液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)——整體裝置設(shè)計(jì),液壓,教學(xué),實(shí)驗(yàn),試驗(yàn),整體,總體,裝置,設(shè)計(jì) JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題目： 液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)整體裝配設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工學(xué)院 姓 名： 駱潮 學(xué) 號(hào)： 20090941 專 業(yè)： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 2009級(jí) 指導(dǎo)教師：楊衛(wèi)平（博士）職稱： 教 授 二0 一3 年 五 月 摘 要 液壓實(shí)驗(yàn)是液壓教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)存在著內(nèi)容固定、功能單一、實(shí)驗(yàn)回路已接好、不易修改的缺陷。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)是根據(jù)現(xiàn)代教學(xué)理論和最新的液壓傳動(dòng)課程教學(xué)大綱要求而設(shè)計(jì)的，它具備了低泄漏、噪音低、可靠性高、能耗低、智能化高、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用在液壓泵的壓油口各設(shè)置一個(gè)先導(dǎo)式溢流閥作安全閥；壓力控制的測(cè)量精度，通過(guò)采用多個(gè)不同量程的壓力表與多個(gè)壓力表開(kāi)關(guān)組成多套獨(dú)立的測(cè)量裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)；液壓實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)測(cè)量，采用相應(yīng)的傳感器來(lái)直接測(cè)出數(shù)據(jù),使實(shí)驗(yàn)的測(cè)量更輕松可靠；實(shí)驗(yàn)元件均為獨(dú)立元件，各液壓元件獨(dú)立安裝于一標(biāo)準(zhǔn)閥板上采用兩種安裝方式可以掛在試驗(yàn)面板上也可通過(guò)T型槽扣在面板的小孔上，閥板四周接元件，外接相應(yīng)數(shù)量的管接頭，各相關(guān)閥采用快接頭。 關(guān)鍵詞：液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 液壓系統(tǒng) 液壓元件 Abstract The Hydraulic test is an important part of the hydraulic teaching traditional hydraulic transmission bench there is a fixed, single function, the experimental circuit is plugged in, not easy to modify defects. The bench is designed course syllabus requirements in accordance with the modern teaching theory and the latest hydraulic transmission, it has a low-leakage, low noise, high reliability, low energy consumption, high intelligence, easy to operate features. Bench for the safety valve in the hydraulic pump pressure port to set up a pilot relief valve; pressure control measurement accuracy through the use of a number of different scale pressure gauge with pressure gauge switch composed of multiple sets of independent measuring device to achieve; hydraulic test data measurement, with the corresponding sensor to directly measure the data easier and reliable measurement of the experiment; experimental components are independent components of the hydraulic components independently installed in a standard valve plate with two installation methods can be hung on the throughput of the T-shaped groove on the test panel to buckle around the valve plate connected to a corresponding number of tube elements, external connector in the apertures of the panel, the respective valve with a quick connector. Keywords: hydraulic test stand hydraulic system hydraulic components 1 液壓試驗(yàn)臺(tái)的功能及主要技術(shù)參數(shù) 5 1.功能 5 1.2主要技術(shù)參數(shù) 5 1.3 直觀性強(qiáng) 6 2 液壓系統(tǒng) 6 2.1系統(tǒng)組成 6 3 液壓試驗(yàn)臺(tái)的主體部分 6 3.1主體部分液壓系統(tǒng)原理圖 7 3.2液壓泵站的結(jié)構(gòu) 8 3.3 主體部分 8 3.4 試驗(yàn)臺(tái)架 9 4 液壓元件及連接管件 10 5 管件 11 6 管接頭 14 7管道 14 8液壓缸的設(shè)計(jì)要求 15 8.1缸體的材料選擇 15 8.2缸體的加工技術(shù)要求 15 8.3缸體的材料 16 9電氣控制部分 17 9.1主體電器控制部分 17 9.2試驗(yàn)電器控制部分 18 10試驗(yàn)項(xiàng)目附錄 19 文獻(xiàn) 22 致謝 23 1. 液壓試驗(yàn)臺(tái)的功能及主要技術(shù)參數(shù) 1.1 功能 液壓試驗(yàn)臺(tái)具有計(jì)算機(jī)測(cè)試和手動(dòng)輔助測(cè)試功能。系統(tǒng)和被試元件的相關(guān)數(shù)據(jù)由各類傳感器測(cè)取，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)有關(guān)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行采集、處理，獲取被測(cè)元件或系統(tǒng)的性能參數(shù)，并可顯示、打印出相應(yīng)的特性曲線，并能根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果作出相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)論。同時(shí)試驗(yàn)臺(tái)也具有指針式和數(shù)顯式儀表的顯示功 液壓試驗(yàn)臺(tái)具有計(jì)算機(jī)測(cè)試和手動(dòng)輔助測(cè)試功能。系統(tǒng)和被試元件的相關(guān)數(shù)據(jù)由各類傳感器測(cè)取，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)有關(guān)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行采集、處理，獲取被測(cè)元件或系統(tǒng)的性能參數(shù)，并可顯示、打印出相應(yīng)的特性曲線，并能根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果作出相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)論。同時(shí)試驗(yàn)臺(tái)也具有指針式和數(shù)顯式儀表的顯示功能?！　　　≡撛囼?yàn)臺(tái)的主要功能包括：（１）液壓泵、液壓馬達(dá)性能測(cè)試；（２）液壓油缸性能測(cè)試；（３）常用閥類液壓元件的性能測(cè)試；（４）系統(tǒng)試驗(yàn)：雙缸同步精度檢測(cè)，雙缸對(duì)頂加載試驗(yàn)及液壓管路打壓試驗(yàn)；（５）友好的人機(jī)操作界面，液壓元件及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理，以及自動(dòng)報(bào)表功能；（６）試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備運(yùn)行檢測(cè)及故障報(bào)警功能 1.2 主要技術(shù)參數(shù) 變量葉片泵組： 型 號(hào) 2HP+VP1-12-70 最高壓力 7MPa 流 量 12L/min (0.35Mpa 1800r/min時(shí)） 轉(zhuǎn) 速 1390r/min 驅(qū)動(dòng)功率 0.75KW 電 源 220V/380V/50Hz 實(shí)驗(yàn)壓力 ≤1MPa 外形尺寸 1490′550′1620mm 重 量 100kg 油箱容積 40L 風(fēng)冷卻器 壓力1.4 MPa 流量20L 功率 65W 蓄能器 容積0.63L 壓力10MPa 油箱： 580′ 480′270mm 容積：60L 外形尺寸： 1600′550′1700mm 實(shí)驗(yàn)臺(tái)重量： 110KG 1.3 直觀性強(qiáng) 由于實(shí)驗(yàn)臺(tái)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所采用的元件和管件等均為實(shí)物，故縮短了教學(xué)與工程實(shí)踐的距離，使得同學(xué)對(duì)元件的外觀、作用，調(diào)整方法的目的性，液壓回路中油路走向的清晰性等，都具有更深刻的理解。這樣不僅起到加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)的作用，而且還是對(duì)課堂教學(xué)的一種補(bǔ)充，避免了課堂教學(xué)抽象和不易理解的缺點(diǎn)。為解決理論教學(xué)中所存在的一些重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，創(chuàng)造了條件。 3）有助于創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng) 該實(shí)驗(yàn)臺(tái)由于采用了組裝式的設(shè)計(jì)思想，從而既可要求學(xué)生完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也允許學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以實(shí)現(xiàn)或驗(yàn)證自己的設(shè)想。進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力的目的。而且，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等提供了一個(gè)強(qiáng)有力的支持平臺(tái)。 示意圖 2.液壓系統(tǒng) 2.1 系統(tǒng)組成 液壓動(dòng)力源部分由主泵組、控制泵、油箱及相應(yīng)冷卻過(guò)濾裝置構(gòu)成 3.試驗(yàn)臺(tái)的主體部分 實(shí)驗(yàn)臺(tái)分上、下支架兩部分，中間設(shè)有一個(gè)托油盤(pán)。下支架采用槽鋼焊接而成，是整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)，液壓泵站就在其內(nèi)部。中間的托油盤(pán)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作平臺(tái)，右側(cè)設(shè)有一個(gè)備用工作平臺(tái)，上支架就固定在托油盤(pán)上。 上支架是本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的主要部件，實(shí)驗(yàn)回路的組裝就在其上完成。上支架上設(shè)有液壓元件的掛板、液壓回路接口、油缸組件、壓力檢測(cè)裝置、實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)的檢測(cè)與控制接口等。圖所示為上支架正面結(jié)構(gòu)示意圖。 3.1 主體部分液壓系統(tǒng)的原理圖 3.2 液壓泵站的結(jié)構(gòu) 本液壓泵站采用了上置式設(shè)計(jì)，液壓泵站和電機(jī)布置在油箱的上方。兩泵即可單獨(dú)使用，也可同時(shí)使用。為增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，油路采用了管式連接?？紤]到泵站維修的方便性，在泵的吸油口與油箱連接段，分別設(shè)置了兩個(gè)截止閥，必要時(shí)可切斷油箱與油泵的連接。油箱箱體采用3mm鋼板焊接而成，內(nèi)設(shè)兩道隔板，分別起到隔氣、擋渣的目的。油箱蓋上設(shè)置有一空氣濾器器，以維持油箱內(nèi)外氣壓的平衡，兼起加油口的作用。油箱的前側(cè)板上裝有一個(gè)帶溫度計(jì)的液位指示器，用于觀察油箱內(nèi)液面高度和油箱溫度，整個(gè)泵站設(shè)置在主體下支架內(nèi)部，使其看上去非常緊湊。 4、液壓站 電機(jī)2臺(tái) M2P3H523 1.5KW 及2.2KW各一臺(tái) 變量葉片泵 2HP+VP1-12-70 定量齒輪泵 3HP+FA1-08 壓力 7 MPa 流量 變量泵 10L/min 定量泵 12L/min 連接用紫銅管8根 壁厚3mm、直徑Φ16 空氣過(guò)濾器 EF2-32 吸油濾油器 WU-40×20 液位計(jì) CQ-100T 液壓油 46# 系統(tǒng)熱平衡溫度 比環(huán)境溫度上升≤15度 油箱尺寸 600×400×800 油箱容積 192L 大功率冷風(fēng)機(jī)20L 使回油達(dá)到第三次冷卻 風(fēng)冷卻器用 直角接頭 PT1/2×M18×1.5 擴(kuò)口式 3.3 主體部分 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)分上、下支架兩部分，中間設(shè)有一個(gè)托油盤(pán)。下支架采用槽鋼焊接而成，是整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)，液壓泵站就在其內(nèi)部。中間的托油盤(pán)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作平臺(tái)，右側(cè)設(shè)有一個(gè)備用工作平臺(tái)，上支架就固定在托油盤(pán)上。 上支架是本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的主要部件，實(shí)驗(yàn)回路的組裝就在其上完成。上支架上設(shè)有液壓元件的掛板、液壓回路接口、油缸組件、壓力檢測(cè)裝置、實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)的檢測(cè)與控制接口等 試驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)面 主 體 面 板 示 意 圖 3.4、實(shí)驗(yàn)臺(tái)架 機(jī)架 機(jī)架尺寸 1900×1100×2200mm 機(jī)架材料 2mm冷軋鋼板 表面處理 分色噴塑 加工標(biāo)準(zhǔn) 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 水平工作臺(tái)面 臺(tái)面面積 1900×900mm 加工工藝 沖壓成凹槽型 表面處理 噴塑 鍍鉻孔式網(wǎng)板 800×250mm 回油結(jié)構(gòu) 漏網(wǎng)式整體多重過(guò)濾 油盒 疊加式 左邊抽屜 3個(gè)，可放工具、資料、液壓元件 右邊液壓泵站 配有前后兩張活動(dòng)門(mén) 活動(dòng)門(mén) 拆裝方便，防灰、隔音 底板裝有4個(gè)活動(dòng)輪 帶自鎖，可移動(dòng)或固定 材料 2mm冷軋鋼板，表面噴塑 零件存放柜（選配件） 尺寸 1590×550×1680mm 材料 2mm冷軋鋼板 表面處理 分色噴塑 4．液壓元件及連接管件 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)由于采用了組裝式的設(shè)計(jì)思路，因此，各元件均是獨(dú)立設(shè)置的?？紤]到管路連接的通用性和方便性，每個(gè)元件均安裝在一塊標(biāo)準(zhǔn)的閥板上。如圖所示為一塊換向閥組件示意圖。閥板正面安裝液壓元件，四個(gè)側(cè)面根據(jù)各類閥的要求不同裝有若干管接頭。閥板反面安裝有4個(gè)掛釘，用于元件的掛裝。實(shí)驗(yàn)時(shí)，各元件之間采用橡膠軟管連接，平時(shí)所有元件均儲(chǔ)存于元件柜中。 A A 向 1 2 3 4 圖 換向閥組件示意圖 1.管接頭 2.換向閥 3.閥板 4.掛釘 5.管件 在液壓傳動(dòng)中常用的管子有鋼管、銅管、膠管以及尼龍管等金屬管 液壓系統(tǒng)用鋼管，常為無(wú)縫鋼管，有精密無(wú)縫鋼管和普通無(wú)縫鋼管，卡套式接頭須采用精密無(wú)縫鋼管，焊接式管接頭一般采用普通無(wú)縫鋼管，材料用15或16號(hào)鋼，中高壓或通徑（DN＞80）采用15號(hào)鋼，這些鋼管均要求在退火狀態(tài)下使用 銅管有紫銅管和黃銅管，紫銅管用于壓力較低（P≤6.5~10MPa）的管路，裝配時(shí)可按需要來(lái)彎曲，但是抗振能力低且容易使油氧化，價(jià)格昂貴，黃銅可承受的壓力為（P≤25MPa），但是不如紫銅容易彎曲。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用黃銅管 在液壓系統(tǒng)中管路的聯(lián)接螺紋有公制細(xì)牙螺紋，55°非密封管螺紋，55°密封管螺紋，60°圓錐管螺紋，以及公制（米制）圓錐管螺紋，螺紋的形式一般根據(jù)回路公稱壓力確定，公稱壓力小于16MPa的中低壓系統(tǒng)，上述各種螺紋聯(lián)接型式均可采用。 管道計(jì)算 ⑴管內(nèi)油路的流速推薦值 吸油管道取v≤1～2m/s 壓油管道取v≤2.5～5m/s 短管道及局部縮收處取v≤7～10m/s 回流管道v≤1.5～2.5m/s 說(shuō)明：一般取1m/s以下 壓力高或管道較短時(shí)去大值，壓力低或者管道較大時(shí)小值，粘度大時(shí)取小值 管子內(nèi)徑d： （4-1） 式中 —液體的流量（L/min） —推薦的值選定（1m/s） =15.6mm 按標(biāo)準(zhǔn)取值我們?nèi)」艿赖闹睆綖?6mm 管道的壁厚： （4-2） 式中 —工作壓力（MPa） []—材料許用應(yīng)力（Mpa） （4-3） 其中: —抗拉強(qiáng)度（MPa） —安全系數(shù)，當(dāng)p﹤7MPa時(shí)n=8 由此可得管道的[]≤25MPa 因此有： = =0.56mm 按實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)管道本實(shí)驗(yàn)臺(tái)中我們選擇壁厚為1mm 管道的彎曲半徑，通常取管子半徑的3倍 膠管 膠管是用于聯(lián)結(jié)兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件之間的管道，分高低壓兩種，高壓膠管是以鋼絲編織或鋼絲纏繞骨架的膠管，用于壓力油管，低壓膠管是以麻線或棉線編織體作為骨架的膠管，用于壓力較低的回路或差動(dòng)管路中，鋼絲編織膠管由內(nèi)膠層，銅絲編織層，中間層和外膠層組成。 鋼絲編織層具有1～3層，鋼絲纏繞層有2，3和6層，層數(shù)越多，管徑越小，耐壓力越高，鋼絲纏繞膠管還具有管體柔軟，脈沖性能好的優(yōu)點(diǎn)。 膠管參數(shù)的選擇及使用說(shuō)明 膠管內(nèi)徑： 根據(jù)膠管內(nèi)徑與流量、流速的關(guān)系按下式計(jì)算： （4-4） 式中：—膠管的通流面積（mm2） —管內(nèi)液體的流量（L/min） —管內(nèi)流速（m/s），通常膠管的允許流速v≤6m/s =31.8mm2 又因?yàn)? （4-5） 所以有: =6.4mm 按實(shí)際設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)臺(tái)，我們選擇管子內(nèi)徑為8mm 膠管尺寸規(guī)格 根據(jù)工作壓力和上式求的管子內(nèi)徑，選擇膠管的尺寸規(guī)格，高壓膠管的工作壓力對(duì)不經(jīng)常使用的情況下可提高20%，對(duì)于使用頻繁，經(jīng)常彎曲扭者要降低40% 6.管接頭 a、焊接式管接頭 它主要由接頭體、螺母和接管組成，在接頭體和接管之間用o形密封圈密封，當(dāng)接頭體插入機(jī)體時(shí)，采用金屬墊圈或組合墊圈，實(shí)現(xiàn)端面密封，接管在管路系統(tǒng)中的鋼管用焊接連接，管接頭和機(jī)體的連接，主要采用普通的舊牙螺紋。 b、密封焊接接式管接頭 除具備焊接式管接頭的優(yōu)點(diǎn)外，由于它的“O”密封圈在24°錐體上，使密封有調(diào)節(jié)的可能，密封更可靠，工作溫度為-25℃~+80℃，適用于以油、空氣等為介質(zhì)的管路系統(tǒng)中，目前國(guó)內(nèi)外多采用這種接頭。 錐密封焊接式管接頭有：直通式、直角式、三通式等多種形式，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)多采用錐密封焊接式管接頭。 c、快換式接頭 快換式接頭分兩端開(kāi)閉式和兩端開(kāi)放式 兩端開(kāi)閉式：管子拆開(kāi)后，可自行密封，管道內(nèi)的液體不會(huì)流失，因此適用于經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，局部阻力損失較大，工作壓力低于31.5MPa，工作溫度-20℃~+80℃，適用于油、氣為介質(zhì)的管路系統(tǒng)。 7. 管道 應(yīng)考慮管在通入油壓，長(zhǎng)度方向?qū)l(fā)生收縮變形，一般收縮量為管長(zhǎng)的3~4%，因此在選擇管及膠管安裝時(shí)，應(yīng)避免膠管處于拉緊狀態(tài)。 管道的安裝： ⑴保證不發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，為了便于安裝，可沿管道涂以色紋以便檢查 ⑵膠管的管接頭軸線應(yīng)該盡量放置在運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)，避免兩端互相運(yùn)動(dòng)時(shí)的膠管受扭 ⑶避免與機(jī)械小尖角部分相融 8. 液壓缸體的設(shè)計(jì)要求 8.1 缸體的材料選擇 ㈠、要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，及良好的焊接性能，根據(jù)液壓缸的參數(shù)、用途和毛坯的來(lái)源，我們采用45號(hào)鋼 ㈡、缸筒毛坯，普通采用退火的冷拔或熱扎無(wú)縫鋼管 ㈢、與端概焊接的缸筒，使用35號(hào)鋼，機(jī)械加工后再調(diào)質(zhì)。不與其他零件焊接的缸筒，使用調(diào)質(zhì)的45號(hào)鋼 ㈣焊接后退火焊縫用X光射線或磁力探傷檢查 8.2缸體的加工技術(shù)要求 ①有足夠的的強(qiáng)度，能長(zhǎng)期承受最高工作壓力及短期動(dòng)態(tài)壓力而不致產(chǎn)生永久變形。 ②有足夠的剛度，能承受活塞側(cè)向力和安裝時(shí)的反作用力，而不致產(chǎn)生彎曲。 ③內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力作用下，能長(zhǎng)期工作而磨損少，尺寸公差等級(jí)和形位公差等級(jí)足以保證活塞密封件的密封性。 ④有良好的可焊性，以便在焊上法蘭或者管接頭后不致產(chǎn)生裂紋或過(guò)大的變形。 ⑤缸內(nèi)徑D采用，H7或H8級(jí)配合，表面的粗糙度Pa值一般為0.16~0.22μm，都需要進(jìn)行研磨。 ⑥熱處理、調(diào)質(zhì)硬度 ⑦缸筒的內(nèi)徑D的圓度、錐度、圓柱度不大于內(nèi)徑公差的一半 8.3 缸蓋的材料 活塞桿伸出時(shí)的理論推力： （3-14） 活塞桿縮回的理論推力 （3-15） 當(dāng)活塞桿差動(dòng)前進(jìn)事的理論推力： （3-16） 式中 —活塞的無(wú)桿側(cè)有效面積 （m2） —活塞有桿側(cè)的有效面積（m2） —供油壓力（工作壓力）（Mpa） —活塞直徑（缸內(nèi)徑）（m） —活塞桿直徑（m） 因此有： =13738N =8111N =5626.9N 因此缸內(nèi)的最大工作壓力， 為滿足這個(gè)要求缸蓋的材料我們選擇45鋼 9.電氣控制部分 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電氣控制部分分為主體電氣控制部分和實(shí)驗(yàn)電氣控制部分。 9.1 主體電氣控制部分 主體電氣控制部分主要用于液壓泵站的控制，包括電機(jī)的啟動(dòng)和停止，油泵的卸荷與升壓、實(shí)驗(yàn)回路的直流24V電源供給和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的照明等。整個(gè)電氣控制元件安裝在下支架左側(cè)的電氣控制柜內(nèi)。在控制柜的兩側(cè)各有一照明開(kāi)關(guān)，電氣控制柜右側(cè)還有總電源開(kāi)關(guān)和交流220V插座2個(gè)和直流24V插座一個(gè)。另外，考慮到實(shí)驗(yàn)臺(tái)操作的方便性，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的正反面各設(shè)有一個(gè)功能相同的控制面板,其上分別設(shè)有電機(jī)的啟動(dòng)與停止、油泵的升壓與卸荷以及急停按鈕等 9.2 實(shí)驗(yàn)電氣控制部分 由于本實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)回路具有多樣性和多變性的特點(diǎn)。因此，將實(shí)驗(yàn)電氣控制部分分別設(shè)計(jì)為實(shí)驗(yàn)回路的電氣接口和主控制器兩部分。電器接口部分設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的上支架的上，包括各種電氣接口和継電器。主控制箱是獨(dú)立設(shè)計(jì)的，圖所示為實(shí)驗(yàn)電氣控制部分的主控制器面板示意圖。它是實(shí)驗(yàn)電氣控制的主體，其核心部分為一臺(tái)可編程控制器，考慮到實(shí)驗(yàn)回路的需要和方便，增設(shè)了必要的輸入和輸出按鈕，并且有輸出信號(hào)的指示功能。該控制器對(duì)實(shí)驗(yàn)回路既能進(jìn)行手動(dòng)控制，也能通過(guò)編程器編程實(shí)現(xiàn)各種回路的自動(dòng)控制。下圖為正面面板其中間有電源開(kāi)關(guān)和 手動(dòng)/自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，上部有2排按鈕，右面兩排為帶自鎖按鈕，編號(hào)為本A0~A17和A10~A17，分別與PLC的輸入端子A0~A7和A10~A17相連；最下端的那排為不帶自鎖的按鈕，編號(hào)為FUN1~FUN8，分別與PLC的輸入端子I20~I27相連。做上部有2排指示燈，編號(hào)為Q0~Q7和Q10~Q17，分別指示PLC輸出端子的電信號(hào)狀態(tài)；中間的2排按鈕是均是帶自鎖的按鈕，編號(hào)為I0~I7和I10~I17，分別與PLC的I0~I7和I10~I17相連，用于自動(dòng)向I0~I7和I10~I17輸出電信號(hào)（注意：I0~I7和I10~I17的信號(hào)狀態(tài)既可有PLC內(nèi)部提供，也可由面板上的I0~I7和I10~I17按鈕提供。） 10. 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目附錄 1.實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 １）液壓系統(tǒng)的壓力形成實(shí)驗(yàn)； ２）節(jié)流（進(jìn)口、出口和旁路）調(diào)速回路實(shí)驗(yàn)； ３）容積節(jié)流調(diào)速回路實(shí)驗(yàn)； ４）雙泵供油回路實(shí)驗(yàn)； ５）差動(dòng)回路實(shí)驗(yàn)； ６）壓力調(diào)節(jié)（含溢流閥的卸荷）和多級(jí)調(diào)壓回路實(shí)驗(yàn)； ７）速度換接（含快進(jìn)－工進(jìn)和工進(jìn)—工進(jìn)換接）回路實(shí)驗(yàn)； ８）減壓回路實(shí)驗(yàn)； ９）雙缸順序動(dòng)作（含順序閥控制和行程閥控制）回路實(shí)驗(yàn)； 10）泵的保壓和卸荷回路實(shí)驗(yàn)。 2.舉例 （1）雙缸順序動(dòng)作回路實(shí)驗(yàn)（行程閥控制） 1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康? i) 結(jié)合教材中的相關(guān)內(nèi)容，掌握電磁閥控制的雙缸順序動(dòng)作回路的工作原理； ii) 了解PLC的控制原理及在本回路中的控制方法； 2）實(shí)驗(yàn)步驟 i) 結(jié)合教材中的相關(guān)內(nèi)容，讀懂電磁閥控制的雙缸順序動(dòng)作回路的工作原理及電磁鐵動(dòng)作循環(huán)表（附圖1所示）； ii) 在教師地指導(dǎo)下，選擇相關(guān)的液壓元件和軟管組裝實(shí)驗(yàn)回路，分配實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器的輸出/輸入接口，并將電磁閥和行程開(kāi)關(guān)的控制線插入相應(yīng)的接口內(nèi)； iii) 手動(dòng)控制兩缸的動(dòng)作，檢查運(yùn)行情況，并調(diào)整好行程開(kāi)關(guān)大的位置；編程并輸入程序，檢查、調(diào)試程序； “？；缸5塊壓下行程開(kāi)關(guān)7 ﹣ ﹢ ﹣ ﹣ 右位 中位 返回③ 停止 缸2塊壓下行程開(kāi)關(guān)3 ﹣ ﹣ ﹣ ﹢ 中位 右位 停止 返回④ 缸5塊壓下行程開(kāi)關(guān)6 ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ 中位 中位 停止 停止 附圖1　　電磁閥控制雙缸順序動(dòng)作回路 a) 回路圖 b)動(dòng)作循環(huán)表 1、8—換向閥 　2、5液壓缸 3、4、6、7—行程開(kāi)關(guān) 9—溢流閥 vi) 按要求進(jìn)行雙缸的順序動(dòng)作。 3）實(shí)驗(yàn)總結(jié) l 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? l 分析雙缸順序動(dòng)作回路的動(dòng)作原理和電磁鐵動(dòng)作循環(huán)表，并簡(jiǎn)述其作用。 l 簡(jiǎn)述PLC對(duì)本回路的控制原理。 l 說(shuō)明電磁閥控制的雙缸順序回路與行程閥控制的雙缸順序回路有何異同點(diǎn)。 l 如何修改程序?qū)?dòng)作③、④對(duì)調(diào)，實(shí)現(xiàn)新的順序動(dòng)作。 （2）多級(jí)調(diào)壓回路實(shí)驗(yàn) 1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康? i)了解利用溢流閥對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行多級(jí)調(diào)壓的原理； ii) 掌握先導(dǎo)式溢流閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理及遠(yuǎn)程控制口的作用。 2） 實(shí)驗(yàn)步驟 i) 結(jié)合教材中的相關(guān)內(nèi)容，讀懂附圖2所示的多級(jí)調(diào) 壓回路的工作原理； a) 回路圖 b) 壓力表 附圖2 多級(jí)調(diào)壓回路 ii) 在教師地指導(dǎo)下，選擇相關(guān)的液壓元件和軟管組裝實(shí)驗(yàn)回路，分配實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制器的輸出接口，并將電磁閥的控制線插入相應(yīng)的接口內(nèi)； ii) 先按附圖2b序號(hào)1的狀態(tài)控制電磁閥，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的流量至最小，調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)定壓py1，然后序號(hào)2的狀態(tài)控制電磁閥，調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)定壓力（py2≤py1），再按序號(hào)3的狀態(tài)控制電磁閥，觀察壓力的變化情況； ii) 對(duì)以上每種狀態(tài)均逐漸開(kāi)大節(jié)流閥的狀態(tài)，觀察壓力的變化情況。 3） 實(shí)驗(yàn)總結(jié) l 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? l 分析先導(dǎo)式溢流閥的工作原理及遠(yuǎn)程控制口的作用。 l 按實(shí)驗(yàn)步驟2）填寫(xiě)附表2b。 l 分析該多級(jí)調(diào)壓回路的特點(diǎn)，調(diào)壓級(jí)數(shù)。 分析并說(shuō)明節(jié)流閥調(diào)節(jié)過(guò)程中壓力的變化情況 文獻(xiàn) [1] 陳奎生.液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng).武漢理工大學(xué)出版社,2001. [2] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第二版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2000. [3] 液壓傳動(dòng)與控制.第二版.國(guó)防工業(yè)出版社，1991. [4] 濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).第七版.北京:高等教育出版社，2004. [5] 關(guān)肇勛,黃弈振.實(shí)用液壓回路.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1982. [6] 機(jī)械工業(yè)部編.液壓元件產(chǎn)品樣本.機(jī)械工業(yè)出版社，1983. [7] 劉鴻文.材料力學(xué).第三版.北京:高等教育出版社，2002. [8] 林景凡,王世剛,李世恒.互換性與質(zhì)量控制基礎(chǔ).北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2001. [9] 官忠范.液壓傳動(dòng)系統(tǒng).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1985. [10]王守城，段俊勇.液壓元件及選用.化學(xué)工業(yè)出版社，2007. 致 謝 首先我要感謝我的楊衛(wèi)平教授，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作學(xué)習(xí)中的榜樣也給我祈禱了指明燈的作用。在整個(gè)課題的設(shè)計(jì)過(guò)程中，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，高深的學(xué)術(shù)造詣和誨人不倦的精神，時(shí)刻激勵(lì)著我，令學(xué)生受益無(wú)窮。 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這幾個(gè)月中，我從老師的耐心指導(dǎo)中獲得了許多幫助，也學(xué)到了很多知識(shí)，令學(xué)生感激不盡，特向楊老師及所有參與答辯的老師們道謝，你們辛苦了。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)三個(gè)月，是我大學(xué)學(xué)習(xí)中遇到過(guò)的時(shí)段最長(zhǎng)、涉及內(nèi)容最廣、工作量最大的一次設(shè)計(jì)。用老師的一句話概括就是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)相當(dāng)如是把以前的小課程設(shè)計(jì)綜合在一起的過(guò)程，只要把握住每個(gè)小課設(shè)的精華、環(huán)環(huán)緊扣、增強(qiáng)邏輯，那么這次的任務(wù)也就不難了。我此次的任務(wù)是做一個(gè)項(xiàng)目的招標(biāo)文件。雖說(shuō)老師說(shuō)的話讓此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)看起來(lái)不是那么的可怕，但是當(dāng)我真的開(kāi)始著手時(shí)，還的確是困難重重。 在我大學(xué)四年里王凱華和黎靜老師在學(xué)習(xí)上和生活上一直給我莫大的關(guān)心和鼓勵(lì)，使我在學(xué)習(xí)過(guò)程中不但在學(xué)術(shù)和專業(yè)知識(shí)上有了較大的提高，而且學(xué)會(huì)了許多為人處事的道理，將使我在今后的道路上得到很大的幫助。在此，向王老師和黎老師表示誠(chéng)摯的謝意。 在這里我也得大學(xué)四年里教過(guò)我們的所有老師表示感謝，是你們教給了我知識(shí)，老師沒(méi)有你們就沒(méi)有我們的將來(lái)！是你們給了我們未來(lái)！ 還要感謝我的所有同學(xué)們，在這四年里在生活中你們給我?guī)椭?，在學(xué)習(xí)中你們給了我，你們的成功經(jīng)驗(yàn)，在本次設(shè)計(jì)都我們互相討論，互相幫助，同時(shí)你們也給了我很多的建議和意見(jiàn)，在這里我想對(duì)你們說(shuō)聲：謝謝了同窗們！ 最后，我要感謝我的家人，他們的鼓勵(lì)和默默支持永遠(yuǎn)是我前進(jìn)的最大動(dòng)力!!