無心外圓砂帶磨床控制系統(tǒng)設(shè)計【畢業(yè)論文答辯資料】

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1、需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 摘要 本文介紹了無心外圓磨床的上下料系統(tǒng)控制的原理和特點，主要是通過 根據(jù)的已知條件計算并選擇 液壓系統(tǒng)各個元件，如液壓泵、電磁閥、流量控制閥等，再設(shè)計連接液壓回路，形成液壓的傳動系統(tǒng)。由液壓系統(tǒng)的不同控制控制方式、如手動控制和自動控制，選擇合適的 寫程序，繪制電氣接線圖，并在運(yùn)行過程中不斷的調(diào)整和優(yōu)化。而且在整個過程中會有變頻器對電機(jī)的調(diào)速和傳感器的檢測，這些也有賴于 之，最后由 到控制液壓 系統(tǒng)完成特定的工作行程的目的。 關(guān)鍵詞： 液壓系統(tǒng) 變頻器 第一章 緒論 課題研究的目的和意義 課題研

2、究的內(nèi)容 內(nèi)外研究情況及其發(fā)展 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 第二章 液壓系統(tǒng)工況分析 移循環(huán)圖 L t 度循環(huán)圖 v t 壓缸的負(fù)載分析 1） 液壓元件的計算和選型 壓缸的設(shè)計計算 壓泵的確定與所需功率的計算 類元件的選擇 道的選擇 油器的選擇 箱的設(shè)計 分設(shè)計 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目 無心外圓砂帶磨床自動上下料控制設(shè)計 二級學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 班 級 109040205 班

3、學(xué)生姓名 沈凱 學(xué)號 10904020517 指導(dǎo)教師 職稱 時 間 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 摘 要 . . 第 1 章 緒論 . 課 題 研 究 的 背景 .課題研究的內(nèi)容和方法 . 內(nèi) 外 的 發(fā) 展 現(xiàn)狀 . 壓 傳 動 發(fā) 展 現(xiàn)狀 . 發(fā)展現(xiàn)狀 . 2章 液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計 . 位 移 循 環(huán) 圖 L t. 度 循 環(huán) 圖 v t.壓缸的設(shè)需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 計 . 液 壓 缸 的 負(fù) 載 分析 . 初步確定液壓缸的工作壓

4、力 . 液 壓 缸 的 尺 寸 計算 . 液 壓 缸 流 量 的 計算 .壓泵的確定與所需功率的計算 .類元件的選擇 .油器的選型 .箱的設(shè)計 . 油箱設(shè)計要點 . 油箱容量計算 . 3 章 滾 輪 電 機(jī) 的 選 擇 和 調(diào)速 . 輪 電 機(jī) 的 選 型 及 計算 .頻器的選用 .要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 輪電機(jī)的調(diào)速 . 三 相 異 步 的 調(diào) 速 方式 . 變 頻 器 的 調(diào) 速 原理 . 4 章 控制設(shè)計 .特點 .選型原則 .型的選擇 .制要求 .氣原理圖 . 端口分配表 . 器 元 件 的 選型 .序設(shè)計與系統(tǒng)

5、流程圖 .序設(shè)及分析 . 5 章 三 菱 編 程 軟 件 和 仿 真 軟需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 件 .菱編程軟件 .菱仿真軟件 .論 .謝 .考文獻(xiàn) .要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605

6、或 1304139763 第 1 章 緒論 課題研究的背景 心外圓砂帶磨床適用于管材、棒材等 工件的外圓磨削和拋光，可磨削金屬、木材、玻璃、橡膠等材料 。 隨著市場經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對生產(chǎn)的要 求也不斷提高，對于磨床磨削的要求越來越高， 砂帶磨床的加工工效甚至超過了普通常規(guī)加工工藝 ,砂帶越來越寬 ,加工精度越來越高，已達(dá)到和超過砂輪磨床。如今，由于可編程控制器（ 無心外圓砂帶磨床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍越來越廣泛，為了提高生產(chǎn)效率， 課題研究的內(nèi)容和方法 本課題主要是研究 而在加工生產(chǎn)中實現(xiàn)工件的上下料自動化。而且， 這個課題主要是采用實例分析，結(jié)合閱讀大量的文獻(xiàn)和查找資料，尋求出最佳的設(shè)計方案。

7、 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 液壓傳動發(fā)展現(xiàn)狀 液壓傳動與控制是以液體（油、高水基液壓油、合成液體）作為介質(zhì)來實現(xiàn)各種機(jī)械量的輸出（力、位移或速度等）的。它與單純的機(jī)械傳動、電氣傳動和氣壓傳動相比，具有傳遞功率大，結(jié)構(gòu)小、響應(yīng)快等特點，因而被廣泛的應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備及精密的自動控制系統(tǒng)。液壓傳動技術(shù)是一門新的學(xué)科技術(shù)，它的發(fā)展歷史雖然較短，但是發(fā)展的速度卻非常之快。自從 1795 年制成了第一臺壓力機(jī)起，液壓技術(shù)進(jìn)入了工 程領(lǐng)域； 1906年開始應(yīng)用于國防戰(zhàn)備武器。 第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)迫切需要反應(yīng)快、精度高的自動控制系統(tǒng)，因而出現(xiàn)了液壓伺服控制系統(tǒng)。從 60 年代起，由于原子能、空間技術(shù)、

8、大型船艦及電子技術(shù)的發(fā)展，不斷地對液壓技術(shù)提出新的要求，從民用到國防，由一般的傳動到精確度很高的控制系統(tǒng)，這種技術(shù)得到更加廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。 在國防工業(yè)中：海、陸、空各種戰(zhàn)備武器均采用液壓傳動與控制。如飛機(jī)、坦克、艦艇、雷達(dá)、火炮、導(dǎo)彈及火箭等。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 在民用工業(yè)中：有機(jī)床工業(yè)、冶金工業(yè)、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)方面，汽車工業(yè)、輕紡工業(yè)、船舶工業(yè)。 另外，近幾年又出現(xiàn)了太陽跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、飛機(jī)駕駛模擬、船舶駕駛模擬器、地震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射裝置、宇航環(huán)境模擬、高層建筑防震系統(tǒng)及緊急剎車裝置等，均采用了液

9、壓技術(shù)。 總之，一切工程領(lǐng)域，凡是有機(jī)械設(shè)備的場合，均可采用液壓技術(shù)。它的發(fā)展如此之快，應(yīng)用如此之廣，其原因就是液壓技術(shù)有著優(yōu)異的特點，歸納起來 液壓 動力傳動方式 具有 顯著的 優(yōu)點：其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率 大； 液壓傳動裝置體積小 、 結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活 ，易實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍寬，便于與電氣控制相配合 實現(xiàn)自動化 ； 易實現(xiàn)過載保護(hù)與保壓，安全可 靠；元件易于實現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化 ； 液壓易與微機(jī)控制等新技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成 “ 機(jī) 液 一體化便于實現(xiàn)數(shù)字化 發(fā)展現(xiàn)狀 長期以來， 各種各樣的自動化控制設(shè)備提供非?？煽康目刂品桨?。目前，全世界 00 家，生產(chǎn) 300多種

10、產(chǎn)品。國內(nèi) 菱、 產(chǎn)品。經(jīng)過多年的發(fā)展，國內(nèi) 產(chǎn)廠家約有三十家，但都沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，可以說 成制造產(chǎn)業(yè)化。在 國是很活躍的，應(yīng)用的行業(yè)也很廣泛。 工業(yè)生產(chǎn)過程控制自動化和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造等方面得到了廣泛應(yīng)用 , 與傳統(tǒng)的繼電器控制相比 , 有控制系統(tǒng)構(gòu)成簡單、可靠性高、通用性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、易于編程、體積小、可在線修改、設(shè)計與調(diào)試周期短、便于安裝和維修等突出優(yōu)點 , 而且一般不需要采取什么特殊措施 , 就能直接在工業(yè)環(huán)境中使用 , 更加適合工業(yè)現(xiàn)場的要求 , 使用 制液壓控制系統(tǒng)能提高系統(tǒng)的整體性能 ,具有較明顯的優(yōu)越性。 第 2 章 液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計 液壓系統(tǒng)工況的

11、分析 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 位移循環(huán)圖 L t 圖 2液壓機(jī)的液壓缸位移循環(huán)圖，縱坐標(biāo) L 表示活塞位移，橫坐標(biāo) 線斜率表示活塞移動速度。 圖 2 位移循環(huán)圖 圖中， 0示慢速上升， 示保壓停留， 頂升的高度為 200 度循環(huán)圖 v t 液壓缸的運(yùn)動 速度循環(huán)圖如圖 2坐標(biāo) 塞桿的運(yùn)動速度，橫坐標(biāo) 圖 2速度循環(huán)圖 因為這個過程中的速度分析較為復(fù)雜，所以可以簡化為是以 50mm/留一段時間后，以 80mm/ 液壓缸的設(shè)計 壓缸的負(fù)載分析 液壓缸的負(fù)載力計算 ： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙

12、14951605 或 1304139763 工作機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動時，液壓缸必須克服的負(fù)載由六部分組成： (2式中： 因為在本方案中活塞桿做上下的直線往返運(yùn)動，而且 以忽略不計。 無心外圓磨床的加工材料為合金鋼和碳鋼，尺寸如圖 圖 2工件尺寸圖 工件的重量為 4 22 ，頂升時還有支撐架，所以可設(shè)定000N。 =500N 2/5.2 ，又因為可取 1000N，所以 F= 4500N。 初步確定液壓缸的工作壓力 根據(jù)液壓缸的負(fù)載 F=4500N，因為在工作時是兩個液壓缸同時工作，單個液壓缸的負(fù) 載 ,F =2250N。所以，液壓缸的工作壓力的選擇有兩種方式：一是根據(jù)機(jī)械類型選；二是根據(jù)切削負(fù)載選

13、。如表 2 2 表 2負(fù)載選執(zhí)行文件的工作壓力 負(fù)載 /N 5000 500000000000000 50000 工作壓力/ 1 2 3 3 4 4 5 5 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 表 2機(jī)械類型選執(zhí) 行文件的工作壓力 機(jī)械類型 磨床 組合機(jī)床 龍門刨床 拉床 工作壓力 /a2 3 5 8 8 10 又表 3壓缸的工作壓力 液壓缸的尺寸計算 選用雙作用單活塞液壓缸，其供油壓力為 P,回油壓力為 A 為液壓缸的有效面積，m是機(jī)械效率，可取 F= 24=2250N,得到 D=液壓手冊2348液壓缸直徑圓整得 3無桿腔的面積

14、 1S = 查手冊可得活塞桿直徑 d=40么有桿腔的有效面積2S=222 。 壓缸流量的計算 塞桿運(yùn)動 的最大速度 80 ，運(yùn)動的最小速度為 50 ，液壓缸最大流 m 4 m i ，最小流量m a x2 。因為上升與下降時的流量基本相同，故可使用定量泵。而且定量泵、分流閥等液壓元件的最小穩(wěn)定流量要小于等于 液壓泵的確定與所需功率的計算 要選擇合適的液壓泵就必須先要確定液壓泵的最大工作壓力。活塞桿上升時液壓缸的壓力為m 0 ，這是單個液壓缸的壓力。活塞桿下降時液壓缸的壓力為 ，粗布估計右路壓力損失為 0.8 則液壓泵的工作壓力為 2+壓泵的最大流量Q=2 2= 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951

15、605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 活塞桿上升送料時的輸入功率 P= ，送料下降時的輸入功率為 為泵的效率為 7.0p，驅(qū)動泵的電動機(jī)所需功率P= 根據(jù)以上計算結(jié)果，查閱液壓手冊可選用葉片泵的型號為 501其流量為48L/速為 960r/且其電動機(jī)的驅(qū)動功率為 由此可以選用三相異步電動機(jī) 閥類元件的選擇 下圖是液壓傳動圖。 圖 2 液壓傳動圖 在圖中有一個溢流閥、兩個節(jié)流閥、一個分流閥和相同的分流集流閥，而且根據(jù)選用的液壓泵 和液壓缸，以及它們在不同工況下的流量和工作壓力，可按下表2要注意 閥的最小穩(wěn)定流量要小于等于 估計通過的流量 l/號 額定壓力10 流閥 1

16、9 三位四通閥 4分流集流閥 分流閥 48 3需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 表 2液壓閥的選用 液壓回路中所用到的液壓元件名稱、符號、及其作用說明，見表（ 2 序號 名稱 符號 作用 1 三位四通電磁換向閥 通過閥芯與閥體之間的相對運(yùn)動改變液體的流向，控制液壓缸前進(jìn)和后退 2 分流集流閥 控制和分配油路中的流量 3 雙作用單活塞桿缸 將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，實現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動。 4 節(jié)流閥 控制油路中流量大小 5 單向定量液壓泵 將液壓油從油缸引入液壓油路中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能 6 溢流閥 保持系統(tǒng)壓力定， 在系統(tǒng)壓力大于或等

17、于其調(diào)定壓力時開啟，流對系統(tǒng)起過載保護(hù)作用 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 7 油箱 為系統(tǒng)存儲液壓油 濾油器的選型 液壓油中往往含有顆粒狀雜質(zhì)，會造成液壓元件相對運(yùn)動表面的磨損、滑閥卡滯、節(jié)流孔口堵塞，使系統(tǒng)工作可靠性大為降低。在系統(tǒng)中安裝一定精度的濾油器，是保證液壓系統(tǒng)正常工作的必要手段。濾油器的過濾精度是指濾芯能夠濾除的最小雜質(zhì)顆粒的大小，以直徑 精度可分為粗濾油器（ d 100 )普通濾油器 (d 10 )，精濾油器（ d 5 )，特精濾油器（ d 1 )。 選擇濾油器的依據(jù)有以下幾點： (1)承載能力：按系統(tǒng) 管路工

18、作壓力確定。 (2)過濾精度：按被保護(hù)元件的精度要求確定，選擇時可參閱表 3 (3)通流能力：按通過最大流量確定。 (4)阻力壓降：應(yīng)滿足過濾材料強(qiáng)度與系數(shù)要求。 系統(tǒng) 過濾精度 (m) 元件 過濾精度 (m) 低壓系統(tǒng) 100 150 滑閥 1/3最小間隙 70105統(tǒng) 50 節(jié)流孔 1/7 孔徑 (孔徑小于 100105統(tǒng) 25 流量控制閥 30 140105統(tǒng) 10 15 安全閥溢流閥 15 25 電液伺服系統(tǒng) 5 高精度伺服系統(tǒng) 2油器過濾精度的選擇 根據(jù)以上條件，選用 網(wǎng)式吸油過濾器，型號為 180，是普通濾油器，通過流量 40/螺紋連接。 2油箱的設(shè)計 油箱的作用是儲油，散發(fā)油的熱

19、量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。其形式有開式和閉式兩種：開式油箱油液液面與大氣相通；閉式油箱油液液面與大氣隔絕。開式油箱應(yīng)用較多。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 油箱設(shè)計要點 (1)油箱應(yīng)有足夠 的容積以滿足散熱，同時其容積應(yīng)保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱時不滲出，油液液面不應(yīng)超過油箱高度的 80%。 (2)吸箱管和回油管的間距應(yīng)盡量大。 (3)油箱底部應(yīng)有適當(dāng)斜度，泄油口置于最低處，以便排油。 (4)注油器上應(yīng)裝濾網(wǎng)。 (5)油箱的箱壁應(yīng)涂耐油防銹涂料。 油箱容量計算 油箱的有效容量 (2 式中： 壓系統(tǒng)取 2 4，中、高壓

20、系統(tǒng)取 5 7； q 為同一油箱供油的各液壓泵流量總和。 根據(jù)管路流量估算選取容量為 200 第 3 章 滾輪電機(jī)的選擇和調(diào)速 輪電機(jī)的計算及選型 傳送裝置的設(shè)計選用滾輪傳動，選擇電機(jī)作為動力源，十字軸式萬向聯(lián)軸器連接傳動軸。如圖 3 3傳送裝置主要由電機(jī)，滾輪架機(jī)構(gòu)，傳動軸幾大部分組成。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 滾輪架機(jī)構(gòu)的設(shè)計： 滾輪為了給棒料一個給方向的速度，所以輪的放置是帶有夾角的傾斜，如圖3 3輪安裝圖 為了實現(xiàn)輪的傾斜，在支座上就做了角度設(shè)計，如圖 3 圖 3座角度 在支座上做傾斜角設(shè)計的連接孔，輪支撐架不

21、做角度設(shè)計，兩個零件用螺栓連接后形成帶 30夾角傾斜，自然滾輪在進(jìn)給方向就有了分速度。按照生產(chǎn)要求設(shè)定棒料進(jìn)給速度為 10m/30m/此計算出滾輪的轉(zhuǎn)速，以及電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 根據(jù) 30進(jìn)給,計算出 v=20 60m/據(jù)摩擦傳動的特性，傳動中存在滑動率，查閱資料知道尼龍材料與鋼的滑動率為 3%，因此實際上滾輪的轉(zhuǎn)速關(guān)系應(yīng)該是： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 v/(1=m/個速度為滾輪實際上的線速度，根據(jù)線速度和輪的大小計算得輪的轉(zhuǎn)速：n=實際V/2 r，其中輪的直徑是 101算出轉(zhuǎn)速為： 圖 3滾輪和棒料傳輸圖 兩滾輪中心距設(shè)置

22、為 173幫在兩滾輪間并形成了 30的夾角，根據(jù)力學(xué)分析，作用在輪上的壓力 =1700N 摩擦力 f= 中尼龍材料和鋼的摩擦系數(shù)經(jīng)查閱資料，大約為 算出摩擦力 : f=1700=605N 計算出滾輪的轉(zhuǎn)矩為 T=f*r=m 根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和尺寸的考慮，最終選擇型號為 基本參數(shù)如下： 額定功率 3定電流為 6A，滿載轉(zhuǎn)速 1420r/轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩為 大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩為 電機(jī)的轉(zhuǎn)矩 T=9550*P/n=9550*3/1420=m 最大轉(zhuǎn)矩 mm，符合要求。 變頻器的選用 根據(jù)滾輪電機(jī)的型號選擇，變頻器的輸出功率和額定電流應(yīng)大于三相異步電動機(jī)的功率和額定電流，而且對于連續(xù)恒附在運(yùn)轉(zhuǎn) 時的變

23、頻器容量可按公式 ： 3103 (3 其中 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 壓； 根據(jù)以上要求，選取三菱變頻器 其要調(diào)速的三相異步電動機(jī)的功率為 3額定電流為 9A，額定容量為 壓為三相，38050合要求。圖 3 圖 3滾輪電機(jī)的調(diào)速 三相異步的調(diào)速方式 （ 1）變極對數(shù)調(diào)速方法 這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠型電動機(jī)定子極對數(shù)達(dá)到調(diào)速目的，特點如下：具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好；無轉(zhuǎn)差損耗，效率高；接線簡單、控制方便、價格低； 有級調(diào)速，級差較大，不能獲得平滑調(diào)速；可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲

24、得較高效率的平滑調(diào)速特性。 本方法適用于不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床 、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 （ 2)變頻調(diào)速方法 變頻調(diào)速是改變電動機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流直流交流變頻器和交流交流變頻器兩大類，目前國內(nèi)大都使用交直交變頻器。其特點：效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗；應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動機(jī)； 調(diào)速范圍大，特性硬，精度高；技術(shù)復(fù)雜，造價高，維護(hù)檢修困難。 本方法適用于要求精度高、調(diào)速

25、性能較好場合。 (3)串級調(diào)速方法 串級調(diào)速是指繞線式電動 機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級調(diào)速可分為電機(jī)串級調(diào)速、機(jī)械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速，其特點為：可將調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上，效率較高； 裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速 7090的生產(chǎn)機(jī)械上；調(diào)速裝置故障時可以切換至全速運(yùn)行，避免停產(chǎn)；晶閘管串級調(diào)速功率因 數(shù)偏低，諧波影響較大。 本方法適合于風(fēng)機(jī)

26、、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。 (4)繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速，機(jī)械特性較軟。 (5）定子調(diào)壓調(diào)速方法 當(dāng)改變電動機(jī)的定子電壓時，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降 很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機(jī)，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機(jī)，或者在繞線式電動機(jī)上串聯(lián)

27、頻敏電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍，當(dāng)調(diào)速在 2： 1以上的場合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速的特點： 調(diào)壓調(diào)速線路簡單，易實現(xiàn)自動控制； 調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻 中，效率較低。 調(diào)壓調(diào)速一般適用于 100 （ 6）電磁調(diào)速電動機(jī)調(diào)速方法 電磁調(diào)速電動機(jī)由籠型電動機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵磁電源（控制器）三部分組成。直流勵磁電源

28、功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導(dǎo)通角，可以改變勵磁電流的大小。 電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機(jī)械聯(lián)系，都能自由轉(zhuǎn)動。電樞與電動機(jī)轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱為主動部分，由電動機(jī)帶動；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載軸對接稱為從動部分。當(dāng)電樞與磁極均為靜止時，如勵磁 繞組通以直流，則沿氣隙圓周表面將形成若干對 N、 磁通經(jīng)過電樞。當(dāng)電樞隨拖動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，由于電樞與磁極間相對運(yùn)動，因而使電樞感應(yīng)產(chǎn)生渦流，此渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動有磁極的轉(zhuǎn)子按同一方向旋轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)速恒低于電樞的轉(zhuǎn)速 是一種轉(zhuǎn)差調(diào)速方式，變動轉(zhuǎn)差離合器的直流勵磁電流，便可改變離合器的輸出

29、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。電磁調(diào)速電動機(jī)的調(diào)速特點： 裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡單、運(yùn)行可靠、維修方便；調(diào)速平滑、無級調(diào)速；對電網(wǎng)無諧影響；速度失大、效率低；本方法適用于中、小功率，要求平滑動、短時低速運(yùn) 行的生產(chǎn)機(jī)械。 （ 7）液力耦合器調(diào)速方法 液力耦合器是一種液力傳動裝置，一般由泵輪和渦輪組成，它們統(tǒng)稱工作輪，放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體，當(dāng)泵輪在原動機(jī)帶動下旋轉(zhuǎn)時，處于其中的液體受葉片推動而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。液力耦合器的動力轉(zhuǎn)輸能力與殼內(nèi)相對充液量的大小是一致的。在工作過程中，改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉(zhuǎn)速，

30、作到無級調(diào)速，其特點為： 功率適應(yīng)范圍大，可滿足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的 需要；結(jié)構(gòu)簡單，需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 工作可靠，使用及維修方便，且造價低；尺寸小，能容大；控制調(diào)節(jié)方便，容易實現(xiàn)自動控制。 本方法適用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速 變頻器的調(diào)速原理 根據(jù)以上的調(diào)速方法比較，選用變頻調(diào)速，因為其調(diào)速的平滑性好，適用于磨床中工件前進(jìn)進(jìn)給的要求。 變頻器的工作原理 ： 交流電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式： n 60 f(1 s)/p (3式中 n 異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速； f 異步電動機(jī)的頻率； s 電動機(jī)轉(zhuǎn)差率； p 電動機(jī)極對數(shù)。

31、 由式 (1)可知，轉(zhuǎn)速 要改變頻率 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率 50電動機(jī)轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)范圍非常寬。 變頻器就是通過改變電動機(jī)電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié) 的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。 下圖5 圖 3 電機(jī)調(diào)速的控制圖 圖中 下 且調(diào)節(jié)電位器就能實現(xiàn)電機(jī)的無需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 極 調(diào)速。但是在此之前必須要在變頻器的控制面板上設(shè)定好參數(shù)，只有這樣電動機(jī)才能正常的工作。變頻器參數(shù)設(shè)定：先設(shè) 設(shè)定各參數(shù)， 00節(jié)電位器就可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，電位器 2w/1電源有變頻器提供，設(shè)定 ，選擇電壓信號后再 ，用 第 4章 選用 特點

32、 干擾能力強(qiáng) ，維修方便 能完美 量輕，能耗低 試周期短 選型原則 (1)輸入輸出 I/O 點數(shù)的估算 I/常根據(jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10% 20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商 點，對輸入輸出點數(shù)進(jìn)行圓整。 (2)存儲器容量的估算 存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存 儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。存儲器內(nèi)存容量的估

33、算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10 15倍，加上模擬 I/00 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（ 16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 考慮余量。 (4)控制功能的選擇 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能 和處理速度等特性的選擇。 型的選擇 選擇 量的選擇、輸入輸出模塊的選擇、控制功能的選擇、電源模塊的選擇等。根據(jù)這個設(shè)計所選電機(jī)的功率以及上面幾點的綜合考慮，初步選擇 個 8個輸入輸出點，而且輸出方式是繼電器輸出。 各端

34、子的定義如下表： 控制要求 無心外圓磨床上下料控制，主要是通過 及滾輪電動機(jī)的開關(guān)，進(jìn)而實 現(xiàn)上下料的自動化。在總個控制過程中，需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)工件上下料，而變頻器控制滾輪電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小，進(jìn)而實現(xiàn)工件磨削的進(jìn)給速度，這對于工件表面粗糙度的影響至關(guān)重要。 而控制這些動作的裝置是各種電器，有按鈕開關(guān) 程開關(guān) A。 電氣原理圖 圖 4圖 4 主電路圖 上圖為主電路圖，用于控制液壓泵電機(jī)和滾輪電機(jī)，因為液壓泵電機(jī) 有反轉(zhuǎn)。所以在起控制電路中，電源開關(guān) 急停開關(guān)處于常閉狀態(tài)，電源開關(guān)是常開狀態(tài)，它們之間相互

35、互 鎖，交流繼電器可以得電后使電機(jī)啟動，和電源開關(guān)并聯(lián)用于電機(jī)開啟后可以自鎖。滾輪電機(jī)受變頻器和 以下會詳細(xì)介紹。 圖 4需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 4需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 根據(jù)上面幾個電器原理圖，對于液壓回路圖以及 得到具體的控制細(xì)節(jié)和整個系統(tǒng)的運(yùn)行原理，如下：接通電源，液壓泵電機(jī) 下啟動按鈕，電磁閥 1壓缸活塞頂升工件到上限位，擋鐵壓下行 程開關(guān) 動合觸點閉合，工件停止上升，定時器定時 1s，電磁閥 2架開始下降，下降到最低位時，擋鐵壓下

36、行程開關(guān) 動合觸點閉合，活塞桿停止下降。這時若工作臺上的壓力傳感器檢測到了壓力，則滾輪電機(jī)開始啟動，工件向前運(yùn)動，經(jīng)過砂輪磨削之后，繼續(xù)前進(jìn)，到前進(jìn)限位，行程開關(guān) 件停止前進(jìn)。且電磁閥 3料料架頂升工件上升，到上限位，擋鐵壓下行程開關(guān) 動合觸點閉合，工件停止上升，定時器定時 1s，電磁閥 4架開始下降，下降到最低位時，擋鐵壓下行程開關(guān) 動合觸點閉合，活塞桿停止下降。這就是起運(yùn)行的整個過程。 I/O 端口分配表 輸入 輸出 輸入設(shè)備接口 繼電器地址 輸出設(shè)備接口 輸出設(shè)備 手動 0 電磁閥 1圈步 X 2 磁閥 2圈周期 2 電磁閥 3圈續(xù) 3 電磁閥 4圈動按鈕 5 間繼電器 止按鈕 6 位指

37、示燈 送料上限開關(guān) 7 送料下限開關(guān) 10 收料上限開關(guān) 11 收料下限開關(guān) 12 前進(jìn)限位開關(guān) 13 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 滾輪電機(jī)啟動按鈕 14 滾輪電機(jī)停止按鈕 15 壓力傳感器 送料上升開關(guān) 17 送料下降開關(guān) 20 收料上升開關(guān) 21 收料下降開關(guān) 22 熱繼電器 23 熱繼電器 24 表 4I/O 端口分配表 電器元件的計 算機(jī)選型 1、空氣開關(guān)的選型 （ 1)自動空氣開關(guān)的額定工作電壓 線路的額定電壓 (2)自動空氣開關(guān)的額定工作電流 線路的額定電流 在主電路圖中，一般空氣開關(guān)的電流為電機(jī)額定電流的 ，

38、則根據(jù)選型手冊整合得 25A, 10A, 40A。分別選用德力西 關(guān)。 2、繼電器的選型 一般的，在選擇交流繼電器和熱繼電器時，都是根據(jù)電機(jī)的額定電流來選定的，在主電路圖中，泵電機(jī)的功率為 定電流為 17A， 流繼電器的額定電流為 18A。 一般的熱繼電器和節(jié)流接觸器配合使用，則根據(jù)泵電機(jī)選用的交流繼電器則可以選用熱繼電器 型號為 整定電流為 12以對電機(jī)起到熱保護(hù)作用。熱繼電器 整定電流為 7 3、 壓力傳感器的選型 本方案選取的傳 感器為無源傳感器，采用三線制和 他參數(shù)如表4紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 表 4感器參數(shù)圖 根據(jù)以上條件

39、選用， 力傳感器，其電源電壓為 出信號為4 其中，所選用的電氣元件如表 稱 數(shù)量 型號 規(guī)格 按鈕開關(guān) 8 20V、 6A 旋鈕開關(guān) 1 20V、 6A 限位開關(guān) 5 80V、 3A 開關(guān)電源 1 4V、 2A 交流接觸器 1 80v、 18A 壓力傳感器 1 4V、 4氣開關(guān) 3 80V、 40A 80V、 25A 80V、 10A 熱繼電 定電流 12要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 熱繼電器 定電流 7間繼電器 5 示燈 1 4v、 40w 表 4氣元件 程序設(shè)計與系統(tǒng)流程 圖 系統(tǒng)流程圖如 4 否 是 否 是 否 初始化

40、是否原位 送料上升 是否最高點 停留一秒 送料下降 是否最高點 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 是 是 是 否 是 否 是否有壓 力 電機(jī)啟動 送料前進(jìn) 是否前進(jìn)到位 收料上升 是否最高點 停留一秒 送料下降 是否最低點 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 4系統(tǒng)流程圖 程序設(shè)及分析 如圖 4 圖 4 操作面板 下面為程序圖，分為三個部分：公用程序、手動程序、自動程序。 公用程序： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或

41、1304139763 公用程序用于自動程序和手動程序的切換和處理，如圖，當(dāng)處于手動方式，初始步（ 外的各部對應(yīng)的輔助繼電器（ 位。而在跳轉(zhuǎn)指令中，當(dāng)選擇手動時，指針直接跳到 其為自動時，指針跳到 行自動程序。 手動程序 如下： 要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 切換到手動時，沒按下不同的按鈕，就執(zhí)行相應(yīng)的動作。 要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 自動程序控制單周期、連續(xù)、和單步。而這三種工作方式主要是用連續(xù)標(biāo)志 2 來區(qū)分。 第 5 章 三菱編程軟件和仿真軟件 菱編程軟件 本次使用的編程軟件為 下為其基本操作方式。 2） 進(jìn)入編程軟件 1始”菜單欄，順序點選“所有程序”“ “ 點擊打開； 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 1 1X 件初始畫面； 圖 2 1序，順序點選主菜單欄中“工程”“創(chuàng)建新工程”； 圖 3 1建新工程”提示欄內(nèi)點選“ 列”，在下拉菜單內(nèi)選擇所用 文以 選“ 后，左鍵單擊進(jìn)行確認(rèn)； 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 Q