GPC-1智能液壓實驗臺設計論文

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1、畢業(yè)設計說明書（論文） 畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要 如今，機械行業(yè)正朝著全方位、多領域、多分支的方向發(fā)展。液壓技術和其他技術相比，有著緩沖性能好、工作穩(wěn)定性高、易于實現(xiàn)過載保護等顯著優(yōu)點，在機械行業(yè)中發(fā)揮的作用日益重要。液壓技術給機械行業(yè)提供新的手段，同時機械行業(yè)的進步也逐步推動液壓技術的進步，這是兩者相輔相成的結果。但液壓技術的發(fā)展離不開學生這些新生力量，只有學生學的好，才有更多的科研人員參與液壓研發(fā)。所以更好的改善液壓教學，在促進液壓技術進步中起著格外重要的作用。針對這種實際需要，本論文設計了GPC-1型智能液壓實驗臺。它綜合了傳統(tǒng)液壓實驗臺和新型液壓實驗臺的特性，同時

2、也有著成本低、質(zhì)量優(yōu)、易維護的優(yōu)點。 本論文根據(jù)目前的需求和功能研究的基礎上，分析了傳統(tǒng)液壓實驗臺的利弊，制定了液壓試驗臺的設計方案；對主要液壓元件進行了初步的篩選；對整個液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)進行了設計。最后，完成了對總裝圖的三維圖、二維零件圖等的設計。 關鍵詞：實驗臺；液壓；集成塊；泵站 畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要 Title GPC-01 Intelligent Hydraulic test Stand Design Abstract Nowadays, hydraulic technology occu

3、pies an important position in the whole machinery industry of our country. Hydraulic technology provides new means for the machinery industry, while the progress of the machinery industry has also gradually promoted the progress of hydraulic technology, which is the result of both complement each ot

4、her. But the development of hydraulic technology can not be separated from the students, these new forces, only the students learn well, only more scientific research personnel to participate in Hydraulic Research and development. Therefore, better hydraulic teaching plays an extremely important rol

5、e in promoting the progress of hydraulic technology. In view of this practical need, the GPC-1 intelligent hydraulic test-bed is designed in this paper. It combines the characteristics of the traditional hydraulic test rig and the new hydraulic test-bed, and also has the advantages of low cost, high

6、 quality and easy maintenance. This paper according to the basic requirements and functional research on the analysis of the advantages and disadvantages of the traditional hydraulic experimental platform, developed the design scheme of hydraulic test bench; the main hydraulic components of the pre

7、liminary screening; to the hydraulic system and electrical control system design. At last, the design of the 3D drawing and 2D part drawing of the assembly drawing is completed. Keywords: hydraulic valve; Hydraulic;Integrated block; pumping station 目 錄 前 言 1 第一章 緒 論 2 1.1課題背景及目的 2 1.2研究狀況

8、 2 1.3發(fā)展趨勢 4 第二章 液壓系統(tǒng)總體方案設計 5 2.1設計要求 5 2.2制定基本方案 5 2.2.1制定調(diào)速方案 5 2.2.2制定壓力控制方案 6 2.2.3制定順序動作方案 6 2.2.4選擇液壓動力源 6 2.3液壓實驗臺系統(tǒng)原理圖 7 2.4初選系統(tǒng)壓力工作 9 2.5計算液壓缸的主要結構尺寸 10 第三章 液壓元件的設計與選用 12 3.1 液壓泵的選型與安裝 13 3.1.1 液壓泵壓力工作的確定 13 3.1.2 液壓泵流量的確定 13 3.1.3 液

9、壓泵的安裝方式 13 3.2 電動機功率的確定 15 3.3 液壓閥的選型與安裝 16 3.4 液壓油缸的選型 18 3.5 液壓油管的選型 18 3.6 液壓油箱的設計 19 3.6.1 液壓油箱由效容積的確定 19 3.6.2 液壓油箱的散熱計算 19 3.6.3 液壓油箱的容量計算 20 3.6.4 液壓油箱的結構設計 20 3.7液壓泵站 22 3.7.1 液壓泵站的組成 22 3.7.2 液壓泵站的選擇 23 3.8液壓集成塊 23 3.8.1 塊體的結構 23

10、3.8.2 集成塊結構尺寸的確定 24 3.8.3集成塊的加工 24 第四章 電氣控制系統(tǒng)設計 26 4.1線路設計基本原理 26 4.1.1主電路的設計 26 4.1.2 控制電路的設計 26 4.2 繪制原理圖 26 4.3 元器件的選擇 27 4.3.1 斷路器的選擇 27 4.3.2 熔斷器的選擇 27 4.3.3 熱繼電器的選擇 27 4.3.4 中間繼電器選擇 27 4.3.5 交流接觸器的選擇 27 4.3.6 萬能轉換開關的選擇 28 4.3.7 按鈕的選擇

11、28 4.4控制柜結構設計 29 參考文獻 30 致謝 31 前 言 GPC-1型智能液壓實驗臺的設計充分響應了當今時代液壓技術的發(fā)展要求，即在保留傳統(tǒng)液壓實驗臺的優(yōu)點的基礎上，創(chuàng)新的賦予其智能化、信息化、虛擬化和模塊化的特性，整套設備能大大緩解目前高校實驗室中設施老舊和缺失的情況。與此同時該設備在整個液壓課程教學中將發(fā)揮極大的作用，是學生學習液壓課程中的不可或缺的重要組成部分。此論文重點論述了GPC-1型智能液壓實驗臺的系統(tǒng)原理和元件組成。經(jīng)過多個角度分析該實驗臺與其它傳統(tǒng)實驗臺的異同，突出它的智能特性，其最突出的優(yōu)點為：學生能夠根據(jù)自己的想法，制定獨特

12、的液壓系統(tǒng)，可以在實驗臺上做多種實驗，且實驗所需元件可由學生自行選型、搭接；同時，由于設計時特意為該實驗臺加入了若干傳感器（位移、流量、壓力），實驗數(shù)據(jù)可被傳至計算機中進行數(shù)據(jù)處理分析，從而獲得精確的實驗結果并且能自動繪制出圖線，讓學生對實驗中產(chǎn)生的各種參數(shù)一目了然。論文圍繞實驗臺的系統(tǒng)原理以及總成結構展開，然后輔以電氣控制系統(tǒng)的設計。 第一章 緒 論 1.1課題背景及目的 如今，機械行業(yè)正朝著全方位、多領域、多分支的方向發(fā)展。液壓技術和其他技術相比，有著緩沖性能好、工作穩(wěn)定性高、易于實現(xiàn)過載保護等顯著優(yōu)點，在機械行業(yè)中發(fā)揮的作用日益重要。液壓技術給機械行

13、業(yè)提供新的手段，同時機械行業(yè)的進步也逐步推動液壓技術的進步，這是兩者相輔相成的結果。有句俗話說的好，“教育是國家的靈魂”，先進技術的發(fā)明單單依靠現(xiàn)有的人力和資金是難以實現(xiàn)的，只有國家培養(yǎng)出來新生力量的質(zhì)量不斷提高，教育興國的目的才能實現(xiàn)?！兑簤涸c系統(tǒng)》系列課程，是中國高校廣大大學生學習液壓科目的必修課程，因為本人也是該專業(yè)的，所以我認識到，由于該課程本身具有抽象性，學生僅僅對著課本學習很難會有顯著的效果。所以幫助學生們更好的理解液壓系統(tǒng)的具體工作情況，將大大減少學生們學習這門課程的難度。目前國內(nèi)的大多數(shù)高校，普遍存在著實驗室中液壓設備老舊、功能少、故障率高的現(xiàn)狀。有的實驗臺功能單一，只能進

14、行其中一種或兩種實驗，實用性不高；也有的缺少數(shù)據(jù)采集部分，由于缺乏圖表、圖像信息，單單做個實驗滿足不了學習的需求。針對這一種請況，本論文設計出的這種新型液壓試驗臺較好的彌補了上述傳統(tǒng)液壓實驗臺的缺憾。從某些方面來看該液壓實驗臺代表著當前國內(nèi)新型液壓實驗臺的較高水平。 1.2研究狀況 傳統(tǒng)的液壓實驗臺一般都沒有測控裝置，也就是說，除了基本的泵站和液壓元件以外，最多加入了一些傳敢器和儀表，因此，學生做實驗只能用紙和筆手動記錄實驗數(shù)據(jù)，并且油路換向也只能依靠手動，字動化較低。所以這種方式不置可否存在著不穩(wěn)定因素，最重要的，實驗的精度一般很低。不過這類實驗臺一般只是以演示給學生看為主要目的，最多驗

15、證驗證一些重要的實驗結論。為了滿足市場需要，現(xiàn)在的液壓實驗臺主要分為一下幾種： 第一種是透明式。由于液壓系統(tǒng)需要有介質(zhì)也就是液壓油才能正常運作，而液壓油在封閉的液壓元件中是無法從外界觀察的，所以不透明的液壓元件增加了學生在做液壓實驗時理解的難度，市面上就出現(xiàn)了透明的液壓元件。其殼體材料一般采用透明玻璃，管子也是采用的透明塑料管，而液壓油一般被調(diào)制成被區(qū)分開來的顏色。這樣做的好處顯而易見，學生可以對油液的流向和流速親眼可見，好理解的同時還能結合課本上所學內(nèi)容加深映像，比較好的能滿足當前大學教育的要求，所以深受一般高校廣泛認可。 第二種是快插式。這種設計一般被廣泛運用在目前高校的液壓實驗臺設備

16、中。所謂快插，就是在實驗臺中運用到了很多快插接頭。一般在液壓元件的殼體上都裝有卡口，通過這種卡口可以將液壓元件穩(wěn)固的裝在液壓實驗臺實驗面板上，這種設計自然而然就能滿足人員自行設計液壓回路的需要，可以應自己需求調(diào)整元件位置。另外，有的實驗臺會自帶若干液壓集成塊，以滿足快速插裝液壓閥的需要。這種快插式設計一般具有很強的拓展性和互換性，將液壓元件和對應的PLC控制系統(tǒng)相連接，就能組成電液控制系統(tǒng)，除此之外還能添加單片機控制、工控機、計算機控制等裝置。具有良好的互換性以便各個不同品牌的液壓元件能夠相互替換。國內(nèi)有名的設備主要有：吉大開發(fā)的快遞插裝認一組合式液壓與氣動教學液壓實驗臺，有美國費斯托公司開發(fā)

17、的TF/500液壓基木回陸快遞插裝式液壓實驗臺。 第三種液壓實驗臺一般具有不同的操縱方式。已過時的單一的手動控制已經(jīng)難以滿足現(xiàn)今液壓技術發(fā)展的需要，所以現(xiàn)在的液壓實驗臺一般都通過電氣控制、計算機程序控制或者是繼電器、工控機等設備，以實現(xiàn)液壓實驗臺的自動控制。對于想鍛煉自己能力的同學還可以根據(jù)自己的需要自行設計程序，模擬各種真實場景下的液壓回路，這很有利于培養(yǎng)畢業(yè)后踏入社會的綜合應用能力。 第四種實驗臺帶有計算機仿真功能。這類實驗臺一般具有測試和仿真兩大功能。在實驗臺裝有各種傳感器以收集實驗數(shù)據(jù)，傳輸?shù)接嬎銠C中以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合處理，經(jīng)過計算機自帶的軟件實現(xiàn)圖形的自動繪制，相比于早期的手工繪圖

18、，具有自動化、誤差小、速度快、易于打印的優(yōu)點。有的實驗臺連接計算機，安裝有仿真程序。這種仿真程序自帶動畫效果，能較為逼真的演示液壓系統(tǒng)運作的過程。利用實驗臺的仿真功能，學生能根據(jù)要求自行調(diào)試，因為仿真只依靠計算機軟件，所以大大節(jié)省了實驗的成本，也一定程度上減少了油路的泄漏。最重要的是，通過計算機仿真軟件直接檢查出自己設計的油路的錯誤，真正上實驗臺操作時大大減少了錯誤率。 1.3發(fā)展趨勢 時代在向前，液壓實驗臺運用到的技術也應該與時代相接軌。因此，在這個強調(diào)智能化、信息化、虛擬化的時代，現(xiàn)代液壓實驗臺也應朝著智能化、信息化、虛擬化發(fā)展，當今的教育模式?jīng)Q定著液壓實驗臺的更新應遵從以下幾點：

19、一是智能化：將計算機充分的運用到實驗臺中，結合PLC自動控制或者單片機，便宜實現(xiàn)自動控制，系統(tǒng)自帶的拓展單元便于增加更多模塊或外接工用設備。完善仿真功能，可將仿真軟件打包發(fā)給每一位學生個人電腦上，讓學生在實驗之前現(xiàn)在計算機上自行模擬液壓回路，然后再上實驗臺動手做實驗，便于提早發(fā)現(xiàn)錯誤并將之解決。 二是信息化：在液壓回路中加裝多種傳感器，比如壓力、流量、速度傳感器以收集實驗產(chǎn)生的電信號，通過數(shù)據(jù)轉換模塊將這些電信號轉換成可視的圖像參數(shù)。 三是虛擬化：可以利用計算機自主搭健虛擬實驗平臺，并佐以計算機的多媒體教學功能，使用動畫展示實驗回路，對教學具有極大的幫助。 在液壓實驗臺技術方面，德國的博

20、世力士樂、費斯托以及日本的川崎有著很成熟的應用，有很多值得學習的地方。國內(nèi)浙大、吉大在這方面做了深入的研究，其他單位也有比較快的進展。 第二章 液壓系統(tǒng)總體方案設計 2.1設計要求 本次畢業(yè)設計要求設計一種GPC-1新型智能液壓實驗臺，實驗臺可操作的實驗有： （1）壓力形成實驗； （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 液壓回路的方向控制可以由三位四通換向閥或者邏輯控制單元來完成。像本論文設計的中小型系統(tǒng)，就基本上通過三

21、位四通換向閥的由機組合來完成按照目標的動作。對液壓高壓系統(tǒng)大流量的高壓力、大流量的液壓系統(tǒng)，是用先導控制閥完成。 液壓回路速度控制由液壓執(zhí)行元件的輸入或輸出流的變化或密封的體積的變化量空間完成使用。相應的調(diào)速模式是由容積調(diào)速和節(jié)流調(diào)速。 節(jié)流調(diào)速一般都是采用定量泵來泵油，基本上都是用調(diào)速閥或節(jié)流閥來切換液壓執(zhí)行機構的輸入端或者是輸出段流量來調(diào)整液壓執(zhí)行機構的運行速度。這種調(diào)速方式結構比較簡單，但是向外散發(fā)的熱量過于大，效率不高，主要用在小功率設備上。 容積節(jié)流調(diào)速使用變量泵泵油，用調(diào)速閥或者節(jié)流閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行機構的流量，讓其流量供需相符合。這種調(diào)速回路的效率也很高，速度穩(wěn)定性很

22、好，但它的結構比一般的節(jié)流調(diào)速回路復雜。 節(jié)流調(diào)速一般又分為進口節(jié)流調(diào)節(jié)、出口節(jié)流調(diào)節(jié)和旁路節(jié)流三種型式。進油節(jié)流的影響不大，和回油節(jié)流閥通常用于負載回路，和旁路節(jié)流是用于高速環(huán)路。 本液壓實驗臺系統(tǒng)采用開式循環(huán)，在開式循環(huán)中，液壓油從液壓油箱進入液壓泵，當液壓油的壓力能轉變?yōu)橐簤簣?zhí)行元件的機械能，充分釋放完成內(nèi)能的轉換后，又重新流入液壓油箱。 2.2.2制定壓力控制方案 液壓執(zhí)行機構正在運行時，系統(tǒng)的壓力必須盡量保持在一個穩(wěn)定的壓力范圍內(nèi)，但是也有例外，有的液壓系統(tǒng)就需要人為的改變壓力和流量。也由的需要多次或不停連續(xù)地改變那壓力。由于采用節(jié)流調(diào)速，這個系統(tǒng)由定量泵泵油，并加裝所需的溢

23、流閥，使得系統(tǒng)壓力恒定。 2.2.3制定順序動作方案 采用閉環(huán)控制以滿足液壓伺服智能實驗臺的伺服系統(tǒng)對外界干擾敏感、控制精度要求高的要求。 閥門的控制來滿足系統(tǒng)快速響應的實驗平臺，精度高，結構簡單，功率小，沒有計算效率低，熱效率大，大的情況參數(shù)。 采取機械形勢反饋組成機液伺服系統(tǒng)，其輸入裝置用樣件或靠模，反饋元件、對比元件用絲桿-螺母、齒輪、杠桿等機構，放大原件采取伺服閥。 采用電氣元件作為電氣形式反饋即構成電液伺服系統(tǒng)的輸入元件比較元件。 采用電液伺服閥作為放大元件。比較容易實現(xiàn)系統(tǒng)校正的方法是采用電液閥作為系統(tǒng)的放大元件，因為它有靈活的信號處理能力，而且功率較小能夠方便的調(diào)整開

24、環(huán)增益。目前使用比較廣泛的電液伺服系統(tǒng)擁有了電和液兩方面的優(yōu)點。 采用的是直線運動液壓缸作為位置伺服控制系統(tǒng)的執(zhí)行器，采用位移傳感器作為傳感器，系統(tǒng)分析時加入微分環(huán)節(jié)即可。行程開關安裝方便，與閥門連接相應的油路，因此對管道的連接方便的地方很適合，為降低成本，同時使操縱可靠，就采用了電腦PLC控制方式。 2.2.4選擇液壓動力源 液壓系統(tǒng)的介質(zhì)為液壓油，液壓泵從液壓油箱中吸取油液，液壓動力源即為所謂的--泵站。 液壓源的油液流進系統(tǒng)前不能帶有雜質(zhì)，所以必須安裝有凈化裝置。一般在泵和油箱之間的管路都裝有吸油過濾裝置，使進入系統(tǒng)的油液符合使用要求。由于液壓油都含有苯類致癌物質(zhì)，所以人員操作設

25、備時應戴橡膠手套，避免皮膚長時間、大量接觸以造成人體危害。 2.3液壓實驗臺系統(tǒng)原理圖 一般原理圖的設計都要在系統(tǒng)設計開始之前就要完成。本次設計的液壓實驗臺液壓系統(tǒng)可以分為大概三個子部分。一是活塞缸的油路設計；二是柱塞缸的進油回油油路的設計；三是活塞缸的壓力控制油路（須要實現(xiàn)伺服加載，后面將重點講述）。 在設計思路上，我力求設計的液壓系統(tǒng)經(jīng)濟適用，性價比高，于是在某些不必要的結構上盡可能簡化，在關鍵技術上重點把關。 所謂液壓原理圖，就是由選定好的控制回路圖和液壓泵站合在一起的圖。本人設計原理圖為求系統(tǒng)結構簡單方便，注意每個元件間的連接關系，防止誤動作產(chǎn)生。要設法加強系統(tǒng)的工作效率，一定

26、的減少能量損失。 液壓智能實驗臺系統(tǒng)圖如圖l所示。該液壓實驗臺系統(tǒng)的油液來自油箱，和定量泵3和變量泵16與其各自固連的電動機4共同組成液壓泵站。液壓缸分為主缸和負載缸，主缸為實驗缸，負載缸提供負載，也可做對頂實驗。在做液壓系統(tǒng)的壓力形成實驗時，由于要在各種負載時讀出實驗缸的壓力，所以主油路和負載油路同時連通，給溢流閥14不同的值，讓負載缸13的伸出桿向左運動，啟動定量泵3，節(jié)流閥9，三位四通換向閥11處于左位，主缸12根據(jù)溢流閥5調(diào)節(jié)壓力，記錄壓力表的各個值。做定（變）量泵的性能實驗時，打開泵3、溢流閥5、節(jié)流閥9和手動換向閥8，測試在不同的壓力或者流量下液壓泵的噪聲、震動情況和效率。做溢流

27、閥的性能實驗時，打開節(jié)流閥9，三位四通換向閥保持中位，截止閥8也處于原位。油液流過溢流閥10，通過其控制油路的截止閥的開閉來測試溢流閥的靜態(tài)和動態(tài)性能。做節(jié)流調(diào)速性能試驗時，通過分別打開三個節(jié)流閥來實現(xiàn)進口、旁路、出口三種節(jié)流形式的實驗。 當液壓缸測試，減壓閥11被釋放，節(jié)流閥的大小進行調(diào)整，以及燃料供應到液壓缸的額定流量。將進出油口相接觸的液壓缸的借口于快速頭接上。液缸的主要測試項目有以下： (1)在空載工做狀態(tài)下，啟動壓力就低，慢慢的擰緊這那么調(diào)壓閥11的手桿，液壓缸先向無桿腔通入液壓油，再有壓力表8寫下活塞桿的壓力值在啟動時的大?。? (2)泄漏的解決方案，通過上下移動，使壓力油進入

28、氣缸的每個氣缸，使活塞運行到盡頭，然后逐漸擰緊閥11手柄，調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)測試額定壓力缸，保持壓力5分鐘，拆下液壓缸的回油管路和測量杯，看到泄漏的大小等。 圖2-2 液壓系統(tǒng)圖 (3)電壓試驗，根據(jù)調(diào)整方法（2），當運行到活塞的行程結束時后，壓力調(diào)節(jié)閥11轉移到測量氣缸壓力等級的1.5倍，保壓2分鐘，觀察到的破壞或永久變形部分的樣子； (4)外滲漏，在(2)、(3)測驗項目中，查看活塞桿的地方及其他結合面出油的具體樣式。 測試液壓閥時，同測試液壓缸不是不相同，調(diào)整跳接閥13的大小，使供油量達到液壓閥的額定流量。將快速接頭各種與液壓閥的進出油口鏈接在一起。就拿溢流閥來說，我們需要做的主要測

29、試如下： （1）壓力變化范圍，改變那測是閥的調(diào)壓手輪，讓其以最小壓力達到被測閥額定壓力，在就從額定壓力調(diào)回最低時候的壓力，重復三次，仔細看看壓力表8的上下變化的情景，并記錄其調(diào)壓范圍的大??； (2)壓力就那么振擺值的測試，換向閥10就那么上移，測試調(diào)壓閥11的額定壓力測量。壓力振擺值可由壓力表8讀出； (3)內(nèi)泄漏，換向閥10往上移動，閥的調(diào)壓手輪不停變換，使閥口處于常閉。調(diào)壓閥24的額定壓力由溢流閥泄漏測量記錄調(diào)整高0.3-0.5MPa，然后值應小于某一特定值； (4)壓力損失小，閥10動作，調(diào)整被測閥壓力調(diào)節(jié)手輪來充分釋放位置，分別由壓力表8和9（低表）測量入口和出口壓力。不同的是

30、測量閥門的壓力損失。 2.4初選系統(tǒng)壓力工作 壓力的選擇要取決于負載和設備類型。同時考慮到組件的裝配空間的實現(xiàn)，經(jīng)濟條件和零部件供應的限制。載荷固定的條件是的，壓力就那么工作低，這一定要改變執(zhí)行元件的結構尺寸，設備越復雜，設備的尺寸也跟著增大，隨著尺寸的增大，系統(tǒng)的用料就隨之增多，成本就增加；反之，壓力就那么高，對系統(tǒng)中液壓元件的材質(zhì)、加工精度、密封要求就很高，肯定要就那么備成本。就這么來說，就這么固定的尺寸不就那么的設備，壓力可以就低一些，行走機械就那么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 按載荷選擇壓力 載荷/kN ＜5 5-10 10-20 2

31、0-30 30-50 ＞50 壓力就那么工作/MPa ＜0.8-1 1.5-2 2.5-3 3-4 4-5 ≥5 表2-2 常用的系統(tǒng)壓力 機械類型 機床 小型工程機械建筑機械 起重運輸機械 磨床 組合機床 刨床 拉床 壓力工作/MPa 0.8-2 3-5 2-8 8-10 10-18 20-32 本實驗臺壓力屬于中低壓，故初選最大工作壓力為7MPa。 2.5計算液壓缸的主要結構尺寸 液壓缸由關設計參數(shù)見圖2-1。 （1） （2） 圖2-1 液壓缸的主要設計參數(shù) 圖（1）表示液壓缸活塞桿正受壓，圖（2）表示活塞

32、桿工作正受拉。 活塞桿受拉時 （3-1） 活塞桿受壓時 （3-2） 式中 ——無桿腔活塞有效面積（）； ——有桿腔活塞有效面積（）； ——液壓缸工作腔壓力(Pa)； ——液壓缸回油腔壓力()，即背壓，初算時按表選??； D——活塞直徑； d——活塞桿直徑。 表2-3 執(zhí)行元件背壓 系統(tǒng)類型 背壓/MPa 簡單輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) 回油帶調(diào)速閥系統(tǒng) 回油路帶背壓閥系統(tǒng) 帶補油泵的閉式系統(tǒng) 回油路復雜的大型系統(tǒng)

33、 回油路短，且直接回油箱 可忽略不計 液壓缸如果在受拉情況下工作，其活塞面積為 （3-3） 運用式（3-3）須先搞定A1與A2的關連，或者活塞桿徑d與活塞直徑D的關系，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 v2/v1 1.15 1.25 1.33 1.46 1.61 2 d/D 0.3 0.4 0.5 0.55

34、 0.62 0.71 注：—無桿腔進油時桿速度； —有桿腔進油時桿速度。 初選為,液壓缸機械效率取0.9，由式可計算出，則可以由表選取液壓缸背壓為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 經(jīng)過液壓缸的不同品牌的對比，甄選為上海油威生產(chǎn)的型號為CJT70-LA40A300B-AND-E的液壓缸兩臺，缸內(nèi)徑為4

35、0（標記為A），支撐形式為橫向底腳型，行程為300，緩沖方式為兩端有緩沖，接口方向為上，排氣口方向為左，工作壓力為7Mpa，耐壓10.5MPa，價格為500元/個，在同類型品牌中，質(zhì)量較好，價格一般，性價比較高，故選用次液壓缸。 第三章 液壓元件的設計與選用 3.1 液壓泵的選型與安裝 3.1.1 液壓泵壓力工作的確定 （3-1） 是最高壓液壓系統(tǒng)執(zhí)行機構工作，所以系統(tǒng)由于系統(tǒng)數(shù)據(jù)到7MPa最大壓力設計，所以工作壓力6.3MPa泵。 3.1.2 液壓泵流量的確定

36、 (3-2) 根據(jù)中低壓液壓系統(tǒng)的流量要求，本液壓實驗臺液壓系統(tǒng)要求最大流量為12L/min，取泄露系數(shù)K=1.1，可以求得液壓泵的最大流量=13.2L/min。 那么由以上參數(shù)，綜合考慮后選擇南京液壓機械制造廠有限公司生產(chǎn)的YB1-6.3型定量葉片泵，壓力為6.3MPa、驅動轉速為1450rpm、泵的排量為6.3ml/r。變量泵選擇南京液壓機械制造廠有限公司生產(chǎn)的VVP-12型變量泵，轉速為1800rpm、最大工作壓力7Mpa、額定工作流量為12L/min。油泵從軸端看為順時針旋轉，進油口和出油口在同方向上的。 3.1.3 液壓泵的安裝方式 液壓泵

37、站可由多種不同類型的液壓泵、電機及其聯(lián)軸器組成，為了防止油液進入內(nèi)部結構導致腐蝕，外表還裝有罩殼保護。其安裝方法主要分為立式安裝和臥室安裝。 （1） 立式安裝：液壓泵和油管連接安放在液罐內(nèi)壓力，安裝的風格是如此的緊湊，美觀，大大減少了占地面積，也可以進一步保證電機和液壓泵之間的同軸度，液壓油液的吸入條件不錯，它可以直接流回，并保存區(qū)。但是，這種按裝方式不是很便利，而且散熱條件太差，拆裝檢驗不是特別方便。 （2） 臥式安裝：液壓泵安裝在外面與管道是一起的，雖然裝備的時候于維護的時候比較利便，有比較好的散熱環(huán)境，很多情況下電動機在于液壓泵校對同軸度時不簡單得到保護。 泵的轉動靠電機帶動，因此

38、須要選擇合適的電機。一般系統(tǒng)使用普通的傳動電機(比如三相交流異步電動機)即可實現(xiàn),本系統(tǒng)為了提高系統(tǒng)的動態(tài)響應以及方便調(diào)速,選擇了伺服電機來實現(xiàn)。通過查看液壓泵的功率和轉矩，經(jīng)過比較同類產(chǎn)品的不同品牌，最終選擇了臺州朗博電機有限公司生產(chǎn)的y2-90l-4-b35型三相異步電動機。實際上現(xiàn)在許多液壓系統(tǒng)可以用伺服電機直接帶動泵來控制液壓缸的流量，從而控制其速度，不須通過閥來控制，本系統(tǒng)可以在使用中加以改造變成這樣的控制方式。但實際由于設計時間限制，在本系統(tǒng)中仍然采用閥控系統(tǒng)，降低設計難度。 對于液壓系統(tǒng)來說，對于執(zhí)行元件的速度和壓力的控制是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的關鍵。 圖3-1 泵安裝支座 泵

39、的進出油口這都選用自己的法蘭把油管連起來，法蘭方式鏈接就簡單，加工十分簡單，外形和尺寸如圖3-2所示。 圖3-2 泵進油口法蘭 法蘭上沒有用于安裝密封件的溝狀結構，法蘭的密封性能由廠家配制的機械密封件保證密封性能，密封件采用PTFE材料制成,這種密封件密封性能較好，成本不高，加工容易，適合復雜程度不高的場合。安裝時要先用洗滌劑或者丙侗將密封件洗滌干凈并涂上密封用的膠水。 3.2 電動機功率的確定 根據(jù)式3-3 （3-3） 查看產(chǎn)品樣本，選用的臺州朗博電機有限公司生產(chǎn)的y2-90l-4-b35型三相異步電動機，參數(shù)為1.

40、5kW/380V，額定轉速為1450rpm，價格為270元/臺，價格便宜且質(zhì)量可靠，性價比較高。Y2系列電動機具有效率高，能耗低，功率足，用料優(yōu)、產(chǎn)品質(zhì)量可靠，產(chǎn)品溫升低等等優(yōu)點，滿足二氧化碳排放低的可持續(xù)發(fā)展要求。 3.3 液壓閥的選型與安裝 設計液壓閥時，一般先要確定液壓閥的安裝形式，其一般決定于液壓系統(tǒng)的結構和特性： 液壓泵站的震動，保證系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，多采用集中式配置。 為了降低綜合成本，液壓元件之間采用管路相連接以達到最大的柔性優(yōu)化。 通過考慮，鑒于本系統(tǒng)結構較為簡單，為降低成本，液壓元件采用管式連接。液壓閥與實驗臺的安裝連接采用自制的安裝支座，安裝時，液壓閥安裝在實

41、驗臺面上方的網(wǎng)上，支座就安裝在工作臺面上。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。 選擇閥類元件應注意的問題： 選擇液壓閥時，一定要根據(jù)閥自身的參數(shù)和額定工作時通過閥的流量來完成對液壓閥的選型，本液壓實驗臺系統(tǒng)運行時的最大壓力為7MPa，各個液壓閥的規(guī)格型號見下表3-1： 表3-1 液壓實驗臺液壓閥明細表 序號 名稱 選用規(guī)格 1 溢流閥 DBDH6P10/100（華德液壓） 2 節(jié)流閥 DRVP6-1-10（華德液壓） 3 調(diào)速閥 2FRM6B76-2XB/16QMV（華德液壓） 4 三位四通電磁

42、換向閥 4WE6E61B/CG24N9Z5L（華德液壓） 5 二位四通電磁換向閥 4WE6C61B/CG24N9Z4（華德液壓） 6 二位三通電磁換向閥 3WE6A61B/CG24N9Z5L（華德液壓） 7 先導式組合閥 DBW10B-1-10B/100U（華德液壓） 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)壓力工作為6.3MPa。 選CJT70-LA40A300B-AND-E型液壓缸，缸徑40mm，速度比2，活塞桿直徑28，工作壓力等于7MPa。 3.5 液壓油管的選型

43、 （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. 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，就常取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 液壓油箱的設計 液壓油箱的作用是存放液壓油，隔離液壓油的雜質(zhì)于空氣，而且可以起到一定的去熱作用。 3.6.1 液壓油箱有效容積的確定 油箱是實驗臺的必要部分，沒有油箱就沒法實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的正常運行，很多必要的功能都需要油箱來實現(xiàn)，所以設計油箱是設計實驗臺的必要

44、因素，而其容量是油箱的主要急速參數(shù)。但就這么要求較高的液壓系統(tǒng)由必要分析系統(tǒng)的每個種要求，并以熱量為基礎采用計算的方法來確定。在各種的工作環(huán)境下影響油箱散熱的因素有很多，一般由按壓力的工作范圍來設計。 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 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)為中低壓系統(tǒng)，最大流量為12L/min，經(jīng)驗系數(shù)取7，由公式（3-5）計

45、算得液壓油箱的由效容積為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，系統(tǒng)中的損失都轉變成了內(nèi)能，通過熱量散發(fā)出系統(tǒng)之外。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1.5千瓦，則發(fā)熱功率為0.3kW。 （2）冷卻能力計算，由于額外的冷卻裝置沒有安裝在系統(tǒng)上，忽略系統(tǒng)中其他地方的散熱，只考慮冷卻罐，顯然系統(tǒng)加熱總功率H全部由冷卻水箱考慮。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（就這么以

46、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。 已知步驟得出的結果H=800W，取15，散熱系數(shù)取9，則根據(jù)公式3-6計算得A=5.93m2。 系統(tǒng)停止運行之后，系統(tǒng)中存在的部分液壓油在地心引力的作用下重新流入液壓油箱，故液壓油箱的液位不能太高太高之后液壓油會從油箱里面溢出，就這么不應高過液壓油箱液面高度的80%，固本系統(tǒng)決定的用的油箱容量為110L。 3.6.3 液壓油箱的容量計算 效率，油箱的容量適當增大，要計算液壓油箱的

47、容積，須要計算出系統(tǒng)各個元件在同時工作時的最大流量然后乘上一定的系數(shù)即為設計值。經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn)，在液壓墊快進時活塞缸和柱塞缸同時進油，此時為系統(tǒng)通油的最大流量。下面計算各執(zhí)行元件同時工作的最大流量。我們已知活塞缸的無桿腔直徑為180mm,桿徑為140mm,液壓墊快進速度為100mm/s,柱塞缸桿徑為160mm,缸徑為180mm,其上行速度應與活塞缸相同即100mm/s?；钊琢髁康挠嬎愎奖鞠到y(tǒng)所用的油箱裝油量為1000L。 3.6.4 液壓油箱的結構設計 液壓油箱采用多根方管相互焊接起來的形式，配合數(shù)根角鋼，加以橫向支撐。與鑄造方式相互比較，有著表面較平整光潔，無需清理表面毛刺飛邊，且

48、原料可以取用廢舊方鋼和板材的優(yōu)點，不用單單為了鑄造此油箱而單獨出鑄模，大大節(jié)省了成本。其結構： 本次的油箱主體部分有箱板、側板和頂蓋。箱板與側板之間由焊縫連接。頂蓋與箱板和側板之間沒有直接連接，采取的連接方式是：在箱板和側板上焊接上等邊角鋼或者稱之為角鐵，然后把頂蓋放置于角鐵上，角鐵的焊縫必須嚴格把關，保證頂蓋的穩(wěn)定性。 一般液壓油箱可以做成整體式或者焊接式的。整體式的液壓油箱適合用來做小容量的油箱，因為整體式的油箱大都是通過焊接來制造的，大容量的油箱如果使用焊接方式加工，則模具會很大而且工藝性不好，所以大多采用焊接式。 本次的油箱主體部分有箱板、側板和頂蓋。箱板與側板之間由焊縫連接。頂

49、蓋與箱板和側板之間沒有直接連接，采取的連接方式是：在箱板和側板上焊接上等邊角鋼或者稱之為角鐵，然后把頂蓋放置于角鐵上，角鐵的焊縫必須嚴格把關，保證頂蓋的穩(wěn)定性。 在箱板下布置了四個支腳（兩個前支腳，兩個后支腳），起到了支撐的作用。支撐板中間加工出圓孔，從材料力學可以知道，空心結構的力學性能尤其抗彎強度比實心結構更好。 箱板上鏜出孔，用來作清洗孔。配備清洗孔端蓋，端蓋與箱板間用O型密封圈作靜密封，利用非標準螺母（焊接于箱板內(nèi)側）與六角頭螺栓連接清洗孔端蓋與箱板。 一般液壓油箱可以做成整體式或者焊接式的。整體式的液壓油箱適合用來做小容量的油箱，因為整體式的油箱大都是通過焊接來制造的，大容量的

50、油箱如果使用焊接方式加工，則模具會很大而且工藝性不好，所以大多采用焊接式。 在頂蓋上設置空氣濾清器（附帶注油口），起到了防止油液受污染的作用，保證了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定地運行，這里選擇無錫福力德制造廠生產(chǎn)的EF7-100型空氣濾清器。 油箱的箱板下部即油箱底面并不是完全與地面平行的，而是在高度方向上保證一定的梯度（保證了放油的充分性，避免積液）在終端設置成與地面平行的結構，在其中部設置放油口，配以放油塞，這里選擇型號為GN741-32-M26*1.5-os-1的剛特鋁制油塞。 選擇無錫福力德制造廠生產(chǎn)的YWZ-400T型號的液位計，指示油液的位置。 在油箱的側板處焊接四個吊耳，以適應在運輸，

51、噴涂以及清洗等各個環(huán)節(jié)裝卸的需要。 在油箱中部設置隔板，起到增加油液循環(huán)流動時間，調(diào)整油液溫度，吸收油液壓力波動的作用。在合適的位置設置過濾網(wǎng)，使回油管路與吸油管路隔開。 配置小型的配電箱，用于電機與電源的連接。 油箱內(nèi)外表面須通過涂漆來防止氧化生銹或者腐蝕。 3.7液壓泵站 液壓泵站是液壓系統(tǒng)的動力來源，液壓泵通過電動機的驅動從液壓油箱吸取油液，并通過泵的離心或者擠壓作用將液壓油泵進系統(tǒng)，完成了從機械能到液壓油的壓力能的轉換，是液壓系統(tǒng)核心的部分。 3.7.1 液壓泵站的組成 液壓泵站集成了液壓系統(tǒng)的泵,電機,閥,油箱以及各個輸回油管路,其可直接連接執(zhí)行元件,集供油、換向、調(diào)速

52、等功能于一身，液壓泵站集成了液壓系統(tǒng)的泵,電機,閥,油箱以及各個輸回油管路,其可直接連接執(zhí)行元件,集供油、換向、調(diào)速等功能于一身，是本液壓系統(tǒng)的關鍵組成部分。合理地設計泵站是保證液壓系統(tǒng)安全、穩(wěn)定以及高效工作的關鍵。是本液壓系統(tǒng)的關鍵組成部分。合理地設計泵站是保證液壓系統(tǒng)安全、穩(wěn)定以及高效工作的關鍵。 箱板下布置了四個支腳（兩個前支腳，兩個后支腳），起到了支撐的作用。支撐板中間加工出圓孔，從材料力學可以知道，空心結構的力學性能尤其抗彎強度比實心結構更好。 箱板上鏜出孔，用來作清洗孔。配備清洗孔端蓋，端蓋與箱板間用O型密封圈作靜密封，利用非標準螺母（焊接于箱板內(nèi)側）與六角頭螺栓連接清洗孔端蓋

53、與箱板。 在頂蓋上設置空氣濾清器（附帶注油口），起到了防止油液受污染的作用，保證了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定地運行，這里選擇南宮市興華過濾器材制造廠生產(chǎn)的EF7-100型空氣濾清器。 油箱的箱板下部即油箱底面并不是完全與地面平行的，而是在高度方向上保證一定的梯度（保證了放油的充分性，避免積液）在終端設置成與地面平行的結構，在其中部設置放油口，配以放油塞，這里選擇型號為GN741-32-M26*1.5-os-1的剛特鋁制油塞。 本系統(tǒng)對過濾精度的要求比較低，所以選用網(wǎng)式過濾器。 3.7.2 液壓泵站的選擇 如前文所述，之前我已經(jīng)闡述了液壓油箱、柱塞泵的選擇以及電機的選擇。已知油箱容積2000L以及

54、其結構，電機參數(shù)和結構以及兩個柱塞泵的參數(shù)和結構。 首先考慮泵的安裝形式。液壓泵主要的安裝形式有臥式和立式。臥式的由臥式電機通過聯(lián)軸器與液壓泵相連，液壓泵必須要安裝進油過濾器。立式安裝可以把液壓泵安裝于液壓油箱的液面以下，此時不須要安裝進油過濾器，且省去了進油管路（因為液壓泵浸入到液面下泵內(nèi)充滿液壓油），另外同軸度較高。選擇了臥式電機通過梅花形彈性聯(lián)軸器與柱塞泵連接，采用了長螺栓加安裝板的方式固定液壓泵。液壓泵的出油管接閥塊的進油通道（P口）。閥塊安裝于油箱頂板上，其出油管接油缸。柱塞缸的進回油管路通過頂板通油箱。泵站中要合理安裝回油過濾器和冷卻器。 定量葉片泵組 y2-90l-4-b35

55、+yb1-6 功率/電壓 1.5kw/380v 流量排量6ml/r 最高壓力6.3mpa 轉速 1450r/min 變量葉片泵組 y2-90l-4-b35+vvp-12-f-a3 功率/電壓 1.5kw/380v 流量排量 0～6.7ml/r 最高壓力7mpa 轉速 1450r/min 電動機功率1.5kw/380V 3.8液壓集成塊 液壓閥塊用來安裝液壓系統(tǒng)中各個閥，在其內(nèi)部設進回油油道以及各個閥的油路通道。液壓閥的連接方式有管式連接（各個閥通過液壓油管連接），板式連接（各個液壓閥與一個油路板連接），疊加式（各個液壓閥疊加在一起，通過長螺栓固定連接）然后就是用集成閥塊連接。用集成閥塊

56、的優(yōu)點是空間集約，質(zhì)量好，性能可靠，設計生產(chǎn)周期不長且能夠專業(yè)化生產(chǎn)。本液壓系統(tǒng)采用集成閥塊。由于本系統(tǒng)閥較多，所以得采用多個閥塊（這里設計為4個）疊加在一起的方式組成，由于選用了大流量的邏輯閥，所以此閥塊尺寸較大，而且這個閥塊上集成的閥數(shù)量眾多，所以設計這個閥塊難度較大也是重點。 3.8.1 塊體的結構 閥塊體的尺寸設計為矩形六面體，材料用35號鋼。由于本液壓系統(tǒng)的液壓回路中液壓閥數(shù)量不少，所以可以考慮采取多個集成塊相互疊加，組合成一個整體的集成塊組，上面可以疊裝各種液壓閥，以達到節(jié)省空間、好看的目的。其中閥和集成塊貼合面可以采用O型圈加以密封，集成塊與集成塊之間采用螺栓連接。對于安裝孔

57、進行了合理的改變和創(chuàng)新。主級孔道考慮了加工的簡便以及減小流動阻力損失。減少了復雜孔道、傾斜孔道三維斜孔。采用法蘭連接外接油口。工藝孔道采用螺塞封堵，用于孔道清理跟檢查。設置必要的檢測油口，用于檢測液壓回路的工作參數(shù)。設置銘牌和吊裝結構。 本設計參考JK系列集成塊。 三個集成塊的面用來連液壓閥，其余一個則連接液壓執(zhí)行元件。每個液壓集成塊，根據(jù)系統(tǒng)圖的要求，按要求鉆孔。 3.8.2 集成塊結構尺寸的確定 為了方便安裝，集成塊上孔的直徑最好和安裝在各面的液壓閥的孔徑相互匹配，都要滿足各自的流量要求。孔與孔之間的距離壁厚不可以過于的小，一是為了阻止使用的時候中被油壓給擊穿，另一塊是為了防止在加

58、工的時候導致油孔的偏斜而錯誤的穿通了一通道。 對于安裝孔進行了一合理的改變和創(chuàng)新。主級孔道考慮了加工的簡便以及減小流動阻力損失。減少了復雜孔道、傾斜孔道三維斜孔。采用法蘭連接外接油口。 3.8.3集成塊的加工 為了使集成塊的安裝界面與液壓元件組合起來，還必須要使漏油的情況不出現(xiàn)，這就必須使安裝面由形位公差并滿足要求：平面度5-7級；表面粗糙度為輪廓算術平均偏差R。12.5-0.8微米；起孔時候的垂直誤差度，臺上肩的同軸度必需在精度5-7級以內(nèi)。 集成塊的內(nèi)部結構一般相對復雜，為了清楚地知曉內(nèi)部結構，制圖時最好采用1：1的比例繪制，不這樣的話看起來不夠直觀，生產(chǎn)時也會出問題。 集成

59、材料塊就選用鑄鐵也可以是中低碳優(yōu)質(zhì)鋼，最好的是既要保證強度，加工也要便利。本集成塊選用35號鋼。鑄鐵要經(jīng)過退火處理，有時為了保障產(chǎn)品的合格率也會采用人工時效處理。內(nèi)部流道有時可以直接鑄，這樣做的好處是省的在進行額外的工序，清砂方面必需做好，確保鑄件干凈無毛刺無飛邊，鍛件要經(jīng)過退火處理，以消除內(nèi)應力。內(nèi)部要進行探傷，防止裂紋。 第四章 電氣控制系統(tǒng)設計 4.1線路設計基本原理 4.1.1主電路的設計 液壓傳動系統(tǒng)中的液壓元件主要有電磁閥、調(diào)速閥、溢流閥、蓄能器、減壓閥、換向閥、壓力繼電器和各種儀表等。當前，幾乎所有的大型機械都是機電液算

60、控一體化的產(chǎn)品，壓力機液壓系統(tǒng)也不例外。通常情況下，在工業(yè)環(huán)境中都是采用PLC(可編程邏輯控制器)對液壓傳動系統(tǒng)進行控制。PLC誕生于第二十個世紀的六零年代，是一種新型的自動化控制裝置。 4.1.2 控制電路的設計 由于傳統(tǒng)的繼電器控制裝置具有體積大，接線繁以及修改難等缺陷，人們便開發(fā)了PLC。最早的PLC功能遠沒有現(xiàn)在這么強大，當時它只能夠實現(xiàn)邏輯運算、計數(shù)、計時以及順序控制等功能，且其控制僅僅適用于開關量，其能替代程序控制，先前的主要應用領域為單機控制，另外隨著該領域的發(fā)展也出現(xiàn)了多機群控制以及自動化生產(chǎn)線之類。用一臺三菱FX2N來來完成對系統(tǒng)的自動控制。 4.2 繪制原理圖 根據(jù)

61、要求要來完成人為控制與自動控制，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 但現(xiàn)在，PLC已進入包括位置控制、過程控制等場合所有的控制領域，也可用于需要閉環(huán)的位置控制和速度控制，現(xiàn)在除了仍然保留的控制邏輯器的所有長除外，還吸收了發(fā)展了其他的設備如計算機等的優(yōu)點。 4.3.2 熔斷器的選擇 在完成了靜態(tài)設計和確定了一液壓元件的參數(shù)還有已經(jīng)完成了元件的選型之后，就該對系統(tǒng)進行動態(tài)設計。 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

62、定值就為電動機電流的 1.7-2 倍。 4.3.4 中間繼電器選擇 一般用于繼電保護和PLC系統(tǒng)中，用來提高觸點的容量。它都是用在控制傳遞電路中運送中間信號。它的結構與原理與交流接觸器大致相符，與接觸器的主要區(qū)別在于：中間繼電器的觸頭和接觸器的觸頭不同，前者只能通過小電流，而后者可以通過大電流。所以，它只能用在控制電路中。 4.3.5 交流接觸器的選擇 由PLC采用梯形圖方式編寫程序，與繼電器控制邏輯設計相似，顯得簡單、直觀和好掌握等好處，對于工程技術人員來說，即使不具備專門的計算機方面的知識，也能夠輕松的掌握，所以便于普及、開發(fā)和使用。 4.3.6 萬能轉換開關的選擇 4.3

63、.7 按鈕的選擇 一般選用用綠按鈕和紅按鈕各兩個來完成機械的啟動和停止的按鈕，在選用11個綠色的按鈕來展示對輸入PLC的控制。 4.4控制柜結構設計 參考文獻 1．楊黎明等編：《機械零件設計手冊》，國防工業(yè)出版社，1986。 2．雷天覺主編：《新編液壓工程手冊》，北京理工大學出版社，1998。 3．葉偉昌主編：《機械工程及自動化簡明設計手冊》，機械工業(yè)出版社，2001。 4．楊培元、朱福元主編：《液壓系統(tǒng)設計簡明手冊》，機械工業(yè)出版社，1999。 5．李壯云、葛宜遠主編：《液壓元件與系統(tǒng)》，機械工業(yè)出版社，2000。 6．王春行主編

64、：《液壓控制系統(tǒng)》，機械工業(yè)出版社，2002。 7．陳愈、沈關俊編著：《液壓閥》，中國鐵道出版社，1982。 8．何存興：《液壓元件》，機械工業(yè)出版社，1981，第一版。 9．章宏甲，黃誼，王積偉編：《液壓與氣壓傳動》，機械工業(yè)出版社，2000。 10．G．R． 凱勒：《液壓系統(tǒng)分析》，國防工業(yè)出版社，1985，第一版。 11. 夏廷棟，杜紹武：《液壓系統(tǒng)的使用與管理》，機械工業(yè)出版社，1986，第一版。 12．王友斌編：《液壓傳動實驗指導書》。 13．凌更成、羅金堂編：《液壓傳動實驗指導書》，機械工業(yè)出版社，1990，第一版。 14．上海立新液壓有限公司元件說明書。 15

65、．黎明液壓有限公司產(chǎn)品說明書。 16. 成大先主編：《機械設計手冊》，化學工業(yè)出版社，2004。 17. J.-C. Renn and C. Tsai著：《Development of an unconventional electro-hydraulic proportional valve with fuzzy-logic controller for hydraulic presses》. 致謝 時間飛逝，依稀還記得當時在實驗室準備開題報告的片段，而如今已經(jīng)經(jīng)過了論文的查重，正準備著過一段時間的答辯，真是時間不等人?。? 這段時間，我都一個人負責對設備的調(diào)試、運行，一個人完成

66、了開題報告、外文翻譯、論文以及所有圖紙的設計及修改，雖然沒有隊員一起陪伴，但是也充分的吸取了其他課題同學的意見和建議，和其他同學一起完成畢業(yè)設計。 首先，對我的導師表示感謝，是他的諄諄教誨讓我的大學生活充滿了成功的喜悅，高老師給予我的不僅是智慧的啟迪，還有更多的是思想上的正能量的武裝。他工作特別勤勤懇懇，專業(yè)知識豐富，為人和藹可親，是我今后一直學習的楷模。在此，我再一次感謝高老師的無私奉獻，祝他在今后的生活中健康平安，萬事如意。 其次，我感謝母校，感謝母校的栽培，一個良好的學習環(huán)境是我們成功進步的基礎，一幫催人奮進的老師是我們成長的催化劑，一系列合理的教學管理機制為我們走向成功打開一扇扇門，這一切都是母校的悉心照料與栽培。母校給我們提供了一個個鍛煉自己的平臺，讓我們的青春得到鍛煉與張揚，在這個美麗的校園里，我結識了一幫好兄弟，讓我的生活充滿了樂趣。母校給予了我們這么多，今后我一定會把在大學四年學習的知識用在工作中，讓母校令我感到驕傲。 最后，我感謝我的那幫同窗好友，四年的陪伴，感情的積累，道一聲兄弟們：我們永遠是好兄弟！失意時一起排憂解難，開心時一起分享喜悅，一起