HT-05智能液壓實驗臺設(shè)計【6張CAD圖紙及說明書全套】【YC系列】
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南 京 工 程 學 院
畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)
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題 目: HT-05智能液壓實驗臺設(shè)計
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2015 年 5 月 10 南 京
畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)中文摘要
隨著液壓工業(yè)的發(fā)展,液壓技術(shù)在各種機械中發(fā)揮著越來越重要的作用。由于液壓系統(tǒng)的組成、功能日益復雜,因而發(fā)生故障的機率也隨之增多。因此設(shè)計HT-05智能液壓實驗臺尤為重要。本次設(shè)計的HT-05智能液壓實驗臺主要由液壓系統(tǒng)、泵站、集成塊、電控系統(tǒng)等組成。
本次設(shè)計首先,通過對液壓實驗臺研究現(xiàn)況及功能要求進行分析,在此分析基礎(chǔ)上提出了設(shè)計方案;接著,對主要液壓元件行了計算選擇;然后,設(shè)計了與之配合使用的電控系統(tǒng);最后,通過AutoCAD制圖軟件繪制了總裝圖、液壓原理圖、電控系統(tǒng)電路圖及主要零部件圖。
通過本次設(shè)計,鞏固了大學所學專業(yè)知識,如:液壓傳動、自動控制理論、機械原理、機械設(shè)計、公差與互換性理論、機械制圖等;掌握了普通液壓產(chǎn)品的設(shè)計方法并能夠熟練使用AutoCAD制圖軟件,對今后的工作于生活具有極大意義。
關(guān)鍵詞:液壓;試驗臺;液壓閥;電控
畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)外文摘要
Title HT-05 Intelligent Hydraulic test Stand Design
Abstract
With the development of hydraulic industry, hydraulic technology plays an increasingly important role in a variety of machines. As the hydraulic system components, functions become more complex, and thus the probability of failure also increases. Therefore, the design HT-05 Intelligent hydraulic test stand is particularly important. The design of the HT-05 intelligent hydraulic test stand is mainly composed of hydraulic systems, pumping stations, Manifold, electronic control systems and other components.
The design is first analyzed by bench hydraulic study the current situation and functional requirements, this analysis based on the proposed design; Next, the main hydraulic components line calculation options; then, used in conjunction with the design of the electrical control systems; and finally, drawn by AutoCAD drawing software assembly diagram, hydraulic schematics, electrical control system schematic diagram and major components.
Through this design, the consolidation of the university is the professional knowledge, such as: hydraulic transmission, automatic control theory, mechanical principles, mechanical design, tolerance and interchangeability theory, mechanical drawing and the like; mastered the design of hydraulic products and general proficiency Use AutoCAD mapping software, the future work of great significance in life.
Keywords: Hydraulic; test-bed; hydraulic valve; electric control
南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)
目錄
第一章 緒 論 1
1.1課題背景及目的 1
1.2國內(nèi)外研究狀況 1
1.2.1國內(nèi)狀況 1
1.2.2國外狀況 2
第二章 液壓系統(tǒng)總體方案設(shè)計 4
2.1設(shè)計要求 4
2.2制定基本方案 4
2.2.1制定調(diào)速方案 4
2.2.2制定壓力控制方案 5
2.2.3制定順序動作方案 5
2.2.4選擇液壓動力源 5
2.3液壓試驗臺系統(tǒng)原理圖 5
2.4初選系統(tǒng)工作壓力 7
2.5計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 8
第三章 液壓元件的設(shè)計與選用 11
3.1 液壓泵的選型與安裝 11
3.1.1 液壓泵工作壓力的確定 11
3.1.2 液壓泵流量的確定 11
3.1.3 液壓泵的安裝方式 11
3.2 電動機功率的確定 13
3.3 液壓閥的選型與安裝 13
3.4 液壓油缸的選型 15
3.5 液壓油管的選型 15
3.6 液壓油箱的設(shè)計 16
3.6.1 液壓油箱有效容積的確定 16
3.6.2 液壓油箱的散熱計算 17
3.6.3 液壓油箱的容量計算 18
3.6.4 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 18
3.7液壓泵站 19
3.7.1 液壓泵站的組成及分類 19
3.7.2 液壓泵站的選擇 20
3.8液壓集成塊 20
3.8.1 塊體的結(jié)構(gòu) 21
3.8.2 集成塊結(jié)構(gòu)尺寸的確定 21
3.8.3集成塊的加工 21
第四章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 22
4.1線路設(shè)計基本原理 22
4.1.1主電路的設(shè)計 22
4.1.2 控制電路的設(shè)計 22
4.2 繪制原理圖 22
4.3 元器件的選擇 22
4.3.1 斷路器的選擇 22
4.3.2 熔斷器的選擇 23
4.3.3 熱繼電器的選擇 23
4.3.4 中間繼電器選擇 23
4.3.5 交流接觸器的選擇 23
4.3.6 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇 23
4.3.7 按鈕的選擇 23
4.4控制柜結(jié)構(gòu)設(shè)計 24
總 結(jié) 25
參考文獻 26
致 謝 27
第一章 緒 論
1.1課題背景及目的
隨著液壓工業(yè)的發(fā)展,液壓技術(shù)在各種機械中發(fā)揮著越來越重要的作用。由于液壓系統(tǒng)的組成、功能日益復雜,因而發(fā)生故障的機率也隨之增多。液壓系統(tǒng)的故障具有隱蔽性、變換性和誘發(fā)因素的多元性,所以在故障診斷和排除時,不但需要有熟練的技術(shù)人員,同時還要有完善的檢測設(shè)備。檢測液壓元件性能參數(shù)的試驗設(shè)備多為性能單一的液壓試驗臺,而且一般為液壓件生產(chǎn)廠家和研究所專用。從使用方面來看,一旦液壓系統(tǒng)發(fā)生故障,常常需檢測多種液壓元件的技術(shù)指標,才能找出故障部位和根源,達到及時修理的目的。同時液壓傳動課程是各類工科大學及職業(yè)院校機械、機電類專業(yè)學生的重要課程,而液壓試驗臺則是進行液壓傳動課教學必不可少實驗設(shè)備。為了滿足課程教學需要,拓寬學生知識面,提高現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力,我們設(shè)計了一種價格低廉,制造容易,于數(shù)據(jù)檢測、演示和裝置檢驗為一身的液壓實驗臺。
1.2國內(nèi)外研究狀況
液壓行業(yè)的科學研究和工業(yè)生產(chǎn)的速度發(fā)展對試驗提出了新的要求和先進的測試技術(shù),以獲得較高的試驗精度并實現(xiàn)測量自動化。試驗臺是檢驗產(chǎn)品的性能,驗證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備,目前國內(nèi)液壓行業(yè)生產(chǎn)廠均有相應(yīng)產(chǎn)品的實驗臺,但是,試驗項目、精度大部分不能滿足試驗方法標準:GB/T1562-1995的要求,特別是一些動態(tài)的性能得不到檢驗。此外,人工操作效率低,勞動強度大,人為因素嚴重影響試驗結(jié)果。而且就是現(xiàn)有的設(shè)備只是單一的檢測項目,而不能在一臺設(shè)備上同時對多個液壓元件進行試驗。
1.2.1國內(nèi)狀況
普通的試驗臺設(shè)備簡陋,完全通過人手工操作方式進行試驗和記錄數(shù)據(jù),這樣導致試驗標準不易掌握,試驗方法缺乏一致性,操作人員勞動強度大,達不到通過試驗最終控制和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。國內(nèi)現(xiàn)有的超聲檢測,針對溫度、流速、壓力對超聲傳播速度的影響,建立溫度—壓力—聲速模型在溫度、壓力、流量大范圍變化條件下對流量和壓力的測量。它能夠克服了傳統(tǒng)聲速流量儀器對溫度敏感且不能有流量大范圍變化場合的不足。而現(xiàn)在普遍使用的超聲測量試儀器無論采用頻差、相差或聲差都必須在液體聲速變化范圍不大的前提下進行,而液壓系統(tǒng)中,液壓油的溫度、壓力的變化范圍都很大,如溫度變化–40℃~60℃,壓力變化從0—32MPa。這兩個因素會引起聲速在大范圍內(nèi)變動,由此引起的影響,用超聲測試液壓元件對測量的精度能夠滿足。同時液壓元件系統(tǒng)CAT的研究應(yīng)用比較廣泛,CAT試驗臺的功能比較單一,不能滿足綜合試驗的要求。另外還有計算機輔助測試CAT,它是由硬件和軟件所組成的,針對測量信號復雜,為減小信號的干擾,采取數(shù)據(jù)處理方法和系統(tǒng)抗干擾措施,使測試數(shù)據(jù)更加真實、可靠,較為全面地滿足對被測液壓元件的測試要求。在實驗臺方面,傳統(tǒng)液壓實驗臺實驗回路單一,實驗效果較差,大多通過對泵和閥的控制實現(xiàn)液壓傳動,主要是由實物液壓元件所組成的,導致了實驗臺的重量和體積都較大,并且由于實物元件和管路不透明,學生觀察不到其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、液流及動作等情況。同時,由于元件位置不能隨意變動,使得所實現(xiàn)的液壓回路單一,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力,直接影響了實驗效果。其次,傳統(tǒng)液壓實驗臺自動化程度低,由于傳統(tǒng)的液壓實驗臺多采用繼電器等元件作為控制系統(tǒng)的控制元件,其成本高;實現(xiàn)功能少,耗電高,使用壽命短,電路連接繁瑣。并且還存在可靠性和靈活性差,自動化程度低等缺點。還有傳統(tǒng)液壓實驗臺液壓油漏泄容易污染實驗場所,在液壓傳動系統(tǒng)中,通常以礦物型液壓油作為工作介質(zhì),既消耗大量寶貴的石油資源,加重環(huán)境污染,又易泄漏、易燃燒,并且泄漏出的油液還會污染實驗場所,同時也會導致部分學生怕臟而不肯動手。[1]
1.2.2國外狀況
日本島津VEH型及美國STEX公司的HVL型液壓萬能試驗機均采用電液伺服及閥控制雙向油缸負荷、變形、位移控制由電液伺服閉環(huán)控制,同時具有電子測試和計算機數(shù)據(jù)處理功能,電液伺服閥的優(yōu)點是靜動態(tài)性能良好,分辨率高,滯環(huán)線性度高,工作范圍廣,更適合動態(tài)電液伺服試驗機。其缺點是:由于靜態(tài)液壓萬能試驗機上未能發(fā)揮其特點,使其造價提高,抗污染能力變差,工作噪聲較大,油溫升高快,有些還需要水冷卻。西德申克公司的UPV液壓萬能試驗機,其控制原理是由速度控制器控制力矩而帶動壓力控制閥,施加負載,并且有速度電流反饋,是一種傳統(tǒng)的控制方式。在本試驗臺上進行產(chǎn)品出廠測試,同時也可進行行業(yè)檢測,采用調(diào)速電機、加載、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、控力、溫度、自動控制和顯示,被測數(shù)據(jù)(參數(shù))實現(xiàn)自動采集實時顯示。液壓缸、液壓泵、流量閥、壓力閥、溢流閥等進行綜合的測試。該試驗臺試驗范圍廣,可以滿足各種型號的液壓元件的試驗,結(jié)構(gòu)緊湊,操作方便,整個系統(tǒng)人機界面友好,可以進行各種試驗,負載效率試驗,耐久性試驗等,實現(xiàn)了測量控制參數(shù)設(shè)定,記錄和數(shù)據(jù)處理的全自動化,不僅減輕了操作人員的勞動強勞動強度。改善了操作環(huán)境,而且達到了較高的試驗效率和測量精度,通過對各種液壓元件的預測量可以看出,試驗臺及其測控系統(tǒng)的立意和設(shè)計都比較新穎,合理和成功,取得了良好的效率。此外,在減輕試驗人員的勞動強度,改善工作條件方面,綜合測試系統(tǒng)都具有無可比擬的優(yōu)點。但不足之處是:系統(tǒng)需要的設(shè)備及投資較多,設(shè)備及元件的可靠行對試驗工作的影響較大,設(shè)備的使用,維修和編程比較復雜,需要一定的專職人員。
第二章 液壓系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.1設(shè)計要求
課題要求設(shè)計HT-05智能液壓實驗臺,實驗臺可進行的實驗有:
(1)壓力形成;
(2)液壓泵性能實驗;
(3)溢流閥靜動態(tài)性能實驗;
(4)節(jié)流調(diào)速回路性能實驗;
(5)比例閥性能實驗。
2.2制定基本方案
2.2.1制定調(diào)速方案
運動方向和運動速度的控制是擬定液壓回路的核心問題。
方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實現(xiàn)。對于一般中小流的液壓系統(tǒng),大多通過換向閥的有機組合實現(xiàn)所要求的動作。對高壓大流量的液壓,現(xiàn)多采用插裝閥與先導控制閥的邏輯組合來實現(xiàn)。
速度控制涌過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)速方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合——容積節(jié)流調(diào)速。
節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油,用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡單,由于這種系統(tǒng)必須用溢流閥,故效率低,發(fā)熱量大,多用于功率不大的場合。
容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油,用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量,并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高,速度穩(wěn)定性較好,但其結(jié)構(gòu)性比較復雜。
節(jié)流調(diào)速又分別有進油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進油節(jié)流啟動沖擊較小,回油節(jié)流常用于有負載荷的場合,旁路節(jié)流多用于高速。
綜合考慮本試驗臺采用旁通節(jié)流調(diào)速,調(diào)速回路一經(jīng)確定,回路的循環(huán)形式也就隨之確定了,采用開式循環(huán)形式,在開式系統(tǒng)中,液壓泵從油箱吸油,壓力油流經(jīng)系統(tǒng)施放能量后,再排回油箱。開式回路結(jié)構(gòu)簡單,散熱性好。
2.2.2制定壓力控制方案
液壓執(zhí)行元件工作時,要求系統(tǒng)保持一點的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作,也有的需要多級或無級連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力。由于采用節(jié)流調(diào)速,本系統(tǒng)由定量泵供油,用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力,并保持恒定。
2.2.3制定順序動作方案
主機各執(zhí)行機構(gòu)的順序動作,是根據(jù)設(shè)備類型不同,有的按固定程序,有的則是隨機的或人為的。工程機械的控制機構(gòu)多為手動,一般用手動的多路換向閥控制。加工機械的各執(zhí)行機構(gòu)的順序動作多采用行程控制,當工作部件移動到一定位置時,通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號給電磁鐵推動電磁閥或直接壓下行程閥來控制連續(xù)的動作。行程開關(guān)安裝比較方便,而用行程閥需連接相應(yīng)的油路,因此只適用于管路連接比較方便的場合。為降低成本,同時使操縱可靠,本系統(tǒng)采用手動操縱方式。
2.2.4選擇液壓動力源
液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全有液壓源來提供,液壓源的核心是液壓泵。本系統(tǒng)采用定量泵供油,在無其他輔助油源的情況下,液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量,多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱,溢流閥用時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。
油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。在泵的入口裝有吸油過濾器,使進入系統(tǒng)的油液符合使用要求。
2.3液壓試驗臺系統(tǒng)原理圖
液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時要去掉重復多余的元件,力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。注意各元件間的連鎖關(guān)系,避免誤動作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。
液壓綜合試驗臺系統(tǒng)圖如圖l所示。該試驗臺的動力來源于電動機1,它可以驅(qū)動液壓泵3運轉(zhuǎn)。液壓泵3是該試驗臺的壓力油源。當需要測試液壓閥和液壓缸時,由液壓泵3供給壓力油,通過調(diào)速閥13進行分流,可使供油量發(fā)生變化,以滿足不同類型液壓閥和液壓缸對流量的要求,安全閥12可以限定系統(tǒng)的最高壓力。測試液壓閥和液壓缸時,采用先導型溢流閥作調(diào)壓閥,調(diào)壓閥11并聯(lián)在主油路中。系統(tǒng)中的換向閥10采用了手動操縱方式,降低了成本,同時使操縱可靠。
測試液壓缸時,調(diào)壓閥11松開,調(diào)整調(diào)速閥13的開度,使供油量達到液壓缸的額定流量。將快速頭分別與液壓缸的進出油口相連接。液缸的主要測試項目如下:
(1)最低啟動壓力,在空載工況下,向液壓缸無桿腔通入液壓油,逐漸擰緊調(diào)壓閥11手柄,通過壓力表8記錄活塞桿啟動時的壓力值;
(2)內(nèi)泄漏,通過上下移動換向閥10,即可壓力油分別送入液壓缸各腔,再逐漸擰緊調(diào)壓閥11手柄,當活塞運行到行程終點后,使調(diào)壓閥11調(diào)至被測缸的額定壓力,卸下液壓缸的回油管并接一量杯,保壓5分鐘,觀察內(nèi)泄漏量;
圖2-2 液壓系統(tǒng)圖
(3)耐壓試驗,根據(jù)(2)的調(diào)整方法,當活塞運行到行程終點后,使調(diào)壓閥11調(diào)至被測缸額定壓力的1.5倍,保壓2分鐘,觀察零件的破壞或永久變形情況;
(4)外滲漏,在(2)、(3)測試項目中,觀察活塞桿處及其他結(jié)合面滲油情況。
測試液壓閥時,同測試液壓缸一樣,調(diào)整調(diào)速閥13的開度,使供油量達到液壓閥的額定流量。將快速接頭分別與液壓閥的進出油口相連接。以溢流閥為例,其主要測試項目如下:
(1)壓力調(diào)節(jié)范圍,將換向閥10上移,調(diào)壓閥11調(diào)至被測閥額定壓力的1.15倍左右。調(diào)節(jié)被測閥的調(diào)壓手輪,從最小壓力至被測閥額定壓力,再從額定壓力至最小壓力,重復三次,觀察壓力表8的上升與下降情況,并記錄調(diào)壓范圍;
(2)壓力振擺值,將換向閥10上移,調(diào)壓閥11調(diào)至被測閥的額定壓力。壓力振擺值可由壓力表8讀出;
(3)內(nèi)泄漏,將換向閥10上移,調(diào)節(jié)被測閥的調(diào)壓手輪,使閥口關(guān)閉。調(diào)壓閥24調(diào)至比被測閥額定壓力高0.3-0.5 MPa,從被測閥的溢油口測量泄漏量,該值應(yīng)小于規(guī)定值;
(4)壓力損失,將換向閥10上移,調(diào)節(jié)被測閥的調(diào)壓手輪至全松位置,分別通過壓力表8和9(低壓表)測出進口和出口壓力,其差值即為被測閥的壓力損失。[4]
2.4初選系統(tǒng)工作壓力
壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下,工作壓力低,勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸,對某些設(shè)備來說,尺寸要受到限制,從材料消耗角度看也不經(jīng)濟;反之,壓力選的太高,對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高,必然要提高設(shè)備成本。一般來說,對于固定的尺寸不太受限的設(shè)備,壓力可以選低一些,行走機械重載設(shè)備壓力要選的高一些。具體選擇可參考表2-1、表2-2。
表2-1 按載荷選擇工作壓力
載荷/kN
<5
5-10
10-20
20-30
30-50
>50
工作壓力/MPa
<0.8-1
1.5-2
2.5-3
3-4
4-5
≥5
表2-2 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力
機械類型
機床
農(nóng)業(yè)機械
小型工程機械建筑機械液壓鑿巖機
液壓機大中型挖掘機重型機械起重運輸機械
磨床
組合機床
龍門刨床
拉床
工作壓力/MPa
0.8-2
3-5
2-8
8-10
10-18
20-32
本試驗臺屬于中低壓裝置,初選最大工作壓力16MPa。
2.5計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸
液壓缸有關(guān)設(shè)計參數(shù)見圖2-1。
(a)
(b)
圖2-1 液壓缸的主要設(shè)計參數(shù)
圖(a)未液壓缸活塞桿工作在受壓狀態(tài),圖(b)未活塞桿工作在受拉狀態(tài)。
活塞桿受拉時
(3-1)
活塞桿受壓時
(3-2)
式中 ——無桿腔活塞有效作用面積(m2);
——有桿腔活塞有效面積(m2);
p1——液壓缸工作腔壓力(Pa);
p2——液壓缸回油腔壓力(Pa),即被壓力,初算時按表2-3選?。?
D——活塞直徑;
d——活塞桿直徑。
表2-3 執(zhí)行元件被壓力
系統(tǒng)類型
被壓力/MPa
簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)
0.2-0.5
回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)
0.4-0.6
回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)
0.5-1.5
用補油泵的閉式回路
0.8-1.5
回油路較復雜的工程機械
1.2-3
回油路較短,且直接回油箱
可忽略不計
一般,液壓缸在受拉狀態(tài)下工作,其活塞面積為
(3-3)
運用式(3-3)須事先確定A1與A2的關(guān)系,或是活塞桿徑d與活塞直徑D的關(guān)系,令桿徑比,其比值可按表2-4和表2-5選取為0.5。
表2-4 按工作壓力選取d/D
工作壓力/MPa
≤5.0
5.0-7.0
≥7.0
d/D
0.5-0.55
0.62-0.70
0.7
表2-4 按速比要求確定d/D
v2/v1
1.15
1.25
1.33
1.46
1.61
2
d/D
0.3
0.4
0.5
0.55
0.62
0.71
注:v1—無桿腔進油時活塞運動速度;
v2—有桿腔進油時活塞運動速度。
FW初選為20kN,為液壓缸的機械效率,取0.9,由式(3-1)可計算出F≈22.2kN,由表2-3選取被壓力為0.2MPa,則可由公式
(3-4)
計算出D=40.093mm,按表2-5圓整為40mm。
表2-5 常用液壓缸內(nèi)徑D(mm)
40
125
50
140
63
160
80
180
90
200
100
220
110
250
第三章 液壓元件的設(shè)計與選用
3.1 液壓泵的選型與安裝
3.1.1 液壓泵工作壓力的確定
(3-1)
p1是液壓執(zhí)行元件的最高工作壓力,對于本系統(tǒng)由于設(shè)計原始數(shù)據(jù)給定系統(tǒng)最高壓力為16MPa,則泵的工作壓力選定為16MPa。
3.1.2 液壓泵流量的確定
(3-2)
設(shè)計給定原始數(shù)據(jù)要求系統(tǒng)最大流量為12L/min,則相當于=12L/min,取泄露系數(shù)K=1.2,求得液壓泵流量qvp=14.4L/min。
根據(jù)以上參數(shù),綜合考慮后選用上海申葉液壓件廠生產(chǎn)的YB-E10型定量葉片泵,當壓力為16MPa、驅(qū)動轉(zhuǎn)速為1440時,泵流量為14.4MPa/min。油泵從軸端看轉(zhuǎn)向為順時針,進油口與出油口在同一側(cè)方向。
3.1.3 液壓泵的安裝方式
液壓泵裝置包括不同類型的液壓泵、驅(qū)動電機及其聯(lián)軸器等,其安裝方式分為立式和臥式兩種。
(1)立式安裝:將液壓泵和與之相連的油管放在液壓油箱內(nèi),這種結(jié)構(gòu)形式緊湊、美觀,同時電動機與液壓泵的同軸度能保證好,吸油條件好,漏油可直接回液壓油箱,并節(jié)省占地面積。但安裝維修不方便,散熱條件不好。
(2)臥式安裝:液壓泵及管道都裝在液壓油箱的外面,安裝維修方便,散熱條件好,但有時電動機與液壓泵的同軸度不容易保證。
電動機與液壓泵的聯(lián)結(jié)方式可分為法蘭式、支架式和支架法蘭式。
(1)法蘭式:液壓泵安裝在法蘭上,法蘭再與帶法蘭盤的電動機聯(lián)接,電動機與液壓泵依靠法蘭盤上的止口來保證同軸度,這種結(jié)構(gòu)裝拆很方便。
(2)支架式:液壓泵直接安裝在支架的止口里,然后依靠支架的底面與底板相連,再與帶底座的電動機相連。這種結(jié)構(gòu)對于保證同軸度比較困難(電動機與液壓泵的同軸度≤0.05mm)。為了防止安裝誤差產(chǎn)生的振動,常用帶有彈性的聯(lián)軸器。
(3)法蘭支架聯(lián)接:電動機與液壓泵先以法蘭聯(lián)接,法蘭再與支架聯(lián)接,最后支架再裝在底板上。它的優(yōu)點是大底板不用加工,安裝方便,電動機與液壓泵的同軸度靠法蘭盤的止口來保證的。
由于本試驗臺沒有采用外部冷卻裝置,優(yōu)先考慮散熱所以液壓泵裝置采用臥式安裝。液壓泵與電動機的連接采用支架式,安裝支架如圖3-1所示。
圖3-1 泵安裝支座
泵的進油口和出油口采用自制的法蘭連接油管,法蘭形式簡單,加工容易,外形尺寸如圖3-2所示。
圖3-2 泵進油口法蘭
法蘭上沒有加工密封用溝槽,密封由自制的密封墊保證,密封墊由耐油橡膠制成,裝配時要先用清潔劑或者丙酮將密封墊清洗干凈并抹上密封膠,該密封墊能保證密封性能,并且成本較低,容易加工。
3.2 電動機功率的確定
在試驗臺工作過程中,由于被檢測對象的不用系統(tǒng)的壓力和流量都是變化的,所需功率變化較大,為滿足整個設(shè)計要求,按較大功率來確定電動機功率。
前面的計算已知,泵供油壓力為pp=16MPa,泵的流量為14.4MPa/min,取泵的總效率為=0.8,泵的總驅(qū)動功率由公式(3-1)計算為P=4.8kW
(3-3)
考慮到本試驗臺測試對象主要為中低壓元件,而電動機一般允許短時間超載25%,這樣電動機的功率還可以降低一些。
查看產(chǎn)品樣本,選用4kW的電動機,滿載轉(zhuǎn)速1440r/min。
3.3 液壓閥的選型與安裝
首先要確定液壓元件的安裝連接形式,液壓元件的安裝形式與液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和元件的配置形式有關(guān):
(1)按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式確定。液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式分為集中式和分散式兩種。集中式結(jié)構(gòu)是將液壓系統(tǒng)的動力裝置、控制調(diào)節(jié)裝置和油箱等放在主機之外,單獨設(shè)置一個液壓站。這中形式的優(yōu)點是安裝連接方便,液壓源的振動、發(fā)熱都不會影響主機的工作性能。缺點就是設(shè)置液壓站,增加了占地面積和管路長度。分散式結(jié)構(gòu)是將液壓元件分散放置在主機的某些部位,與主機合為一體,其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、管路短。缺點是安裝連接(包括維修)復雜液壓源的振動和發(fā)熱都會影響主機的工作性能和精度。為此,對于一般的液壓系統(tǒng),為了使結(jié)構(gòu)緊湊,可采用分散式安裝連接的方式,而對于組合機床、自動線和精密設(shè)備的液壓系統(tǒng)為了減少油箱的發(fā)熱、液壓源振動的影響,保持主機的工作精度,多采用集中式的配置形式確定。
(2)按閥類元件的配置形式確定。液壓元件的配置形式分為管式、板式和集成式配置三種形式。配置形式不同, 液壓系統(tǒng)的壓力損失和元件的連接方式也就不同。目前,閥類元件的配置形式廣泛采用集成式。通常使用的液壓元件有板式和管式兩種結(jié)構(gòu)。管式元件通過油管來實現(xiàn)相互之間的連接,液壓元件的數(shù)量越多,連接的管件越多,結(jié)構(gòu)越復雜,系統(tǒng)壓力損失越大,占用的空間就越大,維修、保養(yǎng)和拆裝越困難。因此,管式元件一般用于結(jié)構(gòu)簡單的系統(tǒng)。板式元件固定在板件上,分為液壓油路連接、集成塊連接和疊加閥連接。把一個液壓回路中個元件合理地布置在一塊液壓油路板上,這與管式連接比較,除了進出液壓油液通過管道外,各液壓元件用螺釘規(guī)則地固定在一塊液壓閥塊上,元件之間由液壓油路板上的孔道勾通。板式元件的液壓系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維修方便,壓力損失小,外形美觀。但是,其結(jié)構(gòu)標準化程度差,互換性不好,結(jié)構(gòu)不夠緊湊,制造加工困難,使用受到限制。
通過綜合考慮,鑒于本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單,為降低成本,液壓元件采用管式連接。液壓閥與試驗臺的安裝連接采用自制的安裝支座,安裝時,液壓閥安裝在對應(yīng)的閥安裝支座上,支座再插入燕尾槽工作臺面上。這使得液壓閥的安裝位置容易調(diào)整,方便拆裝和組合不同的液壓回路,其外形尺寸如圖3-4所示。
選擇閥類元件應(yīng)注意的問題:
(1)應(yīng)盡量選用標準定型產(chǎn)品,除非不得已時才自行設(shè)計專用件;
(2)閥類元件的規(guī)格主要根據(jù)流經(jīng)該閥油液的最大壓力和最大流量選取。選擇溢流閥時,應(yīng)按液壓泵的最大流量選取;選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時,應(yīng)考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機器低速性能的要求;
(3)一般選擇控制閥的額定流量應(yīng)比系統(tǒng)管路實際通過的流量大一些,必要時,允許通過閥的最大流量超過其額定流量的20%。
圖3-4 液壓閥安裝支座
選擇液壓閥主要根據(jù)閥的工作壓力和通過閥的流量,本系統(tǒng)測試實驗時最高壓力為16MPa,所選閥的規(guī)格型號見表3-1
表3-1 液壓試驗臺液壓閥明細表
序號
名稱
選用規(guī)格
1
調(diào)速閥
2FRM5-20/15
2
溢流閥
DBDH8G10NG25
3
先導溢流閥
DB10AG1
4
手動換向閥
DMT-03-3C2-50
3.4 液壓油缸的選型
在2.2節(jié)已經(jīng)求得液壓缸的直徑為40mm,系統(tǒng)工作壓力為16MPa。
選YHGE40/28260LJ1L1Q型液壓缸,缸徑40mm,速度比2,活塞桿直徑28,工作壓力。
3.5 液壓油管的選型
液壓系統(tǒng)中使用的油管分硬管和軟管,選擇的油管應(yīng)有足夠的通流截面和承壓能力,同時,應(yīng)盡量縮短管路,避免急轉(zhuǎn)彎和截面突變。
(1)鋼管:中高壓系統(tǒng)選用無縫鋼管,低壓系統(tǒng)選用焊接鋼管,鋼管價格低,性能好,使用廣泛。
(2)銅管:紫銅管工作壓力在6.5~10MPa以下,易變曲,便于裝配;黃銅管承受壓力較高,達25MPa,但不如紫銅管易彎曲。銅管價格高,抗震能力弱,易使油液氧化,應(yīng)盡量少用,只用于液壓裝置配接不方便的部位。
(3)軟管:用于兩個相對運動件之間的連接。高壓橡膠軟管中夾有鋼絲編織物;低壓橡膠軟管中夾有棉線或麻線編織物;尼龍管是乳白色半透明管,承壓能力為2.5~8MPa,多用于低壓管道。因軟管彈性變形大,容易引起運動部件爬行,所以軟管不宜裝在液壓缸和調(diào)速閥之間。油管的規(guī)格尺寸大多由它所連接的液壓元件接口處的尺寸所決定的,對一些重要的管道應(yīng)驗算其內(nèi)徑和壁厚。油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定,也可按管路允許流速進行計算。
(3-4)
式中 qv——通過管道內(nèi)的流量(m3/s);
v——管內(nèi)允許流速(m/s),見表3-2.
按最大流量計算,本系統(tǒng)的最大流量為12L/min,吸油管v取0.8m/s,由公式(3-4)計算得d=17.867mm,選取公稱通徑15mm,外徑22mm,壁厚2mm的鋼管;壓油管v取3m/s,由公式(3-4)計算得d=9.226mm;回油管v取1.5m/s,計算得d=13.048mm,選取公稱通徑15mm,外徑22mm,壁厚2mm的鋼管。由于壓油管選用的是膠管總成,液壓元件的進出油口尺寸不同也就需要不同的接頭,所以膠管在經(jīng)濟允許的條件下可以購買一系列的不同尺寸的膠管,用于實驗的不同液壓元件的連接和回路組織。
表3-2 允許流速推薦值
管道
推薦流速/(m/s)
液壓泵吸油管道
0.5-1.5,一般常取1以下
液壓系統(tǒng)壓油管道
3-6,壓力高,管道短,粘度小取大值
液壓系統(tǒng)回油管道
1.5-2.6
3.6 液壓油箱的設(shè)計
液壓油箱的作用是貯存液壓油,分離液壓油中的雜質(zhì)和空氣,同時還起到散熱的作用。
3.6.1 液壓油箱有效容積的確定
液壓油箱容量是油箱主要的技術(shù)參數(shù),油箱必須有一定的容量,才能實現(xiàn)基本功能,設(shè)計油箱容量涉及很多的因素,常采用經(jīng)驗法,但對于要求較高的液壓系統(tǒng)有必要分析系統(tǒng)的各種要求,并以熱量為基礎(chǔ)采用計算的方法來確定。液壓油箱在不同的工作條件下影響散熱的條件很多,通常按壓力范圍來考慮。
油箱容量的經(jīng)驗公式為
(3-5)
式中 qv——液壓泵每分鐘排出的壓力油的容積;
——經(jīng)驗系數(shù),見表3-3。
表3-3 經(jīng)驗系數(shù)
系統(tǒng)類型
行走機構(gòu)
低壓系統(tǒng)
中壓系統(tǒng)
鍛壓機械
冶金機械
1~2
2~4
5~7
6~12
10
本系統(tǒng)的最大流量為12L/min,為中低壓系統(tǒng),經(jīng)驗系數(shù)取7,由公式(3-5)計算得油箱的有效容量為84L。
3.6.2 液壓油箱的散熱計算
(1)系統(tǒng)發(fā)熱量計算,在液壓系統(tǒng)中,凡系統(tǒng)中的損失都變成熱能散發(fā)出來。由于本系統(tǒng)工作裝置和回路并非固定形式,因為組裝不同的液壓元件、不同的工況而產(chǎn)生不同效率,損失也就不同,本系統(tǒng)的散熱按系統(tǒng)輸入功率最大值的20%來計算,系統(tǒng)的輸入功率為4kW,則發(fā)熱功率為0.8kW。
(2)散熱量計算,由于本系統(tǒng)沒有安裝額外的冷卻裝置,忽略系統(tǒng)中其他地方的散熱,只考慮油箱散熱是,顯然系統(tǒng)的總發(fā)熱功率H全部由油箱散熱來考慮。這時油箱散熱面積A的計算公式為
(3-6)
式中 A——油箱的散熱面積(m2);
H——油箱需要散熱的熱功率(W);
——油溫(一般以55℃考慮)與周圍環(huán)境溫度的溫度(℃);
K——散熱系數(shù)。與油箱周圍通風條件的好壞而不同,通風很差時K=8~9;良好時K=15~17.5;風扇強行冷卻時K=20~23;強迫水冷時K=110~175。
上面步驟已經(jīng)計算出H=800W,取15,散熱系數(shù)取9,則又公式3-6計算得A=5.93m2。
設(shè)備在停止運行后,設(shè)備中的那部分油液會因重力作用而流回液壓油箱,為了防止液壓油從油箱里溢出,油箱的液壓油位不能太高,一般不應(yīng)超過液壓油箱高度的80%,本系統(tǒng)所用的油箱容量為110L。
3.6.3 液壓油箱的容量計算
液壓油箱的有效容積為84L,油箱的散熱面積為5.39m2,綜合考慮試驗臺整體設(shè)計,由于沒有設(shè)置外部冷卻裝置,為提高冷卻效率,油箱的容量適當增大,油箱尺寸設(shè)計為:1057×1341×933mm,油箱總?cè)萘繛?322L,由于設(shè)備在停止運行后,設(shè)備中的那部分油液會因重力作用而流回液壓油箱,為了防止液壓油從油箱里溢出,油箱的液壓油位不能太高,一般不應(yīng)超過液壓油箱高度的80%,本系統(tǒng)所用的油箱裝油量為1000L。
3.6.4 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計
液壓油箱采用鋼板焊接的分離式液壓油箱。其結(jié)構(gòu):
(1)隔板
①作用:增長液壓油流動循環(huán)時間,除去沉淀的雜質(zhì)、分離、清降水和空氣,調(diào)整溫度,吸收液壓油壓力的波動及防止液面的波動。
②安裝形式:隔板的安裝形式有多種,可以設(shè)計成高出液壓油面,使液壓油從側(cè)面流過,還可以把隔板設(shè)計成低于液面,其高度為最低油面的2/3,使液壓油從隔板上方流過,本系統(tǒng)采用后者。
(2)吸油管和回油管:
①回油管出口:回油管出口有直口、斜口、彎管直口、帶擴散器的出口等幾種形式,斜口應(yīng)用得教多,一般為45°斜口。為防止液面波動,可以在回油管出口裝擴散器?;赜凸鼙仨毞胖迷谝好嬉韵拢话憔嘁簤河拖涞酌娴木嚯x大于300 ,回油管出口絕對不允許放在液面以上。本系統(tǒng)才用45°斜口形式,加工容易。
②吸油管:吸油管前設(shè)置了線隙濾油器,過濾精度為100,流量為16L/min,要有足夠的容量,避免阻力太大,濾油器與箱底間的距離為25mm。吸油管插入液壓油面以下,防止吸油時卷吸空氣或因流入液壓油箱的液壓油攪動油面,致使油中混入氣泡。
(3)防止雜質(zhì)侵入
為了防止液壓油被污染,液壓油箱做成完全封閉型的。
①配管通過隔壁接頭和油箱連接,這樣能很好的防止空氣、雜質(zhì)和水等從其周圍的間隙侵入。
②為了保證液壓油箱通大氣并凈化抽吸空氣,本系統(tǒng)配備了空氣濾清器,空氣濾清器為既能過濾空氣又能加油結(jié)構(gòu)。
(4)液面指示
為了觀察液壓油箱內(nèi)的液面情況,應(yīng)在油箱的側(cè)面安裝液面指示計,指示最高、最低油位,液面指示計選用帶溫度計的。
(5)液壓油箱的起吊
為了方便液壓試驗臺的裝卸搬運,在油箱上裝設(shè)有吊耳。
(6)液壓油箱的防銹
油箱焊接后內(nèi)壁涂X06-1磷化底漆(HGZ-27-64),油箱外面涂X06-1磷化底漆(HGZ-27-64)。
3.7液壓泵站
液壓泵站是液壓系統(tǒng)的動力源,它向系統(tǒng)提供一定的壓力,流量和清潔的工作介質(zhì),是液壓系統(tǒng)的重要組成部分,液壓泵站適用于主機與液壓裝置可以分離的各種液壓機械上。
3.7.1 液壓泵站的組成及分類
液壓泵站按其泵組的布置方式有上置式,柜式,非上置式三種。其中上置式又包括立式和臥式兩種。 泵組布置在油箱之上的上置式液壓泵站,當電機采用立式安裝,液壓泵置于油箱之內(nèi)時,稱為立式液壓泵站,本液壓系統(tǒng)即采用該種泵站作為動力源,它具有結(jié)構(gòu)緊湊,占地小,廣泛應(yīng)用于中小功率液壓系統(tǒng)中的特點。
液壓泵站通常有以下五個相對獨立的單元組合而成,它們是泵組,油箱組件,控溫組件,蓄能器組件,及過濾器組件,實際應(yīng)用中可以根據(jù)不同的要求進行取舍。
泵組由液壓泵,原動機,連軸器,傳動底座,管路附件等組成。
油箱用于儲存系統(tǒng)所需要的足夠的油液,散發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量,以及分離油液中的氣體沉淀污染物。
控溫組件有升溫和降溫兩種組件組成,當液壓系統(tǒng)的自身熱平衡不能使工作介質(zhì)處于合適的溫度范圍內(nèi)時,應(yīng)在液壓系統(tǒng)中設(shè)置控溫組件,使介質(zhì)溫度始終處于可控的范圍內(nèi)。
蓄能器組件通常由蓄能器,控制裝置,支撐臺架等部件組成的。
過濾器組件的作用是從液體中分離出非溶性固體顆粒,防止顆粒污染物對液壓元件的摩擦和堵塞小截面流道,防止油液本身的劣化變質(zhì)。為了保護液壓泵,在吸油口應(yīng)安裝過濾器,過濾器的選擇應(yīng)考慮以下幾點:1、具有足夠大的通油能力,壓力損失小,一般過濾器的通油能力大于實際流量的二倍,或大于管路的最大流量。2、過濾精度應(yīng)滿足設(shè)計要求,一般液壓系統(tǒng)的壓力不同,對過濾精度的要求也不同,系統(tǒng)壓力越高,要求液壓元件的間隙越小,所以過濾精度要求越高,
考慮本油路對過濾精度不高,可采用網(wǎng)式過濾器
3.7.2 液壓泵站的選擇
所選擇的液壓泵站為UZ系列液壓泵站,是由電動機泵組,油箱,液壓閥集成塊等組成的小型液壓動力源。其電機全部立式安裝在油箱上。UZ站以各種螺紋插裝閥為主體,兼用各種板式閥和疊加閥,結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全。[1]
UZ系列為性液壓泵站由天津優(yōu)瑞納斯油缸有限公司生產(chǎn)。所選液壓泵站型號如下:
型號:UZ2.5C20/1.160
額定壓力:2.5Mpa,齒輪泵;
額定流量20L/min;
電動機功率:1.1kw
3.8液壓集成塊
液壓元件的配置形式,目前有板式和集成塊式,液壓元件的配置形式現(xiàn)在多為集成塊式,這些形式各有優(yōu)點和缺點,板式配置是板前接閥,板后接管,安裝維修方便,各高校的液壓實驗平臺多為板式,各元件的連接比較直觀,但管路復雜時接管不便;箱體式配置是箱體內(nèi)鉆孔組成所需油路,結(jié)構(gòu)緊湊但維修不便,系統(tǒng)也不能變化;集成塊式配置是用基本回路做成的通用化集成塊疊加組成的液壓系統(tǒng)裝置,其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊,更改方便,可節(jié)省設(shè)計工作量,是當前應(yīng)用較多的一種配置形式。
3.8.1 塊體的結(jié)構(gòu)
集成塊的材料一般為鑄鐵或鍛鋼,低壓固定設(shè)備可用鑄鐵,高壓強震場合要用鍛鋼。塊體加工成正方體或長方體。
對于較簡單的液壓系統(tǒng),其液壓元件較少,可安裝在同一個集成塊上。如果液壓系統(tǒng)復雜,控制液壓閥件較多,就要采取多個集成塊疊積的形式,本系統(tǒng)液壓元件相對較多,采用集成塊疊積的形式。本設(shè)計參考JK系列集成塊。
相互疊積的集成塊,上下面一般為疊積接合面,鉆有公共壓力油孔P,公用回油孔T,和4個用以疊積緊固的螺栓孔。P孔,液壓泵輸出的壓力油經(jīng)過調(diào)壓后進入公用壓力油孔P,作為供給各單元回路壓力油的公用油源。T孔,各單元回路的回油均通到公用回油孔T,流回到油箱。集成塊的其余四個表面,一般后面接通液壓執(zhí)行元件的油管,另三個面用以安裝液壓閥。塊體內(nèi)部按系統(tǒng)圖的要求,鉆有溝通各閥的孔道。
3.8.2 集成塊結(jié)構(gòu)尺寸的確定
外形尺寸要滿足液壓元件的安裝,孔道布置及其它工藝要求。為減少工藝孔,縮短孔道長度,液壓閥的安裝位置要仔細考慮,使相通油孔盡量在同一水平面或是同一豎直面上。對于復雜的液壓系統(tǒng),需要多個集成塊疊積時,一定要保證三個主通道。各油孔的內(nèi)徑要滿足允許流速的要求,一般來說,與液壓閥直接相通的孔徑應(yīng)等于所裝液壓閥的油孔通徑。油孔之間的壁厚不能太小,一方面防止使用過程中,由于油的壓力而擊穿,另一方面避免加工時,因油孔的偏斜而誤通。[22]
3.8.3集成塊的加工
由于集成塊的安裝面要與液壓元件連接,而且要保證不漏油,所以安裝面有形位公差要求:平面度5-7級;表面粗糙度為輪廓算術(shù)平均偏差R。12.5.-0.8微米;起孔的垂直度,臺肩同軸度要求精度5-7級。
集成塊是多孔加工,內(nèi)部通孔縱橫交錯,制圖時最好采用1:1的比例繪制,這樣比較直觀。
集成塊的材料一般選用鑄鐵或者中低碳優(yōu)質(zhì)缸,原則上是既要保證強度,又要便于加工。鑄鐵要經(jīng)過退火或者人工時效處理。有的流道可以鑄造,但必須清砂干凈,鍛件要經(jīng)過退火處理,以消除內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)部要進行探傷,防止裂紋。[22]
第四章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計
4.1線路設(shè)計基本原理
4.1.1主電路的設(shè)計
由液壓傳動裝置可知,液壓元件主要有電磁閥、溢流閥、減壓閥、壓力繼電器等。電磁閥吸合需要24V的直流電源,這就需要一臺可控變壓器和硅橋整流。2臺1.1千瓦油泵,用按鈕實現(xiàn)啟或停。2個交流接觸器、2個熱繼電器作為過載保護,從而完成電路的設(shè)計。
4.1.2 控制電路的設(shè)計
根據(jù)要求要實現(xiàn)手動與自動控制,需要一個萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。由于中間環(huán)節(jié)比較多,需增加多個不同型號的中間繼電器來進行信號傳遞,利用繼電器的觸點和轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換來實現(xiàn)手動控制。用一臺松下PLC來實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動控制。
4.2 繪制原理圖
根據(jù)要求要實現(xiàn)手動與自動控制,繪制的控制電路圖如下:
4.3 元器件的選擇
4.3.1 斷路器的選擇
斷路器的額定工作電壓應(yīng)大于或等于設(shè)備的額定工作電壓。對于電路來說還要注意是對電源端保護還是負載端保護,電源端電壓比負載端電壓高5%左右。因此根據(jù)三相異步電機所給的額定電流判斷出此電氣柜短路器的選擇范圍是1A-2A.
4.3.2 熔斷器的選擇
熔斷器的選擇應(yīng)根據(jù)電器的設(shè)計要求及使用場合進行選擇。熔斷器的額定電壓必須等于或高于熔斷器工作的電壓。
熔斷器的額定電流應(yīng)根據(jù)被保護的電路及設(shè)備的額定負載電流選擇。熔斷器的電流必須等于或高于所裝熔體的額定電流。
熔斷器的額定分析能力必須大于電路中可能出現(xiàn)的最大故障電流。
因此根據(jù)三相異步電機所給的額定電流計算出電氣柜熔斷器的選擇范圍應(yīng)是:0.51-0.68A.
4.3.3 熱繼電器的選擇
(1) 額定電流選大一級的.
(2) 額定值一般為電動機電流的 1.7-2 倍。
4.3.4 中間繼電器選擇
中間繼電器結(jié)構(gòu)上是一個電壓繼電器,但它的觸點多,容量大,是用來轉(zhuǎn)換控制信號的中間元件,在此選用 JZC1-44 型和HHP5型。
4.3.5 交流接觸器的選擇
(1) 選額定電壓為 380V,額定電流40A
(2) 接觸器主觸點的額定電壓選擇應(yīng)大于或定于負載的額定電壓
(3) 接觸器吸引線圈電壓的選擇,一般選380V或220V。由于控制電路比較復雜,使用的電器又比較多,為安全起見,線圈的額定電壓可選的低一些。
4.3.6 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇
(1) 按額定工作電壓和工作電流選用合適系列。
(2) 按操作需要選定手柄形式和適位特征。
(3) 按控制要求參照萬能開關(guān)樣本確定觸頭數(shù)量和接線編號。選擇面板形式及標志,在此選 HZ5-20/4 型。
4.3.7 按鈕的選擇
分別用兩個綠按鈕和紅按鈕實現(xiàn)啟動停動控制,另有11個綠按鈕對PLC進行輸入控制。
4.4控制柜結(jié)構(gòu)設(shè)計
總 結(jié)
長達數(shù)月的畢業(yè)設(shè)計終于告一段落了。通過這次設(shè)計我對四年來學習的各門功課進一步加深了了解,并給予一定的總結(jié)。對于各方面知識之間的有機結(jié)合有了實際體會,同時也深深的感到了自己所掌握的知識與實際生產(chǎn)應(yīng)用之間還有相當大的差距,在以后的學習中有待進一步加強。綜合運用本專業(yè)以及其它有關(guān)課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)知識,培養(yǎng)理論聯(lián)系實際以及分析和解決工程實際問題的能力,并使大學四年所學的知識得到進一步鞏固、深化和擴展。
當然,設(shè)計中也難免出現(xiàn)一些錯誤、疏漏和不盡如人意的地方。在此,我衷心的懇請各位老師和同學給予批評、指正,我會虛心接受所有的意見和建議,不斷總結(jié),使自己在今后的學習和工作中日臻完善。
參考文獻
1.王威,李錫正,黃榮富,蔡軍.淺析液壓實驗設(shè)備在教學中的發(fā)展趨勢[J].液壓與氣動,2008,12:6-9.
2.趙恩剛,等.純水液壓傳動在工農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J].流體傳動與控制,2006(9):50-52.
3.機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊[S].北京:機械工業(yè)出版社,2007:23-49.
4.孫永厚,液壓綜合試驗臺設(shè)計[J] .工程機械,2003,11.
5.徐福玲,陳堯明.液壓與氣壓傳動[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007:170.
6.宋錦春,液壓與氣壓傳動[m],北京,科學出版社,2001.
7.范鳳仙.簡易壓力機的設(shè)計[J] .鍛壓技術(shù),2002,2.
8.顏榮慶,液壓與液力機械傳動[m],北京,交通出版社,2003.
9.Schmidt, Jens,Application of a new test procedure for mechanical testing of hydraulic fluids,BALTTRIB 2007 International Scientific Conference, Proceedings, 2007, p77-83.
10.徐灝,機械設(shè)計手冊[S],北京,機械工業(yè)出版社,2003.
11.吳宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[S].北京:高等教育出版社,2006.
致 謝
大學生活即將結(jié)束,在這短短的四年里,讓我結(jié)識了許許多多熱心的朋友、工作嚴謹教學相幫的教師。畢業(yè)設(shè)計的順利完成也脫離不了他們的熱心幫助及指導老師的精心指導,在此向所有給予我此次畢業(yè)設(shè)計指導和幫助的老師和同學表示最誠摯的感謝。
首先,向本設(shè)計的指導老師表示最誠摯的謝意。在自己緊張的工作中,仍然盡量抽出時間對我們進行指導,時刻關(guān)心我們的進展狀況,督促我們抓緊學習。老師給予的幫助貫穿于設(shè)計的全過程,從借閱參考資料到現(xiàn)場的實際操作,他都給予了指導,不僅使我學會書本中的知識,更學會了學習操作方法。也懂得了如何把握設(shè)計重點,如何合理安排時間和論文的編寫,同時在畢業(yè)設(shè)計過程中,她和我們在一起共同解決了設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題。
其次,要向給予此次畢業(yè)設(shè)計幫助的老師們,以及同學們以誠摯的謝意,在整個設(shè)計過程中,他們也給我很多幫助和無私的關(guān)懷,更重要的是為我們提供不少技術(shù)方面的資料,在此感謝他們,沒有這些資料就不是一個完整的論文。
另外,也向給予我?guī)椭乃型瑢W表示感謝。
總之,本次的設(shè)計是老師和同學共同完成的結(jié)果,在設(shè)計的一個月里,我們合作的非常愉快,教會了大我許多道理,是我人生的一筆財富,我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W表示感謝!
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