 53.1.2 液壓控制系統(tǒng)原理圖…………………………………………………… 63.1.3 液壓控制系統(tǒng)回路 ……………………………………………………. 73.2 根據(jù)給定的參數(shù)及使用要求選取液壓元件的型號(hào)，規(guī)格………………. 83.3 液壓泵的選擇………………………………………………………………. 93.3.1 確定液壓泵的最大工作壓力…………………………………………. 93.3.2 確定液壓泵的流量……………………………………………....... 93.3.3 選擇液壓泵的規(guī)格………………………………………………… 103.3.4 確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率………………………………………………… 113.4 電動(dòng)機(jī)的選取………………………………………………………… 113.5 油箱的設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 12目 錄- IV -3.6 聯(lián)軸器的選取……………………………………………………………… 133.7 液壓閥，壓力表的安裝…………………………………………………..... 133.8 管子內(nèi)徑的計(jì)算 …………………………………………………………… 133.9 液壓泵站的設(shè)計(jì)………………………………………………………….... 15第四章 液壓缸的安裝布局及設(shè)計(jì)……………………..…………………. 164.1 四個(gè)通過(guò)支架聯(lián)接在壓板上測(cè)液壓缸的設(shè)計(jì)及其計(jì)算………………… 164.1.1 在壓板上液壓缸的布局設(shè)計(jì).................................................................... 164.1.2 壓力 P…………………………………………………………………… 174.1.3 缸筒設(shè)計(jì)及計(jì)算………………………………………………...……… 174.1.4 缸筒壁厚 的計(jì)算………………………………………………………... ?184.1.5 缸筒外徑的計(jì)算 …………………………….…………………………. 1D184.1.6 缸筒壁厚的驗(yàn)算………………………………….……………………….. 184.1.7 活塞桿的設(shè)計(jì)及其計(jì)算………………………….……………………….. 194.1.8 為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定……………………….……………………….. 20H4.1.9 支承環(huán)的選用……………………………………….…………………….. 214.1.10 活塞設(shè)計(jì)…………………………………………….…………………… 224.1.11 液壓缸進(jìn)出油口采用螺紋連接……………………………………….… 234.1.12 密封件的選用………………………………………………………….… 234.1.13 防 塵 圈 的 選 用 …….………………………………………………… 254.2 通過(guò)壓頭進(jìn)行推壓的主液壓缸的設(shè)計(jì)及其計(jì)算………………………. 264.2.1 主 液 壓 缸 的 設(shè) 計(jì) ………………………………………………….. 26目 錄- V -4.2.2 壓 力 P……………………………………………………………… 264.2.3 缸 筒 設(shè) 計(jì) 及 其 計(jì) 算 ………...……………………………….………. 264.2.4 缸 筒 壁 厚 的 計(jì) 算 ……...…………………………………………… ?274.2.5 缸筒外徑的計(jì)算 …………..…………………………………………. 271D4.2.6 缸筒壁厚的驗(yàn)算………………………………………………………... 274.2.7 活塞桿的設(shè)計(jì)及其計(jì)算………………………………………….……. 284.2.8 為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定…………………………………….………. 29H4.2.9 支承環(huán)的選用………………………………………………………….. 304.2.10 活塞設(shè)計(jì)……………………………………………………………..... 314.2.11 液壓缸進(jìn)出油口采用螺紋連接……………………………………… 314.2.12 密封件的選用…………………………………………..……………... 314.2.13 防 塵 圈 的 選 用 …………………………………………………….. 344.3 提升門的兩個(gè)開(kāi)門液壓缸的設(shè)計(jì)及其計(jì)算…………………………… 354.3.1 開(kāi) 門 液 壓 缸 的 設(shè) 計(jì) ………………………………………………… 354.3.2 壓 力 P…………………………………………………………… 354.3.3 缸 筒 設(shè) 計(jì) 及 其 計(jì) 算 ……………………………………………….. 364.3.4 缸 筒 壁 厚 的 計(jì) 算 ……………………………………………..…. 36?4.3.5 缸筒外徑的計(jì)算 ……………………………………………….…… 371D4.3.6 缸筒壁厚的驗(yàn)算………………………………………………….…… 374.3.7 活塞桿的設(shè)計(jì)及其計(jì)算…………………………………..……………... 374.3.8 為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定………………………………..……………... 38H4.3.9 支承環(huán)選用…………………………………………..……………... 394.3.10 活塞設(shè)計(jì)…………………………………………………………….. 404.3.11 液壓缸進(jìn)出油口采用螺紋連接……………………………………. 404.3.12 密封件的選用……………………………………………………….. 414.3.13 防 塵 圈 的 選 用 ……………………………………………………. 44第五章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)....................................................... 455.1 選起動(dòng)電路……………………………………………………………… 45目 錄- VI -5.2 壓塊機(jī)電氣控制系統(tǒng)圖……………………………………………… 465.2.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)……………………………………………………….. 465.2.2 電氣控制系統(tǒng)圖………………………………………………. 465.3 電磁鐵線圈的得電順序……………………………………………. 475.4 電磁鐵得失電，液壓缸動(dòng)作過(guò)程…………………………………......... 475.5 PLC 語(yǔ)句表 ……………………………………………………………………50 總結(jié)………………………………………………………………….…………………….… 51參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… 53致謝及聲明……………………………….……………………………………… 54