氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析大作業(yè)知識(shí)講解

1、氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析大作業(yè)削力/摩寧波理工學(xué)院氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析大作業(yè)題 目 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析姓 名 陳明豪學(xué) 號(hào) 3110612003專業(yè)班級(jí) 機(jī)電111指導(dǎo)教師黃方平學(xué) 院機(jī)電與酢源工程學(xué)院完成日期 2014 年12月30日目錄設(shè)計(jì)任務(wù)1.2 總體方案設(shè)計(jì) 2.系統(tǒng)控制流程圖2氣動(dòng)原理設(shè)計(jì)2工作過程3循環(huán)工作：工件夾緊鉆孔返回工件松開推出工件準(zhǔn)備下一次動(dòng)作3.PLC控制程序3系統(tǒng)仿真33氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算5.執(zhí)行元件選擇5夾緊氣缸參數(shù)計(jì)算5鉆孔氣缸參數(shù)計(jì)算5推出氣缸參數(shù)計(jì)算6控制元件選擇6確定管道直徑7氣動(dòng)輔助元件的選擇3.5選擇空壓機(jī)83.6元件明細(xì)列表84設(shè)計(jì)小結(jié)95參考文獻(xiàn)1.01設(shè)計(jì)

2、任務(wù)某專用打孔機(jī)的結(jié)構(gòu)如下圖所示，其動(dòng)作要求如下：工件夾緊-鉆孔-返回-工件松開-推出工件-準(zhǔn)備下一次動(dòng)作。要求夾緊力200N,鉆孔推力大于100N,畫出系統(tǒng)的氣動(dòng)原理圖，寫出計(jì) 算過程，選擇氣缸型號(hào)，畫出控制程序流程圖并利用automation軟件仿真。（提 交設(shè)計(jì)說明書，PLC控制程序，automation仿真圖）氣動(dòng)原理圖圖12 總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制流程圖控制流程圖圖2-1氣動(dòng)原理設(shè)計(jì)空氣壓縮機(jī)提供動(dòng)力。啟動(dòng)工作，首先打開空氣壓縮機(jī)提供氣源，二位二 通電磁換向閥1得電，氣缸1夾緊工件；接著，二位二通電磁換向閥 2得電, 氣缸2鉆孔并返回；最后，二位二通電磁換向閥 1得電，氣缸1松開工件，

3、二 位二通電磁換向閥3得電，氣缸3推出工件，完成一次周期工作。工作過程循環(huán)工作：工件夾緊鉆孔返回工件松開推出工件準(zhǔn)備下一次動(dòng)作PLC控制程序1 1?OCt迎1oim011nlDLJTIOIK1:OLTH?0mUtKI CU 上畫蟲 MOG1QU1 R4-Clcv二二甲PLC控制程序圖2-4系統(tǒng)仿真工位1夾緊圖2-5-1工位2鉆孔圖2-5-2工位3工件推中 圖2-5-3工序結(jié)束圖2-5-43氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算執(zhí)行元件選擇通過F=P*A公式，已知夾緊力200N,鉆孔壓力100N;選用SMClg準(zhǔn)氣缸MB系列型號(hào)，最高使用壓力為 P1.0MP&因此，可得最小缸徑。又因處于安全考慮，選用缸徑稍大氣缸。的

4、中k”&6C*FGwMRJVvtP6V* I HJ7巽44LijIJ11IA-4Mdil 0AMli1 都打、44*E4713b蚪2730523B143SU14104M d8加r274通，1時(shí)1334*-644H1”It5tMnl 制TbnsHi.t51.t%4fw.v1H0-ew32%卻臺(tái)加414-IS方IRigl &7帽1H-1 &31 3H012同W17制整孤楣ft14A331 (WM11411 51W,Eg17如1114疆2ItBiMKpB l $105i &.114IEM73iR您CIO50-1?.筑27MS75131MIM171507223SMCfc準(zhǔn)氣缸MB系列型號(hào) 圖3-1夾緊

5、氣缸參數(shù)計(jì)算A仁F1/P=200N/1MPa=Pi*R2R=8.0mm因此選用缸徑為32mm的SMC氣缸鉆孔氣缸參數(shù)計(jì)算A1=F1/P=100N/1MPa=Pi*R2R=3.9mm因此選用缸徑為32mm的SMC氣缸推由氣缸參數(shù)計(jì)算Ai=fmax/P=200N/1MPa=Pi*R 2R=8.0mm因此選用缸徑為32mm的SMC氣缸控制元件選擇(1)換向閥的選擇氣匚4s揩1時(shí),1*三作三二口 mm蓼母亙二 口知= 丁方5E?GR17 的P GBR 駕g DC WCF選用費(fèi)斯通G1/4快插單向節(jié)流閥確定管道直徑（1）確定管道直徑由于氣缸最大使用壓力為1MPa,因此選擇最大承受壓力為 2MPa的M6軟

6、管。（2）計(jì)算壓力損失管道中的壓力損失分沿程壓力損失和局部壓力損失.沿程壓力損失Pf=（入L/d） p VA2/2局部壓力損失Pj=Et； p VA2/2管道中的總壓力損失Pw=Pf+Pj=（入 L/d） p VA2/2+E （ p VA2/2=（入 L/d）+ 二（p VA2/2 式中：入一一管道的沿程阻力系數(shù)；L管道長(zhǎng)度；d管道內(nèi)徑；總和號(hào)；（一一管道的局部阻力系數(shù)；p流體密度；V-管道流速。對(duì)于長(zhǎng)管道，局部壓力損失可忽略，管道中的總壓力損失Pw=Pf=（入 L/d） p VA2/2或 Pw = p gsLQA2式中：p 流體密度；g重力加速度；s管道比阻；L管道長(zhǎng)度；Q管道流量。管道比阻

7、與沿程阻力系數(shù)的關(guān)系：s=8入/（g冗a2dA5）氣動(dòng)輔助元件的選擇HUTFU LMWZHTWTKF fttMlfl選擇多款口徑為M6的快插接頭選擇空壓機(jī)(1)計(jì)算空壓力的供氣量Qs = Q0 (1 + 111 % x A p) ,m3/ min式中Qs降低排氣壓力后的排氣量，m3/ minQ0 原機(jī)型額定排氣壓力下的排氣量，m3/ minA p = p0 - p1 , barp0 原機(jī)型額定排氣壓力，barp1 所需排氣壓力，bar(2)計(jì)算供氣壓力供氣壓力可選用氣缸最大壓力的 60%,即為0.6MPa。元件明細(xì)列表元件名規(guī)格數(shù)量備注SMC氣缸MDBL32-50-Z733個(gè)MB系列電磁換向閥

8、VZWD-G1/43個(gè)二位二通壓力閥LRMA-G1/43個(gè)快插管接頭單向閥CRGRLA-G1/43個(gè)快插管接頭空氣壓縮機(jī)VMS-07351個(gè)軟管M6多米氣動(dòng)管接頭M64個(gè)設(shè)計(jì)小結(jié)在黃老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過一學(xué)期的努力，我的氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析的大作 業(yè)總算有了初步的成果。通過此次設(shè)計(jì)，我再一次系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)了專業(yè)知識(shí)， 受益匪淺。通過這次的氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析，讓我體驗(yàn)了學(xué)習(xí)該門課程的基本模式 和相關(guān)學(xué)習(xí)思路。這門課程中，我向往常一樣根據(jù)老師所給的題目去構(gòu)思，收 集整理設(shè)計(jì)中所需要的資料，不浪費(fèi)一分一秒，來更好的完成該門課程的大作 業(yè)。這個(gè)過程是艱辛的，但也讓我再次明白設(shè)計(jì)工作的辛酸。通過該門課程的大作業(yè)實(shí)踐的過程，它使我更好的將理論知識(shí)與實(shí)際設(shè)計(jì) 相結(jié)合，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際，并且學(xué)會(huì)了如何綜合運(yùn)用學(xué)過的