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1、 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文) 金屬粉末壓塊機液壓及控制系統(tǒng)設(shè)計 Metal Powder Briquetting Machine Hydraulics and Control System Design 學(xué) 院： 機械工程學(xué)院 專業(yè)班級： 機械設(shè)計制造及其自動化 (數(shù)控操作與維護) D數(shù)控101 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師：

2、 2014年06月 畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 金屬粉末壓塊機液壓及控制系統(tǒng)設(shè)計 摘 要：目前由于機械加工的技術(shù)條件有限導(dǎo)致金屬浪費現(xiàn)象嚴重，與此同時對廢棄金屬的回收利用很少，因此廢金屬對環(huán)境的污染已不容忽視。隨著經(jīng)濟增長方式以及人們的環(huán)保意識的改變，對廢金屬處理設(shè)備要求越發(fā)苛刻。 現(xiàn)在國內(nèi)外有許多研究單位和公司都在研究金屬粉末壓塊機。雖然我國研究金屬粉末壓塊機起步較晚，但現(xiàn)在來說已經(jīng)是成果顯著。 中南工業(yè)大學(xué)研制的銅鋁屑壓塊機是將PLC和液壓相結(jié)合,該設(shè)計很大程度的改善了機器的性能，降低了成本,提高

3、了生產(chǎn)效率。 各種厚度在3mm以下的廢鐵屑、廢金屬邊角料等金屬廢料在常態(tài)下都可使用本壓塊機。鐵屑等冷壓成塊狀后，通過使用快送裝置，可以大幅度的提高工作效率。 本機采用機電一體化的設(shè)計思想，操作簡單方便。 關(guān)鍵詞：液壓；廢金屬；壓塊機；回收 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要 Metal powder briquetting machine hydraulics and control system design Abstract: At present due to mechanical processing technology c

4、onditions of limited metal waste is serious, at the same time very little for scrap metal recycling, so scrap metal pollution to the environment have notes allow to ignore. With the change of the economic growth pattern and the environmental protection consciousness of people, increasingly demanding

5、 of scrap metal processing equipment. Now there are many research institutes and companies at home and abroad in the research of metal powder block making machine. Although research metal powder block making machine in China started relatively late, but now it is already a remarkable achievements.

6、 Central south university of technology development of copper aluminum dust briquetting machine is combining PLC and hydraulic pressure, the design greatly improve the performance of the machine, reduce the cost and improve the production efficiency. Various thickness under 3 mm of scrap iron, scra

7、p metal scrap metals such as waste can be used both in normal block making machine. Iron filings, etc after cold pressing block, by using a delivery device, can greatly improve the work efficiency. The machine adopts mechanical and electrical integration design, the operation is simple and convenie

8、nt. Keywords: Hydraulic pressure; Scrap metal; Briquetting machine; Recover 目 錄 1 緒論 1 2 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計 1 2.1 控制系統(tǒng)原理圖 1 2.2液壓元件型號，規(guī)格 4 2.3液壓泵的選擇 5 2.4電動機的選取 6 2.5油箱的設(shè)計 6 2.6聯(lián)軸器的選取 7 3 液壓缸安裝布局及設(shè)計 7 3.1 壓板側(cè)液壓缸 7 3.2 主液壓缸 13 3.3 提升門液壓缸 16 4 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 18 4.1起動電路 18 4.2

9、接線圖 19 4.3 梯形圖 21 4.4 PLC語句表 23 總 結(jié) 24 致 謝 25 參考文獻 26 第 10 頁 共 26頁 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 目前由于機械加工的技術(shù)條件有限導(dǎo)致金屬浪費現(xiàn)象嚴重，與此同時對廢棄金屬的回收利用很少，因此廢金屬對環(huán)境的污染已不容忽視。對于處理廢棄金屬，我們常用壓塊機。目前來說壓塊機的研究已經(jīng)達到很高的水平，但人們還只是停留在理論分析上。 現(xiàn)在國內(nèi)外有許多研究單位和公司都在研究金屬粉末壓塊機。雖然我國研究金屬粉末壓塊機起步較晚，但現(xiàn)在來說已經(jīng)是成果顯著。 中南工業(yè)大學(xué)研制的銅鋁屑壓塊機是將PLC和液壓相結(jié)合,該設(shè)

10、計很大程度的改善了機器的性能，降低了成本,提高了生產(chǎn)效率。 本機器需要滿足以下要求： 1) 低投資、低成本； 2) 效率和生產(chǎn)率； 3) 工作可靠性； 4) 智能化； 5) 自主管理。 2 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計 2.1 控制系統(tǒng)原理圖 表2-1 液壓閥名稱 圖2-2 控制原理圖 2.1.1液壓控制系統(tǒng)回路 2.2 液壓元件型號，規(guī)格 溢流閥 YF3-10B直動式溢流閥 3-壓力等級16Mpa 10---通徑(mm) B-安裝形

11、式：板式 三位四通電磁換向閥 34DF3-E10B-D型 3-位置數(shù) 4-通路數(shù) DF-交流電磁閥 3-機構(gòu)代號 E-壓力等級16Mpa 10-通徑（mm） B-板式連接 D-帶定位機構(gòu) 通過流量60L/min 最高使用壓力（Mpa）PAB口：20；T口：6.3 節(jié)流閥 管式MG10G10/V型 10---通徑（mm） G---管式

12、 分流-集流閥 3FJLK-L10-50H可調(diào)同步閥 10~50---流量L/min 額定壓力---21Mpa 同步精度1% 主軸路連接螺紋M332 分油路聯(lián)接螺紋---M181.5 V---密封件氟橡膠 平衡閥 PD12PA10/B30型 12---通徑（mm） P---板式 A ---不帶二次溢流閥 壓力表 徑向無邊 Y-100 公稱直徑Dmm---Φ

13、100 精度等級---1.5 測量范圍-0.1~0~0.6 接頭螺紋---M201.5 管接頭 圖3-3 GB-3747.1-1983卡套式焊接管接頭 2.3液壓泵的選擇 該壓塊機的設(shè)計參數(shù)：料箱尺寸：2000*1000*500mm 壓塊尺寸：500*500*300 公稱壓力：1000KN 液壓系統(tǒng)壓力：2

14、5MPa 2.3.1最大工作壓力 （2-1） ---液壓缸的最大工作壓力 --管路損失。 若管路簡單，流速小，取。 若管路復(fù)雜，進口有調(diào)速閥， 本設(shè)計流速小，即 取 2.3.2確定液壓泵的流量 （2-2） ---系統(tǒng)泄漏系數(shù)， ---最大總流量 即=0.000672 取 2.3.3確定液壓泵的驅(qū)動功率 （2-

15、3） ---最大工作壓力 ---液壓泵的流量 ---總效率 柱塞泵：0.80~0.85 選軸向柱塞泵MCY14-1B 2.4電動機的選取 安裝尺寸 A B C D E F G H K 279 241-279 121 48 110 14 51.2 180 16 外形尺寸 h L 極數(shù) 341 270 170 430 690-730 2，4，6，8 2.5油箱的設(shè)計 主液壓缸 （2-4） 門液壓缸 （

16、2-5） 側(cè)液壓缸 （2-6） 主液壓缸排油體積 （2-7） 液壓缸排油體積 （2-8） （2-9） 開門液壓缸排油體積 （2-10） （2-11） 即 （2-12） （2-13） 選取1000L的油箱

17、 （2-14） 長寬高比例為1：1：1 2.6聯(lián)軸器的選取 型號： 3 液壓缸安裝布局及設(shè)計 圖3-1 液壓缸示意圖 ---缸筒內(nèi)徑 ---活塞桿直徑 ---無活塞桿端活塞面積 ---有活塞桿端活塞面積 ---活塞的理論推力 ---活塞的理論拉力 3.1壓板側(cè)液壓缸 3.1.1壓力P 根據(jù)GB/ 7938—1987 查得=25MPa 1.5Pn=37.5MPa =25MPa> 16MPa時，=1.25Pn=1.2525=31.25MPa 3.1.2缸筒設(shè)計及其計算 1）液壓缸內(nèi)徑D

18、 （3-1） ---實際推力 ---液壓缸工作壓力 ---液壓缸回油被壓 ---液壓缸機械效率 ---液壓缸活塞桿徑 即 經(jīng)圓整后取D為125 2） 材料：45號鋼 3） 技術(shù)要求 n H9配合， Ra=0.4~0.2，需衍磨。 n 圓柱度8。 3.1.3缸筒壁厚的計算 液壓缸的額定壓力為25 缸筒內(nèi)徑D為125 查表得，缸筒壁厚為13 3.1.4缸筒外徑的計算D1 =D+2d=125+132=151 （3-2） 3.1.5缸筒壁厚的驗算

19、 （3-3） 符合要求 3.1.6活塞桿的設(shè)計及其計算 1） 活塞桿選用實心桿 2） 活塞桿直徑 （3-4） 經(jīng)圓整后d=63 3） 活塞桿按照強度校核 取活塞桿長度300 當(dāng)活塞桿長度 時 （3-5） 按照公式 （3-6） （3-7） ---活塞桿材料的許用應(yīng)力 ---活塞桿推力N ---材料屈服強度 ---屈服安全系數(shù)， 進行活塞桿直徑的校核 即 能達到使用要求 3.1.7為最小導(dǎo)向長度的確定 若需要全套，請聯(lián)系： 手機：15150993916 QQ：823628037