液壓動(dòng)力滑臺(tái)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

./完美格式整理版課程設(shè)計(jì)說明書題目機(jī)床液壓系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名班級(jí)學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師日期2013年1月3日.完美格式整理版目錄目錄課程設(shè)計(jì)的任務(wù)要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1二、泵、電機(jī)、控制閥的初選。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3三、動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6四、電磁鐵調(diào)度表。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9五、采用PLC設(shè)計(jì)方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10六、采用普通電器元件設(shè)計(jì)方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15七、總結(jié)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19參考文獻(xiàn).一：課程設(shè)計(jì)的任務(wù)要求1.1·某液壓動(dòng)力滑臺(tái)簡介液壓動(dòng)力滑臺(tái)工作順序?yàn)?①夾緊工件②進(jìn)給缸快速前進(jìn)③一次進(jìn)給④二次進(jìn)給⑤死擋鐵停留⑥滑臺(tái)快退⑦進(jìn)給缸停止,夾緊缸松開.<見下面圖>②已知進(jìn)給缸最大負(fù)載40000KN,工進(jìn)速度為5mm/min最大速度6.4mm/min,對(duì)應(yīng)負(fù)載為2000KN.1.2·要求液壓動(dòng)力滑臺(tái)能自動(dòng)工作,又能各個(gè)動(dòng)作進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整;各工作循環(huán)有照明顯示;有必要的電器連鎖與保護(hù).1.3·設(shè)計(jì)任務(wù)①初選泵和電機(jī),以及初選控制主缸<25>的控制閥。②簡述液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理,繪制電磁鐵調(diào)度表。③設(shè)計(jì)并繪制電器控制原理圖<采用普通電氣元件控制和采用PLC控制兩種方案>,選擇電氣元件,編寫PLC程序、調(diào)試,并制定元件目錄表.④編制設(shè)計(jì)說明、使用說明書。⑤列出設(shè)計(jì)參考書目錄3DT193DT194DT快進(jìn)ST1一工進(jìn)原位停止快退停留二工進(jìn)ST2松開夾緊緊ST3161DT2DT2318171998125DT345671091112151421252420201313初選2.1執(zhí)行元件的選擇選取執(zhí)行元件的工作壓力P=5Mpa；執(zhí)行元件的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定由已知條件知,最大負(fù)載F=40000N,快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接；則D=2d,A1=2A2工進(jìn)時(shí),根據(jù)手冊,查得對(duì)于回油路上有背壓閥或者調(diào)速閥的,背壓閥取0.5~1.5Mpa,選取P2=0.5MpaF=<A1P1-A2P2>ηm=[A1P1-<A2/2>P2]ηm通常取0.9~0.95；這里取ηm=0.95得:A1=<F/ηm>/<P1-P2/2>=0.00886m2又D=4A1πd=D/2=75.1mm根據(jù)手冊GB/T2348-2001,將直徑調(diào)整成就近標(biāo)準(zhǔn)值；取D=110mmd=80mm；則液壓缸兩腔的實(shí)際有效作用面積為：A1=πD2/4=95.03×10-4m2A2=2-d2)/4=44.77×10-4m22.2選擇液壓泵計(jì)算最大工作壓力P1=<F/ηm+P2A2>/A1帶入數(shù)據(jù)得P1=4.666Mpa取PP=1.3P1=6.066Mpa2>確定液壓泵最大供油量qP≥k∑qmaxk系統(tǒng)的泄漏修正系數(shù),一般取1.1~1.3∑qmax —同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值快進(jìn)時(shí)q=πd2V/4=π/4×0.082×6.4×103L/min=32.17L/min快退時(shí)q=2-d2/4=/4×<0.112-0.082>×6.4×103L/min=L/min工進(jìn)時(shí)q=2V1/4=/4×0.112×0.05×103L/min=L/min取k=1.2帶入的qp=1.2×32.17L/min=38.6L/min功率P=PP×qP=3.903kw根據(jù)以上的最大工作壓力和液壓泵最大供油量；又為了使液壓泵工作安全可靠,液壓泵應(yīng)有一定的壓力儲(chǔ)備量,通常泵的額定壓力可比工作壓力高25%—60%。泵的額定流量則宜與相當(dāng),不要超過太多,以免造成過大的功率損失。查閱手冊最后選取初選為：定量葉片泵YB1：2.5-100ml/min；6.3MPa；960-1450r/minVm=qp/n=38600/1440=26.81ml/r2.3選擇電機(jī)Y112-M4型電動(dòng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)功率為4KW；額定轉(zhuǎn)速為1440r/min；2.4換向閥、調(diào)速閥、先導(dǎo)式溢流閥的選擇1換向閥：24DF324EF334DF334EF320MPa通徑4-16mm6-80L/min2>調(diào)速閥：F<C>G-3型：31.5MPa；通徑10mm；18L/min3先導(dǎo)式溢流閥：高壓：DB/DBWT型：31.5MPa；通徑10/25/32mm；3L/min三、工作原理3.1夾緊按下啟動(dòng)按鈕,夾緊液壓缸24活塞下行將工件夾緊,同時(shí)壓力繼電器14開始動(dòng)作,使得電磁鐵1YA得電。3.2快進(jìn)電磁鐵1YA通電,使電液換向閥9的先到電磁換向閥左位接通。在控制油的壓力作用下,使液動(dòng)換向閥9左位接入系統(tǒng)主油路。此時(shí),動(dòng)力滑臺(tái)處于空行階段,液壓缸負(fù)載較小,系統(tǒng)壓力較小,液壓泵1的輸出流量較大；同時(shí)液控順序閥4處于關(guān)閉狀態(tài),液壓缸為差動(dòng)連接方式,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力滑臺(tái)的快進(jìn)。主油路油液流動(dòng)路線為：1進(jìn)油：變量泵1單向閥5換向閥9〔左位行程閥23〔右位液壓缸25左腔2回油：液壓缸25右腔換向閥9〔左位單向閥10行程閥23〔右位液壓缸25左腔3.3一工進(jìn)當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)快到預(yù)定位置時(shí),滑臺(tái)上的行程擋塊壓下行程閥23使原來通過該閥進(jìn)入液壓缸左腔的通路被切斷,電磁鐵3YA斷電,由于油液流經(jīng)調(diào)速閥以及外載荷的作用,系統(tǒng)壓力升高,液控順序閥4被打開,變量泵1自動(dòng)減小其輸出流量,以便與調(diào)速閥12的開口相適應(yīng)。主油路油液流動(dòng)情況為：1進(jìn)油：變量泵1單向閥5換向閥9〔左位調(diào)速閥12電磁閥13〔右位液壓缸25左腔2回油：液壓缸25右腔換向閥9〔左位液控順序閥4背壓閥3油箱3．4二工進(jìn)在一次進(jìn)給結(jié)束后,擋塊壓下行程開關(guān)ST2,使電磁鐵3YA通電,二位二通電磁換向閥13左位工作,順序閥4仍打開。主油路油液流動(dòng)情況為：1進(jìn)油：變量泵1單向閥5換向閥9〔左位調(diào)速閥12調(diào)速閥19液壓缸25左腔2回油：液壓缸25右腔換向閥9〔左位液控順序閥4背壓閥3油箱3.5死擋鐵停留當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)以二工進(jìn)的速度運(yùn)行碰上死擋鐵后,滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。負(fù)荷的增加使系統(tǒng)壓力升高,壓力繼電器〔YJ21發(fā)信號(hào)給時(shí)間繼電器,經(jīng)過一定的時(shí)間延遲后,時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)是動(dòng)力滑臺(tái)返回。3.6快退：在時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)后,死擋鐵停留時(shí)間到后,時(shí)間繼電器發(fā)出快退信號(hào),使電磁鐵1YA斷電、電磁鐵3YA斷電、電磁鐵2YA通電,液動(dòng)換向閥9右位接通。這時(shí)系統(tǒng)壓力下降,泵1輸出的流量又自動(dòng)增大,可以得到比較大的快退速度。主油路油液流動(dòng)情況為：1進(jìn)油：變量泵1單向閥5換向閥9〔右位液壓缸25右腔2回油：液壓缸25左腔單向閥20換向閥9〔右位單向閥8油箱3.7夾緊缸松開當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)退回到原位時(shí),活動(dòng)擋塊壓下行程開關(guān)ST1,使電磁鐵2YA斷電,電液換向閥回到中位,液壓缸兩腔封閉,滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。4YA得電,夾緊液壓缸活塞上行,工件松開時(shí)壓力繼電器14接點(diǎn)復(fù)位。當(dāng)碰到行程開關(guān)ST3時(shí),5YA得。3.8卸荷5YA得電后使,電液壓泵通過二位二通電磁換向閥2開始卸荷。四：電磁鐵調(diào)度表表4-1液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)電磁鐵及壓力繼電器調(diào)度表動(dòng)作電磁鐵及壓力繼電器通斷狀態(tài)狀態(tài)1YA2YA3YA4YA5YASP14SP21進(jìn)給缸25快進(jìn)++-一工進(jìn)++-二工進(jìn)+-+--+-死擋鐵停留+-+--++快退-++-夾緊缸24夾緊+-松開+油泵卸荷+--五、采用PLC設(shè)計(jì)方案5.1I/O端子分配表表5-1I/O端子分配表輸入X0啟動(dòng)按鈕X10 自動(dòng)X7急停電機(jī)X11手動(dòng)X1ST1X12手動(dòng)快進(jìn)SB2X2ST2X13手動(dòng)二工進(jìn)SB3X3ST3X14手動(dòng)快退SB4X4SP14X15手動(dòng)停留SB5X5SP21X16手動(dòng)松開SB6X6手動(dòng)返回按鈕X17手動(dòng)卸荷SB7輸出Y01YAY11一工進(jìn)指示燈Y12YAY11二工進(jìn)指示燈Y23YAY12快退指示燈Y34YAY10夾緊指示燈Y45YAY13松開指示燈Y11快進(jìn)指示燈Y14卸荷指示燈Y16電動(dòng)機(jī)KMY15照明燈Y17故障指示燈Y20蜂鳴報(bào)警器5.4功能圖設(shè)計(jì)說明：整個(gè)電路由特殊輔助繼電器M8002觸發(fā),分為自動(dòng)和手動(dòng)兩部分控制程序,自動(dòng)部分主要用于機(jī)床自動(dòng)加工,手動(dòng)部分主要用于對(duì)機(jī)床的各個(gè)動(dòng)作進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整以及故障排除.自動(dòng)部分：各步除了完成指定的工作以外,還分別加入了時(shí)間繼電器T1-T5,若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有完成工作,則繼電器得電,故障指示燈Y17亮、蜂鳴器Y20報(bào)警,并使程序跳轉(zhuǎn)到初始步S0,以下不重復(fù)說明。1>S20〔啟動(dòng)電機(jī)/夾緊缸夾緊：X0、X10同時(shí)閉合,Y0〔電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)同時(shí),Y15表示電動(dòng)機(jī)開啟的指示燈亮,,程序開始工作,夾緊指示燈Y10亮.若規(guī)定時(shí)間10S內(nèi)未完成工作則報(bào)警并自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到初始步S0。2S21〔快進(jìn)、一工進(jìn)：壓力繼電器14〔X4得電,輸出Y0<1YA>,進(jìn)給缸完成快進(jìn)、一工進(jìn),同時(shí)前進(jìn)指示燈Y11亮。當(dāng)碰到行程開關(guān)2ST,即X2變?yōu)镺N,S22變?yōu)榛顒?dòng)步。若規(guī)定時(shí)間10S內(nèi)未完成工作則報(bào)警并自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到初始步S0。3>S22〔二工進(jìn)：輸出Y2〔3YA、Y0<1YA>,前進(jìn)指示燈Y11亮,當(dāng)二工進(jìn)工作完成時(shí),壓力繼電器21〔X5閉合,S23變?yōu)榛顒?dòng)步。若規(guī)定時(shí)間10S內(nèi)未完成工作則報(bào)警并自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到初始步S0。4>S23〔死擋塊停留：輸出Y2〔3YA、Y0<1YA>,同時(shí)繼電器T0開始計(jì)時(shí),當(dāng)達(dá)到計(jì)時(shí)時(shí)間,S24變?yōu)榛顒?dòng)步。5>S24〔快退：輸出Y1〔2YA、Y12〔快退指示燈,電磁鐵2YA得電,液壓缸25開始快退工作,同時(shí)快退指示燈亮。當(dāng)快退工作完成時(shí),行程開關(guān)1ST閉合,即X1為ON,S25變?yōu)榛顒?dòng)步。若規(guī)定時(shí)間10S內(nèi)未完成工作則報(bào)警并自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到初始步S0。6>S25〔夾緊缸松開：輸出Y3〔4YA、Y13松開指示燈亮,電磁鐵4YA得電,液壓缸24開始松開。當(dāng)工作完成時(shí),行程開關(guān)3ST閉合,即X3為ON,S26變?yōu)榛顒?dòng)步。若規(guī)定時(shí)間10S內(nèi)未完成工作則報(bào)警并自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到初始步S0。7S26〔油泵的卸荷：輸出Y4〔5YA、Y14卸荷指示燈亮,電磁鐵5YA得電,當(dāng)T1計(jì)時(shí)時(shí)間到,S20變?yōu)榛顒?dòng)步。手動(dòng)部分：手動(dòng)部分各步輸出與自動(dòng)部分相同,在步S20中加入了6個(gè)開關(guān)分別控制快進(jìn)、工進(jìn)、快退、夾緊缸松開、油泵卸荷、手動(dòng)急停。5.6梯形圖指令表程序LDM8002SETS0STLS0LDX0ANDX10SETS20LDX0ANDX11SETS30STLS20OUTY16OUTY15OUTY10OUTT1SPK200LDT1CJMPS0LDX4SETS21STLS21OUTY0OUTY11OUTT2SPK200LDT2CJMPS0LDX2SETS22STLS22OUTY0OUTY2OUTY11OUTT3SPK300LDT3CJMPS0LDX5SETS23STLS23OUTY0OUTY2OUTT0SPK300LDT0SETS24STLS24OUTY1OUTY12OUTT4SPK200LDT4CJMPS0LDX1SETS25STLS25OUTY3OUTY130UTT5SPK200LDT5CJMPS0LDX3SETS26STLS26OUTY4OUTY14SETS20STLS30OUTY160UTY15OUTY10LDX12SETS31LDX13SETS32LDX14SETS33LDX15SETS34LDX16SETS35LDX17SETS36STLS31OUTY0OUTY11LDX2SETS30LDX7SETS37STLS32OUTY0OUTY2OUTY11LDX5SETS30LDX7SETS37STLS33OUTY0OUTY2OUTT0LDT0SETS30LDX7SETS37STLS34OUTY1OUTY12LDX1SETS30LDX7SETS37STLS35OUTY3OUTY13LDX3SETS30LDX7SETS37STLS36OUTY4OUTY14LDX6SETS30LDX7SETS37STLS37RSTY16LDT1ORT2ORT3ORT4ORT5SETM0LDM0OUTY17OUTY20END六、采用普通電氣元件控制設(shè)計(jì)方案6.1選擇電氣元件對(duì)于電氣元件的選擇,我們應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：<1>根據(jù)對(duì)控制元件功能的要求,確定電氣元件功能的要求,確定電氣元件類型。如繼電器與接觸器,當(dāng)元件用于通,斷功率較大的主電路時(shí),應(yīng)選擇交流接觸器；若元件用于切換功率較小的電路〔如控制電路時(shí),則應(yīng)選擇中間繼電器；若伴有延時(shí)要求時(shí),則應(yīng)選用時(shí)間繼電器。<2>根據(jù)電氣控制的電壓,電流及功率的大小來確定元件的規(guī)格,滿足元器件的負(fù)載能力及使用壽命。<3>掌握元器件預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況,如防油,防塵,貨源等。<4>為了保證一定的可靠性,采用相應(yīng)的降額系數(shù),并進(jìn)行一些必要的技術(shù)和校核。根據(jù)以上步驟及參考資料的查找制定了本課程設(shè)計(jì)中繼電器元件表〔見表3-2。表6-1電動(dòng)機(jī)和電器元件明細(xì)表代號(hào)名稱型號(hào)QF總電源開關(guān)HZ1-60/3FU熔斷器RL1-60/40FU1熔斷器RL1-15/4FU2熔斷器RL1-15/4FU3熔斷器RL1-15/4FU4熔斷器RL1-15/4FR熱繼電器JR10-1010AKM啟動(dòng)接觸器CJO-40K-6K接觸器JZ7-44127V1YA-5YA電磁鐵36VTL1直流變壓器BK-150380/127/36VTL2變壓器BK-150380/127/36VSB總停止按鈕LA2SB1電機(jī)啟動(dòng)按鈕LA2SB2快進(jìn)、一工進(jìn)按鈕LA2SB3二工進(jìn)按鈕LA2SB4擋塊停留按鈕LA2SB5快退按鈕LA2SB6松開按鈕LA2SB8卸荷LA21ST-3ST行程開關(guān)LX3-11HYJ壓力繼電器PFT—L4HL照明燈JC6-1SA1照明燈開關(guān)TCL_A6HL1-HL7指示燈XD16.3V6.2電氣控制圖6.3電氣控制電路圖設(shè)計(jì)說明1照明電路：由變壓器TL2輸出交流電36V,并由開關(guān)SA1控制照明燈HL。2啟動(dòng)電機(jī)：開關(guān)SB1閉合,使繼電器K得電并保持得電狀態(tài),K閉合使KM閉合,電機(jī)啟動(dòng)。3快進(jìn)、一工進(jìn)：開關(guān)SB2閉合,繼電器1K得電并保持得電狀態(tài),從而使電磁鐵1YA、,液壓缸25進(jìn)行快進(jìn)工作、并且完成一工進(jìn)。當(dāng)?shù)街付ㄎ恢脮r(shí),碰到行程開關(guān)2ST時(shí),使快進(jìn)快進(jìn)、一工進(jìn)電路斷開。4二工進(jìn)：閉合開關(guān)SB3,電磁鐵1YA保持得電,繼電器2K得電并保持得電狀態(tài),從而使電磁鐵3YA得電,液壓缸25開始二工進(jìn)。當(dāng)工進(jìn)到指定位置時(shí),繼電器21得電,使二工進(jìn)電路斷開。5死擋塊停留：閉合開關(guān)SB4,繼電器3K得電,使電磁鐵3YA得電,同時(shí)時(shí)間繼電器開始計(jì)時(shí),死擋塊停留。6>快退：當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到,閉合開關(guān)SB5,繼電器4K得電,從而使電磁鐵2YA得電,液壓缸25開始快退,當(dāng)碰到行程開關(guān)1ST時(shí),快退電路斷開。7夾緊缸松開：閉合開關(guān)SB6,繼電器5K得電,從而使電磁鐵4YA得電,夾緊缸24開始松開,當(dāng)碰到行程開關(guān)3ST時(shí),松開電路斷開。8油泵卸荷：閉合開關(guān)SB7,繼電器6K得電,從而使電磁鐵5YA得電,油泵開始卸荷。9原位停止：當(dāng)按下開關(guān)SB時(shí),電磁鐵均失電復(fù)位在滿足機(jī)床液壓系統(tǒng)基本工作的前提下,添加了各電路的互鎖與過載保護(hù)。并且設(shè)計(jì)了指示燈電路,使機(jī)床處于各工作狀態(tài)時(shí)都有指示燈顯示,方便操作。七、總結(jié)這次課程設(shè)計(jì)是在充分分析了液壓動(dòng)力滑臺(tái)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及工作原理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的,而且更加充分的明白了液壓系統(tǒng)"快進(jìn)→一工進(jìn)→二工進(jìn)→停留→快退→原位停止"六