MGP氣缸阻擋停止及壽命試驗機械畢業(yè)設計論文

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1、 MGP氣缸阻擋停止及壽命試驗 摘 要 氣動技術具有傳輸距離長、控制系統(tǒng)中元件結(jié)構(gòu)相對簡單、執(zhí)行元件運行速度快、無爆炸危險等優(yōu)點，因而在工業(yè)生產(chǎn)上得到了廣泛的應用。在本設計以MGP系列氣缸抗沖擊性能作為研究內(nèi)容，進行試驗研究。文中設計了MGP系列氣缸試驗裝置，該裝置包括氣動裝置、機械裝置、PLC控制裝置。對3個試驗方案就行了選取，確定了最后的執(zhí)行方案。本設計進行了1種型號氣缸的抗沖擊試驗，獲得了最低作用壓力、氣密性、氣缸震擺量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結(jié)果取3次數(shù)據(jù)的平均值。該試驗結(jié)果對氣缸的性能起到了評價作用，對生產(chǎn)銷售具有指導意義。 關鍵詞：氣動技術；氣動裝置；氣缸試驗；PLC

2、 I MGP cylinder block to stop and life test Abstract Pneumatic technology has long transmission distance, control components in the system structure is relatively simple, fast running speed, the advantages of component implementation no explosion danger, so it is widely used in the

3、 industrial production. In the design MGP series cylinder impact performance as the research content, experimental study. This paper designed the MGP series cylinder testing device, the device comprises a pneumatic device, mechanical device, the PLC control device. The 3 test schemes of line selecti

4、on, implementation of the program to determine the final. Impact test of 1 types of cylinder is carried out in this design, the minimum pressure, tightness, the shock of the data obtained, the average results from 3 data. The experimental results on the performance evaluation of the role of producti

5、on and sales, has a guiding significance. Key words:Pneumatic technology；Pneumatics；Cylinder test；PLC II 目 錄 1 緒 論 1 1.1 國內(nèi)氣缸試驗研究概況 1 1.2 課題研究目的及意義 2 1.3 課題研究的內(nèi)容 3 2 試驗方案的確定與說明 4 2.1試驗說明 4 2.1.1試驗要求 4 2.1.2試驗項目 6 2.2試驗方案的確定 9 2.2.1 試驗方案提出 9 2.2.2 試驗方案選定 12 3 試驗裝置的設計

6、 13 3.1 試驗設計 13 3.1.1 試驗所需主要零件設計 13 3.1.2 試驗所需標準產(chǎn)品選型 19 3.1.3 結(jié)構(gòu)設計 30 4 試驗控制系統(tǒng)的設計 34 4.1 PLC程序設計 34 4.1.1 I/O點數(shù)的確定及PLC類型的選擇 34 4.1.2 PLC的I/O分配 36 4.1.3編程指令的選擇 36 4.1.4 PLC程序的設計 37 4.2 PLC程序的調(diào)試 37 4.2.1 PLC控制的安裝與布線 37 4.2.2控制系統(tǒng)的外部接線圖 39 4.2.3 PLC控制程序的調(diào)試 39 5 試驗結(jié)果及結(jié)論 40 5.1

7、試驗結(jié)果與分析 40 5.1.1 試驗初期檢測氣缸數(shù)據(jù)與分析 40 5.1.2試驗中期（200萬次）檢測氣缸數(shù)據(jù)與分析 44 5.2 結(jié)論 46 致 謝 48 參考文獻 49 附 錄 49 附錄1 梯形圖 50 外文資料翻譯及原文 51 1緒 論 1.1 國內(nèi)氣缸試驗研究概況 氣缸加速壽命試驗的優(yōu)化問題已成為人們研究重點之一, 優(yōu)化方法直接影響到壽命指標的統(tǒng)計精度和加速壽命試驗的效率和成本, 因此系統(tǒng)的研究氣缸加速壽命試驗的優(yōu)化方法已迫在眉睫。在加速壽命試驗中, 恒定應力加速壽命試驗( 簡稱恒加試驗) 相對于步進應力加速壽命試驗和序

8、進應力加速壽命試驗方法來講, 具有: 1) 試驗方法簡單, 對試驗設備要求不高; 2) 試驗理論較為成熟, 試驗容易取得成功; 3) 試驗中得到的信息多, 試驗結(jié)果較為準確的優(yōu)點。但傳統(tǒng)恒加試驗有周期長、耗資量大等缺點。因此有必要對恒加試驗進行優(yōu)化設計。而氣缸恒定應力加速壽命試驗優(yōu)化模型為高維復雜函數(shù), 用一般的線性規(guī)劃法已無法找到方程的最優(yōu)解。 近年來發(fā)展迅速的遺傳算法、模擬退火算法等由于采用了隨機搜索技術, 無需具體問題特征, 具有良好的全局優(yōu)化性能和穩(wěn)健性, 但由于遺傳算法依概率收斂, 搜索后效率低, 且易陷入早熟。文獻[1] 提出了改進遺傳算法, 設計了一個種群多樣函數(shù)和作用

9、函數(shù), 并在此基礎上使參與交叉和變異的個體數(shù)目隨這2 個函數(shù)變化, 以克服早熟的缺陷; 文獻[2] 將人類的社會等級結(jié)構(gòu)用來構(gòu)造種群的結(jié)構(gòu), 以使算法更快地收斂到最優(yōu)解; 文獻[3] 論述了混合優(yōu)化方法的設計原則; 文獻[4] 將模擬退火機制引入到遺傳算法中, 但模擬退火本身也屬于隨機搜索方法, 效率不高; 文獻[5] 引入了局部優(yōu)化機制, 將鄰域搜索與遺傳算法相結(jié)合, 以提高全局優(yōu)化的綜合性能。以上方法均在不同角度對優(yōu)化算法進行了改進, 但均不能有效解決氣缸恒加試驗優(yōu)化模型的參數(shù)尋優(yōu)問題。因此本文在綜合考慮各種算法之后,擬采用遺傳算法具有解決非線性、多模型、多目標復雜系統(tǒng)數(shù)學模型尋優(yōu)問題的優(yōu)

10、勢, 在遺傳算法后期效率下降時引入加速算法, 即保證目標函數(shù)的全局最優(yōu), 又能提高尋優(yōu)效率。 1.2 課題研究目的及意義 氣壓傳動與控制技術簡稱氣動控制技術, 它是指以壓縮空氣為工作介質(zhì)來進行能量與信號的傳遞, 以實現(xiàn)生產(chǎn)過程機械化與自動化的一門技術,它也是流體傳動與控制學科的一個重要組成部分。相對于機械傳動、電傳動及液壓傳動, 氣動技術具有傳輸距離長、控制系統(tǒng)中元件結(jié)構(gòu)相對簡單、執(zhí)行元件運行速度快、無爆炸危險等許多突出優(yōu)點。正因為如此, 近年來氣動控制技術已得到了迅速發(fā)展。目前, 氣動技術又結(jié)合了液壓、機械、電氣和電子技術的眾多優(yōu)點, 并與它們相互補充, 已成為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動

11、化的一個重要手段, 并在越來越多的工業(yè)部門得到了廣泛的應用。氣動系統(tǒng)的控制方式有氣控、電控或混合控制。采用普通繼電器的控制方式不便于更改程序, 而改由可編程控制器( PLC) 控制就能夠很容易地對程進行修改。 在氣動系統(tǒng)中, 使用最多的執(zhí)行機構(gòu)為作直線往復運動的氣缸。而氣缸的壽命試驗是氣缸的性能試驗中的一項重要試驗項目, 但按目前氣動行業(yè)的標準( 即JBPT 592321997 氣動氣缸技術條件) 規(guī)定的方法,如連續(xù)24 h 做試驗, 最短的氣缸壽命試驗也得20 天以上。對性能較好的氣缸, 正常應力下的壽命試驗往往需要幾年時間, 這樣不但需要投入大量的人力物力,而且也延長了產(chǎn)品的研發(fā)

12、周期, 而且對企業(yè)和技術監(jiān)督部門來說, 在時間和經(jīng)濟上是一筆不小的負擔。因而, 探索一種切實可行的氣缸加速壽命試驗方法已成為迫切的需要。 1.3 課題研究的內(nèi)容 本課題主要研究的問題是基于PLC控制的MGP系列氣缸在作為止動氣缸使用時在給定應力條件下的使用情況。從而對產(chǎn)品性能做出評估。止動氣缸通常用在運輸線上,氣缸伸出時可把運輸線上的物件擋住,而無須把運輸線停止,氣缸縮回時便會繼續(xù)運送物件。主要內(nèi)容包括： （1） 試驗裝置的設計 （2） 試驗控制裝置的設計 （3） MGP氣缸試驗與數(shù)據(jù)分析 2 試驗方案的確定與說明 2.1 試驗說明

13、 2.1.1 試驗要求 1、試驗條件 本設計是驗證MGP系列氣缸在作為止動氣缸使用時的壽命情況，試驗樣品、數(shù)量、工作氣壓、速度、砝碼重量如表2-1。 表2-1試驗參數(shù) 試驗樣品 試驗數(shù) 工作氣壓 (MPa) 速度 （m/min） 砝碼重量 (Kg) MGPM12-30Z 3 0.5 20 3.8 MGPM16-30Z 3 20 12.9 MGPM20-30Z 3 20 18.9 MGPM25-30Z 3 20 21.9 MGPM32-30Z 3 20 91.3 MGPM40-30Z 3 20 123.9 MGP

14、M50-30Z 3 30 117 MGPM63-30Z 3 30 174 MGPM80-30Z 3 40 166.5 MGPM100-30Z 3 40 494.6 2、試驗狀態(tài) 本題要求在MGP氣缸上加裝長度為50mm的擋板，貨物在傳送帶上運動，需要MGP氣缸伸出阻擋。設計試驗需要驗證MGP氣缸阻擋停止的壽命限度。因試驗為模擬試驗，就需要用替代的方式來實現(xiàn)貨物在傳送帶上的運動。 試驗狀態(tài)如圖2-1所示。 圖2-1 實驗狀態(tài)圖 2.1.2 試驗項目 1、定期點檢項目 （1）內(nèi)部、外部泄漏量

15、 氣密即泄漏量。氣缸的泄漏一共分為兩種，一種是內(nèi)漏即活塞桿發(fā)生磨損后產(chǎn)生的內(nèi)部泄漏。第二種是外漏即密封圈發(fā)生破損后氣體從桿側(cè)泄漏到氣缸外部。測量泄漏的壓力一般分為高壓和低壓進行分別的檢測。檢測分為3個步驟：①將調(diào)好氣壓的氣控箱與泄漏檢測計相連，再與氣缸的頭側(cè)相連，通氣記錄數(shù)據(jù)，此為內(nèi)漏值。②調(diào)好氣壓的氣控箱直接與氣缸的桿側(cè)相連，再將泄漏檢測計與氣缸的頭側(cè)相連，通氣記錄數(shù)據(jù)，此為桿側(cè)內(nèi)漏值。③將調(diào)好氣壓的氣控箱與泄漏檢測計相連，再與氣缸的桿側(cè)相連，通氣記錄數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)減去桿側(cè)內(nèi)漏值為外部泄漏值。操作儀器如圖2-2所示。 圖2-2 測泄漏儀器 （2）最低做動壓力 最低做

16、動壓力：檢測最低做動壓力前要求氣缸完全做動3個來回以上，使其潤滑油能夠充分潤滑不至于發(fā)生粘連，其運動阻力將降到最低。檢測開始時氣缸處于縮回狀態(tài)，將氣缸和氣控箱相連通過精密減壓閥慢慢向氣缸頭側(cè)給氣，目視氣缸做動到全行程后，記錄下電子壓力計上的讀數(shù)，再將氣管與氣缸桿側(cè)相連，通過精密減壓閥慢慢向氣缸桿側(cè)給氣，目視氣缸做動到全行程后，記錄下電子壓力計上的讀數(shù)。此項目需記錄3次實驗數(shù)據(jù)。操作儀器如圖2-3所示。 圖2-3 測最低做動壓力儀器 （3）震擺量 震擺量：由于氣缸會受到垂直方向的作用力，隨著試驗次數(shù)的增加會使密封圈發(fā)生磨損。嚴重的磨損會使氣缸無法完成正常運

17、作。震擺量就是利用數(shù)字壓力器給氣缸以一定的規(guī)定壓力，再用測微儀讀出在此外力下氣缸震擺數(shù)值。試驗要求需要分別記錄縮回狀態(tài)和伸出狀態(tài)兩個震擺量的數(shù)值。操作儀器如圖2-4所示。 圖2-4 測震擺量儀器 震擺量試驗荷重如表2-2。 表2-2試驗荷重 氣缸內(nèi)徑（mm） 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 試驗荷重：F（kgf） 1 2 3 5 2、日常檢查 ①MGP氣缸伸出狀態(tài)（目測）。 ②MGP氣缸導桿磨損、損壞狀態(tài)（目測）。 ③試驗各部分是否正常運作。 2.2實驗方案確定 2.2

18、.1 試驗方案提出 1、 重力式方案 利用氣缸把砝碼托起，上方設置卡住砝碼的裝置，氣缸收回。被檢測MGP氣缸伸出，卡住裝置放開，砝碼由于重力作用下落，砸在被檢測MGP氣缸的擋板上。砝碼在被抬起，被檢測MGP氣缸縮回。重復以上過程完成試驗。示意如圖2-5所示。 圖2-5 重力式試驗方案示意

19、

20、

21、 2、 傳送帶式方案 模擬真實使用情況，設定傳送帶速度，砝碼放在傳送帶上。待砝碼靠近時，被檢測MGP氣缸伸出阻擋砝碼。一段時間后被檢測MGP氣缸縮回，砝碼繼續(xù)隨傳送帶移動。重復以上過程完成試驗。示意如圖2-6所示。 圖2-6 傳送帶式試驗方案示意 3、 氣缸式方案 MGP氣缸伸出，設計氣缸再伸出，在運行到全行程后導桿帶著砝碼在慣性的作用下以一定的速度撞上MGP氣缸。為實現(xiàn)這個過程，需要引入可編程序控制器（PLC）加以控制。以及使用磁性開關。試驗開始時MGP氣缸頭側(cè)磁性開關亮起，PLC接收

22、到電信號并給繼電器發(fā)出信號使其開啟，繼電器連通后將電磁閥開啟，MGP氣缸伸出。至全行程后，桿側(cè)磁性開關亮起，PLC接到信號后控制設計氣缸的伸出，伸出至全行程后設計氣缸桿側(cè)磁性開關亮起，PLC接到信號后控制設計氣缸延遲一段時間后縮回。縮回后頭側(cè)磁性開關開啟，PLC接收到信號后控制MGP氣缸縮回。重復以上過程完成試驗。如圖2-7所示。 圖2-7 氣缸式試驗方案示意 2.2.2 試驗方案選定 重力式試驗方案試驗頻率較慢，產(chǎn)生的沖擊力大，對試驗人員的安全威脅較大。由于后期還要有400kg的砝碼要進行試驗。考慮到安全因素所以此試驗方案不可實行。傳送帶式試驗方案最接近真實的使用情況

23、，由于需要砝碼在傳送帶上來回運行或繞圈運行，所以要求場地比較大，且試驗頻率較慢。運行軌跡不穩(wěn)定，對試驗效果有影響。因此此試驗方案不可實行。氣缸式試驗方案采用替代的方式來實現(xiàn)貨物在傳送帶上的運動。替代方式為用MGG氣缸主體為設計氣缸主體，CG氣缸為主要的執(zhí)行元件，因需要模擬貨物的運動，所以需要設計的砝碼可以通過慣性撞擊到MGP氣缸上。為此需專門設計了可以實現(xiàn)砝碼浮動一定距離的連接件。此方案頻率較快，沖擊力一般不會對人造成威脅，且可以和試驗室已有架臺配合使用。因此選擇此試驗方案為最后執(zhí)行方案。方案對比如表2-3。 表2-3試驗方案對比 頻率 沖擊力 危險性 軌跡 場地要求 重力式

24、 慢 大 高 穩(wěn)定 試驗架臺 傳送帶式 較慢 較大 低 不穩(wěn)定 大片空場 氣缸式 快 較大 低 穩(wěn)定 試驗架臺 3 試驗裝置的設計 3.1 試驗設計 3.1.1 試驗所需主要零件設計 以MGPM16-30Z氣缸試驗為目標。 1、擋板設計 由于選用MGG氣缸主體作為設計氣缸的主體，所以擋板的設計需要MGG氣缸擋板的尺寸作為參考。設計時引用了連接件，所以需要擋板中央開出一個Φ20mm的通孔以便連接件能夠自由活動。 設計圖如圖3-1所示。 圖3-1 擋板設計圖 2、導桿設計 導桿型材有SMC（中國）公司提供。只

25、需計算出導桿長度和連接部分的設計便可。 MGG氣缸主體長170mm 連接件影響導桿長度部分20mm 氣缸安裝時伸出40mm 氣缸全行程是30mm 所以導桿長度不能低于170+20+40+30=260mm。設計時取導桿長為300mm。 設計圖如圖3-2所示。 圖3-2 導桿設計圖 3、連接件設計 此設計試驗需要氣缸不能直接碰撞被測氣缸。砝碼不能直接與CG氣缸連接，所以需要設計一個專用的連接件，連接件設計思路為一端與CG氣缸桿側(cè)相連并使用CG氣缸的螺母上緊。另一側(cè)設計有和CG桿側(cè)一樣的螺紋，使用兩個螺母背緊。使連接件可以穿過擋板自用活動，這樣試驗開始后，當CG氣缸帶著砝碼

26、撞向被檢測氣缸過程中到達全行程后，砝碼和導桿可以在慣性的作用下撞擊到被檢測氣缸上。由于連接件一端用兩個螺母背緊，砝碼和導桿可以在碰到擋板時會停下。設計可以自由活動的距離為10mm。設計圖如圖3-3所示。 圖3-3 連接件設計圖 4、砝碼設計 砝碼大小由試驗要求給出的砝碼重量減去導桿和擋板的重量得到。底部需與擋板底部平齊，最主要的設計是需要在指定位置開出一個可以使連接件和上面螺母可以自由活動的孔，由于選用M18的螺母，其最大外徑為Φ31.2mm。所以取砝碼上的孔直徑為Φ33mm，深37mm。 試驗要求的砝碼總重為12.9kg 2導桿的重量為： 擋板重量為：150*75

27、*20*7900=1.78kg 試驗砝碼孔去除重量： 試驗砝碼重量：M=12.9-2.33-1.78-0.25=8.54kg 擋板長度為150mm，所以試驗砝碼長度為L=150mm 取砝碼厚度:D=85mm 砝碼高： 設計圖如圖3-4所示。 圖3-4 砝碼設計圖 5、設計氣缸安裝板設計 用于安裝固定設計氣缸，根據(jù)架臺尺寸確定安裝板大小為868x700。MGG主體四個安裝螺孔的間距為120x170。安裝板上需要3個氣缸均勻排列。 計算氣缸間距：868-170*3=358mm 取氣缸到邊沿距離為80mm 間距為：（358-80*2）/2=99mm 設計氣缸

28、裝配完畢后，CG氣缸處于縮回狀態(tài)時，安裝孔到連接件頂端距離為：115mm 砝碼厚度：D=85mm CG氣缸全行程：A=50mm 設計碰撞發(fā)生在砝碼自由活動出5mm時與被檢測氣缸相撞。 設計氣缸安裝孔到安裝板一邊的距離為：115+85+50+5=255mm 設計圖如圖3-5所示。 圖3-5 設計氣缸安裝板設計圖 6、MGP氣缸安裝板設計 用于安裝固定MGP氣缸，根據(jù)架臺尺寸確定安裝板大小為868x700。MGP氣缸四個安裝螺孔間距為24*24。安裝板上需要3個氣缸均勻排列。 計算氣缸間距：700-24*3=628mm 取氣缸到邊沿距離為154mm 間距為：（6

29、28-154*2）/2=244.5mm 設計氣缸安裝板厚度：t=10mm 設計氣缸擋板到安裝板間距為：18mm MGP氣缸安裝50mm角鋼后，安裝孔到角鋼頂端間距為68mm 設計碰撞距離為10mm MGP氣缸全行程：A=30mm MGP氣缸安裝孔到安裝板一邊的距離為：30+68-10-10-18=60mm 設計圖如圖3-6所示。 圖3-6 MGP氣缸安裝板設計圖 3.1.2 試驗所需標準產(chǎn)品選型 1、 氣缸的選型 對于氣缸的選擇是一個比較關鍵的問題。首先．在于如果氣缸的質(zhì)量或各方面的要求不能達到檢測的標準．則氣控系統(tǒng)以及試驗臺不能說可以成功的將這個問題

30、解決。其次，檢測氣缸所需要的各種檢測元件要與氣缸的各項指標相互配合以及兼容．這樣才能達到檢測的客觀實際意義。 日本SMC標準氣缸端蓋上設有進排氣通口，有的還在端蓋內(nèi)設有緩沖機構(gòu)．桿側(cè)端蓋上設有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi)。桿側(cè)端蓋上設有導向套，以提高氣缸的導向精度，承受活塞桿上少量的橫向負載．減小活塞桿伸出時的下彎量，延長氣缸使用壽命。導向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵，現(xiàn)在為減輕重量并防銹。常使用侶合金環(huán)鑄。微型缸有使用黃銅材料的。 缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小?；钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復滑動．缸筒內(nèi)表面

31、的表面粗糙度應達到Ra0.8um。對鋼管缸筒，內(nèi)表面還應鍍硬鉻．以減小摩擦阻力和磨損，并能防止銹蝕．缸筒材質(zhì)除使用高碳鋼管外，還是用高強度鋁合金和黃銅．小型氣缸有使用不誘鋼管的。帶磁性開關的氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸，缸筒應使用不繡鋼、鋁合金或黃銅等材質(zhì)。 SMC氣缸所設緩沖裝置種類很多，上述只是其中之一，當然也可以在氣動回路上采取措施，達到緩沖目的。組合氣缸一般指氣缸與液壓缸相組合形成的氣一液阻尼缸、氣一液增壓缸等。眾所周知，通常氣缸采用的工作介質(zhì)是壓縮空氣，其特點是動作快．但速度不易控制，當載荷變化較大時，容易產(chǎn)生“爬行”或”自走”現(xiàn)象：而液壓缸采用的工作介質(zhì)是通常認為不可壓縮的液壓

32、油，其特點是動作不如氣缸快，但速度易于控制．當載荷變化較大時，采用措施得當，一般不會產(chǎn)生“爬行”和“自走”現(xiàn)象。把氣缸與液壓缸巧妙織合起來，取長補短，即成為氣動系統(tǒng)中普通采用的氣一液阻尼缸，液壓缸不用泵供油．只要充滿油即可，其進出口間裝有液壓單向閥、節(jié)流閥及補抽杯。當氣缸右端供氣時，氣缸克服載荷帶動液壓缸活塞向左運動（氣缸左端排氣）．此時液壓缸左端排油．單向閥關閉，油只能通過節(jié)流閥流入液壓缸右腔及油杯內(nèi)．這時若將節(jié)流閥閥口開大，則液壓缸左端排油通暢．兩活塞運動速度就快，反之，若將節(jié)流閥閥口關?。簤焊鬃笄慌庞褪茏瑁畠苫钊\動速度會減慢．這樣，調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口太小，就能控制活塞的運動速度。可以看出

33、，氣液阻尼缸的輸出力應是氣缸中壓縮空氣產(chǎn)生的力（推力或拉力）與液壓缸中油的阻尼力之差。本試驗首先選取的MGG50氣缸主體作為設計氣缸的主體。需要選擇根據(jù)與之配合氣缸。 綜合以上敘述。用日本SMC公司的標準氣缸CDG1BN50-50。 氣缸三維圖如圖3-7所示。 圖3-7 氣缸三維圖 2、 電磁換向閥及底座的選型 電磁閥由兩個基本功能單元組成：電磁線圈和磁芯。包含一個或幾個孔的閥體。當電線圈通電或斷電時，磁芯的運轉(zhuǎn)將導致流體通過閥體或被切斷。電磁線圈被直接安裝在閥體上，磁芯被封閉在密封管中，構(gòu)成一個簡潔，緊湊的組合。電磁閥是用來控制流體的自動化基礎元件，屬于執(zhí)行器；

34、并不限于液壓，氣動。用于控制液壓流動方向，工廠的機械裝置一般都由液壓缸控制，所以就會用到它的工作原理，里有密閉的腔，在的不同位置開有通孔，每個孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來檔住或漏出不同的排油的孔，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油剛的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞竿帶動機械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機械運動。直動式電磁閥工作原理：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關閉件壓在閥座上，關閉。其特點是在真空、負壓、零壓時能

35、正常工作，但通徑一般不超過25mm。由于本說明書是以MGPM16-30Z氣缸試驗為例。所以現(xiàn)只給MGPM16-30Z氣缸和CDG1BN50-50氣缸選取相應電磁閥。 綜合以上敘述。用日本SMC公司的標準電磁閥SY3140-5L、SY9140-5L其底座分別為SS5Y3-20-03、SS5Y9-43-03。 電磁換向閥及底座如圖3-8所示。 圖3-8 電磁閥及底座 3、 繼電器的選型 繼電器是一種電控制器件，是當輸入量的變化達到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流

36、去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中，是最重要的控制元件之一。繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應機構(gòu)（輸入部分）；有能對被控電路實現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅(qū)動的中間機構(gòu)（驅(qū)動部分）。電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的

37、電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。作為控制元件，繼電器有擴大控制范圍的作用。例如，多觸點繼電器控制信號達到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，

38、同時換接、開斷、接通多路電路。本試驗需要分別控制2組氣缸且氣缸3個為一組。 綜合以上敘述。用日本歐姆龍公司的標準電磁繼電器MY4N-J 24VDC繼電器底座型號為PTF-14A。 繼電器及底座如圖3-9所示。 圖3-9 繼電器及底座 4、 PLC選型 PLC是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關的外圍設備都應按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而

39、設計?？删幊绦蚩刂破魇且环N以微機處理器為核心的工業(yè)通用自動控制裝置，其實質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專用計算機。國內(nèi)外現(xiàn)有的機械手系統(tǒng)，它們的控制形式大都采用可編程序控制器控制，特別是在智能化要求程度高容量大的現(xiàn)代化工業(yè)機械手系統(tǒng)中應用更為普遍。其主要原因是因為PLC具有以下優(yōu)點：靈活、通用；可靠性高、抗干擾能力強；操作方便、維修容易；功能強；體積小、重量輕和易于實現(xiàn)機電一體化。 由于PLC采用了半導體集成電路。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點。且PLC是為工業(yè)控制設計的專用計算機，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅固耐用、體積小巧，并由于具備很強的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機械設備內(nèi)部，因而成為實現(xiàn)機電一體

40、化十分理想的控制設備。 因為本試驗需要氣缸實現(xiàn)多種控制功能；數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能；編程、調(diào)試功能的功能。 綜合以上敘述。用日本歐姆龍公司的標準PLC SYSMAC CP1L-M30/40。 PLC如圖3-10所示。 圖3-10歐姆龍PLC系統(tǒng) 5、 槽鋼選型 槽鋼是截面為凹槽形的長條狀鋼材。槽鋼屬建造用和機械用碳素結(jié)構(gòu)鋼，是復雜斷面的型鋼鋼材，其斷面形狀為槽形。槽鋼主要用于建筑結(jié)構(gòu)和車輛制造等。在使用中要求其具有較好的焊接、鉚接性能及綜合機械性能。 產(chǎn)槽鋼的原料鋼坯為含碳量不超過0.25%的碳結(jié)鋼或低合金鋼鋼坯。成品槽鋼經(jīng)熱加工成形、正火或熱軋狀態(tài)交貨。其規(guī)格以腰

41、高(h)*腿寬(b)*腰厚(d)的毫米數(shù)表示，如120*53*5，表示腰高為120毫米，腿寬為53毫米，腰厚為5毫米的槽鋼，或稱12#槽鋼。腰高相同的槽鋼，如有幾種不同的腿寬和腰厚也需在型號右邊加a b c 予以區(qū)別，如25a# 25b# 25c#等。槽鋼分普通槽鋼和輕型槽鋼。熱軋普通槽鋼的規(guī)格為5-40#。經(jīng)供需雙方協(xié)議供應的熱軋變通槽鋼規(guī)格為6.5-30#。槽鋼主要用于建筑結(jié)構(gòu)、車輛制造、其它工業(yè)結(jié)構(gòu)和固定盤柜等，槽鋼還常常和工字鋼配合使用。槽鋼按形狀又可分為4種：冷彎等邊槽鋼、冷彎不等邊槽鋼、冷彎內(nèi)卷邊槽鋼、冷彎外卷邊槽鋼。本試驗需要用槽鋼來搭建試驗架臺。 綜合以上敘述。再根據(jù)試驗室的

42、場地要求選取5#熱軋槽鋼為試驗臺主體、10#熱軋槽鋼為試驗臺底座。 6、直線軸承的選型 塑料直線軸承軸承配合軸沒有特殊要求；可以承受比金屬軸承更大的載荷，但由于軸承與軸之間的運動是滑動摩擦，故塑料直線軸承運動速度受到一定的限制；運動阻力要比金屬直線軸承要大；但其運動噪音要比金屬直線軸承低，特別是在在中高速的情況下，塑料直線軸承噪音隨速度影響非常小。塑料直線軸承由于其內(nèi)部帶有排屑槽設計，所以允許在灰塵較大的場合使用，灰塵在運動過程中自動從排屑槽中帶出軸承體摩擦面；塑料直線軸承還允許在使用過程中清洗，特殊材料制成的內(nèi)部滑動膜甚至可以長期用于液體中運行。直線軸承的分類：標準型、間隙調(diào)整型直線軸承

43、、開口型直線軸承、加長型直線軸承、通用性直線軸承。本試驗需要可以和MGG氣缸主體配合的直線軸承。 綜合以上敘述。用SMC公司的標準MGG氣缸LM25直線軸承。 直線軸承如圖3-11所示。 圖3-11 直線軸承 7、24V變壓器選型 變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。在電器設備和無線電路中，變壓器常用作升降電壓、匹配阻抗

44、，安全隔離等。在發(fā)電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動，這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應，變換電壓，電流和阻抗的器件。變壓器的最基本形式，包括兩組繞有導線之線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流（具有某一已知頻率）流于其中之一組線圈時，于另一組線圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓，而感應的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。本試驗需要將220V電壓轉(zhuǎn)換成24V輸出電壓。 綜合以上敘述。用 PEOTR公司生產(chǎn)的S-35-24V變壓器。 220V轉(zhuǎn)24V電壓器如圖

45、3-12所示。 圖3-12 24V變壓器 8、化學螺栓選型 化學螺栓是靠與混凝土之間的握裹力和機械咬合力共同作用來抗拔和螺栓本身來抗剪，主要用在新舊結(jié)構(gòu)的連接處，各項力學指標計算時要根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的資料來進行，因為各種廠家生產(chǎn)的化學粘接劑都不同，所以粘接能力也不同，平常比較知名的大陸外品牌有德國喜利得、德國惠魚錨具、臺灣固特優(yōu)等廠家生產(chǎn)的化學螺栓；大陸內(nèi)品牌較多，且良莠不齊，使用前需認真核實其性能?；瘜W螺栓是后埋件的一種，在預埋件漏埋或后建工程中使用。其特性為耐酸堿、耐低溫、耐老化；耐熱性能良好，常溫下無蠕變；耐水漬，在潮濕環(huán)境中長期負荷穩(wěn)定；抗焊性、阻燃性能良好；抗震性能

46、良好。其優(yōu)點為錨固力強，形同預埋；無膨脹應力，邊距間距小，適用于空間狹小處；安裝快捷，凝固迅速，節(jié)省施工時間；玻璃管包裝利于目測管劑質(zhì)量；玻璃管粉碎后充當細骨料，粘接充分；施工溫度范圍較寬，從15℃～40℃。 錨固厚度較大。 綜合以上敘述。用上海滬強公司生產(chǎn)的M24*110化學螺栓。 化學螺栓如圖3-14所示。 圖3-13 化學螺栓 試驗所需產(chǎn)品詳細列表如表3-1。 表3-1試驗所需產(chǎn)品匯總 名稱 型號 數(shù)量 備注 氣缸 CDG1BN50-50 1 SMC制品 電磁閥1 SY3140-5L 3 SMC制品 電磁閥底座1 SS5Y3-20-0

47、3 1 SMC制品 電磁閥2 SY9140-5L 3 SMC制品 電磁閥底座2 SS5Y9-43-03 1 SMC制品 電磁繼電器 MY4N-J 24VDC 2 歐姆龍 繼電器底座 PTF-14A 2 歐姆龍 PLC CP1L-M30/40 1 歐姆龍 直線軸承 LM25 6 SMC制品 接頭1 KQ2L04-M5 6 SMC制品 接頭2 KQ2L08-02S 6 SMC制品 計數(shù)器 H7EC 1 歐姆龍 24V變壓器 S-35-24V 1 PEOTR 化學螺栓 M24*110 8 上海滬強 槽鋼

48、 5# 若干 GB707-88 槽鋼 10# 若干 GB707-88 3.1.2 機構(gòu)設計 1、架臺設計及化學螺栓的安裝 試驗架臺是用來固定安裝板、電路控制板和緩沖試驗產(chǎn)生的沖擊力的作用。由于產(chǎn)品在投入市場后，根據(jù)當?shù)氐男枨髸Τ尚彤a(chǎn)品就行參數(shù)變動，變動參數(shù)后的產(chǎn)品需要就行投產(chǎn)前的試驗檢測。以驗證更改后的參數(shù)可以實現(xiàn)變更后的技術要求。試驗設計的沖擊力較大，所以要求試驗架臺承受沖擊的能力較強。選用10#槽鋼焊接成的裝配體作為試驗架臺，架臺底部用8個化學螺栓與混凝土地面固定試驗架臺底座，試驗架臺主體用5#槽鋼焊接的框架作為安裝試驗安裝板和電路控制板的主體。試驗臺

49、主體與試驗臺底座用10個螺栓固定在一起。試驗臺主體槽鋼打有為固定安裝板的孔。三維圖如圖3-14所示。 圖3-14試驗架臺三維圖 化學螺栓的安裝程序：鉆孔——清孔——置入藥劑管——鉆入螺栓——凝膠過程——硬化過程——固定物體 ①鉆孔：先根據(jù)設計要求，按圖紙間距、邊距定好位置，在基層上鉆孔，孔徑、孔深必須滿足設計要求。 ②清孔：用空氣壓力吹管等工具將孔內(nèi)浮灰及塵土清除，保持孔內(nèi)清潔。 ③置入藥劑管：將藥劑管插入潔凈的孔中，插入時樹脂在手溫條件下能象蜂蜜一樣流動時，方可使用膠管。 ④鉆入螺栓：用電鉆旋入螺桿直至藥劑流出為止。電鉆一般使用沖擊鉆或手鉆，鉆速為750轉(zhuǎn)/分。這

50、時螺栓旋入，藥劑管將破碎，樹脂、固化劑和石英顆?；旌?，并填充錨栓與孔壁之間的空隙。同時，錨栓也可以插入濕孔，但水必須排出鉆孔，凝膠過程及硬化過程的等待時間必須加倍。 ⑤凝膠過程：保持安裝工具不動，化學反應時間見詳細資料。 ⑥硬化過程：取下安裝工具靜待藥劑硬化，化學反應時間見詳細資料。 ⑦固定物體：待藥劑完全硬化后，加上墊圈及六角螺母將物體固定便可。 2、設計氣缸的裝配 設計氣缸是一個組裝型氣缸，是由試驗需要所設計出來的氣缸。所以需要就行組裝。首先將MGG氣缸主體用酒精清洗干凈，其次安裝4個直線軸承，然后安裝兩根導桿，安裝完導桿后再安裝墊圈和擋環(huán)，將CG氣缸用螺栓固定在MGG氣缸擋板上

51、，再將他們整體固定在MGG主體上，然后將連接件擰在CG氣缸桿側(cè)螺紋處，利用CG氣缸桿側(cè)自帶的螺母進行背緊，再將擋板用MGP擋板螺栓固定在導桿上，然后將兩個CG氣缸桿側(cè)螺母用背緊的方式固定在連接件的螺紋處，最后根據(jù)需要在擋板上安裝砝碼。其三維圖如圖3-15所示。 圖3-15 氣缸圖 3、MGP氣缸安裝板 MGP氣缸安裝板上是螺紋孔，MGP氣缸可以直接用螺栓固定在安裝板上。安裝方法為現(xiàn)將四個螺栓先對準螺孔擰上一兩扣，然后按一個對角線的方向先擰緊，再擰緊另一個對角線。這樣的方法可以使被安裝氣缸位置正確，不會出現(xiàn)重新安裝的問題。再將設計氣缸安裝板固定到架臺上。其三維圖如圖3-16所示。

52、 圖3-16 MGP氣缸安裝板三維圖 4、電路控制安裝板 電路控制主要由歐姆龍PLC（SYSMAC CP1L）、繼電器（MY4N-J 24VDC）、計數(shù)器（H7EC）、24V電源和電磁閥（SY3140\SY9140）組成。首先將24V電源和PLC IN端的火線、零線、地線分別與220V電源相連。再將PLC OUT端—與前3個COM都連起來，將繼電器的13號端與PLC OUT+相連，將繼電器的14號端分別與PLC OUT端00、01相連。將設計氣缸的電磁閥的正極分別與繼電器的1、2、3端相連，MGP氣缸的電磁閥的正極分別與繼電器的1、2、3端相連。將設計氣缸的電磁閥及MGP氣缸的電磁閥共負與

53、24V電源的負極相連。再將2個繼電器的5、6、7、8端相連，再與24V電源的正極相連。最后加入開關，開關一端接在PLC IN 端04，另一端接在24V電源負極。電路簡圖如圖3-17所示。 圖3-17 電路控制圖 5、氣動回路 試驗主要有2組電磁閥組成，所以需要分別供氣。先用氣管分別與CG氣缸頭側(cè)接頭相連，氣管另一端與其電磁閥底座下面3個接口相連。將管中間剪開，加入調(diào)速閥。再將氣管分別與CG氣缸桿側(cè)接頭相連，氣管另一端與其電磁閥底座上面3個接口相連。將管中間剪開，加入調(diào)速閥。再用氣管分別與MGP氣缸頭側(cè)接頭相連，氣管另一端與其電磁閥底座下面3個接口相連。將管中間剪開，加入調(diào)速閥。再將氣

54、管分別與MGP氣缸桿側(cè)接頭相連，氣管另一端與其電磁閥底座上面3個接口相連。將管中間剪開，加入調(diào)速閥。氣動回路如圖3-18所示。 圖3-18 氣動回路圖 4 試驗控制系統(tǒng)設計 4.1 PLC程序設計 4.1.1 I/O點數(shù)的確定及PLC類型的選擇 本次設計使用的是CG氣缸MGP氣缸作為執(zhí)行元件。本裝置需采用晶體管輸出型可編程控制器，可同時輸出兩路脈沖到兩種氣缸的電磁閥上。由于試驗系統(tǒng)的輸入/輸出點少，要求電氣控制部分體積小，成本低，并能夠用計算機對PLC進行監(jiān)控和管理，該試驗的控制為純開關量控制，且I/O點數(shù)不多，僅需1個輸入點和3個輸出點，考慮留有一定的裕量。故選用日本

55、歐姆龍公司生產(chǎn)的多功能小型SYSMAC CP1L主機。其結(jié)構(gòu)簡圖如下： 圖4-1 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖 PLC的軟件系統(tǒng)是指PLC所使用的各種程序的集合，通?？煞譃橄到y(tǒng)程序和用戶程序兩大部分。系統(tǒng)程序是每一個PLC成品必須包括的部分，由PLC廠家提供，用于控制PLC本身的運行，系統(tǒng)程序固化在EPROM中。用戶程序是由用戶根據(jù)控制需要而編寫的程序。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個完整的PLC系統(tǒng)，他們是相輔相成，缺一不可的。 4.1.2 PLC的I/O分配 根據(jù)氣缸動作的要求，輸入、輸出點分配如表4-1。 表4-1 PLC的I/O分配表 名稱 輸入 名稱 輸出 開關 X

56、0 繼電器1 Y0 繼電器2 Y1 計數(shù)器 Y2 4.1.3編程指令的選擇 方案一：使用起保停電路的編程方式。用輔助繼電器代表步，僅僅使用與觸電和線圈有關的指令。編出程序規(guī)范，具有易于閱讀和容易查錯的優(yōu)點，但因為存在大量的自保持觸點，使程序代碼較長。 方案二：采用以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式。這種編程方式與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則之間有著嚴格的對應關系，用它編制復雜的順序功能圖的梯形圖時，會有很大幫助。 方案三：采用STL指令的編程方式。STL指令（步進梯形指令）是歐姆龍廠家設計的專門用于順序控制的指令，使用該指令可以使編制順序控制程序更加方便，而且易于調(diào)試和維護，且代

57、碼較短。 經(jīng)論證本次設計采用的編程方式選用方案三。 4.1.4 PLC程序的設計 梯形圖見附錄1。 4.2 PLC程序的調(diào)試 由于PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設計的控制裝置，因此一般不需要采取什么特殊措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。但環(huán)境過于惡劣、電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，都將不能保證PLC正常、安全、可靠的運行。因此，討論PLC設計調(diào)試就具有十分重要的意義。 4.2.1 PLC的安裝與部線 1、 輸入接線 （1）輸入接線一般不要超過30m。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當長些。 （2）輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開。

58、（3）利用普通二極管恰當?shù)拇釉赑LC輸入回路中，防止信號干擾，使PLC輸入信號大大增強。 2、電源接線 電源是PLC引入干擾的主要途徑之一，PLC應盡可能取用電壓波動較小、波形畸變較小的電源，這對提高PLC的可靠性有很大幫助。PLC的供電線路應與其他大功率用電設備或強干擾設備（如高頻爐、弧焊機等）分開。為了提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力，可編程序控制器供電回路一般可采用隔離變壓器、交流穩(wěn)壓器、晶體管開關電源等。我們正是用了隔離變壓器和交流穩(wěn)壓器來抗干擾。隔離變壓器是初級和次級之間采用隔離屏蔽層，用漆包線或同等非導磁材料組成，電器回路上不允許短路，兩極各引出一個接地抽頭。初級與次級之間的靜

59、電屏蔽要聯(lián)結(jié)到零點位，接地抽頭配電容耦合最后引出到接地點。在選用交流穩(wěn)壓器時，一般可按照實際最大需求容量的130%計算。這樣可以保證穩(wěn)壓特性又有助于穩(wěn)壓器工作可靠。 PLC供電電源為50Hz、220V10%的交流電。由于本設計使用的是FX1N系列可編程控制器，所以有直流24V輸出接線端。該接線端可為輸入及傳感器（如光電開關或接近開關）提供直流24V電源。 3、接地保護 正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。系統(tǒng)接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。對PLC

60、控制系統(tǒng)而言，它屬高速低電平控制裝置，應采用直接接地方式。良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。所以我們給可編程控制器接上了專用接地線。 4.2.2 控制系統(tǒng)的外部接線圖 PLC外部電氣接線如圖4-1所示。 圖4-1 PLC外部電氣接線 4.2.3 PLC控制程序的調(diào)試 在程序調(diào)試過程中出現(xiàn)了一系列的問題，但最終都一一解決了。在使用STL指令編程時，剛開始由于對STL指令掌握的不是很好，所以犯了不少錯誤。經(jīng)過不斷查閱資料，研究、改進，最終程序調(diào)試成功。氣缸運行良好，動作正確、符合控制要求。 5 試驗結(jié)果及結(jié)論 5.1實驗結(jié)果與分

61、析 5.1.1 試驗初期檢測氣缸數(shù)據(jù)與分析 1、 始動壓力檢測 始動壓力是體現(xiàn)氣缸性能的第一標準，在任何氣缸試驗開始之前都需要對每個試驗樣本就行始動壓力的測試。氣缸靜置24小時以后，活塞桿和導桿上的潤滑脂會處于凝結(jié)狀態(tài)。本數(shù)據(jù)體現(xiàn)了氣缸在克服出廠阻力時的能力，如數(shù)值過大或與其他樣本數(shù)據(jù)變差較大，則需要對此氣缸進行更換。本試驗氣缸始動壓力測試結(jié)果如表5-1。 表5-1 試驗氣缸始動壓力 氣缸型號 樣本NO. 測試結(jié)果（Mpa） MGPM16-30Z 1 0.065 2 0.067 3 0.070 標準：如始動壓力數(shù)值超過0.1Mpa則說明氣缸內(nèi)部摩擦較大，須

62、進行更換。 分析：試驗樣本這3個氣缸的始動壓力測試結(jié)果符合要求，可以進行試驗下一步測試。 2、 最低做動壓力檢測 最低做動壓力是體現(xiàn)氣缸氣缸活塞和導桿摩擦是否符合要求的重要指標。在氣缸充分往復做動3次以上之后進行最低做動壓力的測試，測試的是在氣缸能夠做動的情況下所需的最低壓力，此數(shù)據(jù)伸出和縮回分別要進行3次測試，在對3次數(shù)據(jù)取平均數(shù)得到測試結(jié)果。如檢測過程過出現(xiàn)某一次測試數(shù)據(jù)與其他測試數(shù)據(jù)偏差較大，則需重新對樣本進行測試。檢測結(jié)果也對之后定期檢測起到了對比的作用，能直接體現(xiàn)出氣缸在工作狀態(tài)下的磨損情況。本試驗氣缸最低做動壓力測試結(jié)果如表5-2。 表5-2 試驗初期氣缸最低做

63、動壓力 氣缸型號 樣本NO. 測試結(jié)果（Mpa） 伸出方向 縮回方向 1 2 3 平均 1 2 3 平均 MGPM16-30Z 1 0.032 0.031 0.031 0.031 0.032 0.032 0.031 0.032 2 0.028 0.026 0.026 0.027 0.032 0.039 0.030 0.034 3 0.028 0.032 0.028 0.029 0.028 0.029 0.028 0.028 標準：如最低做動壓力的平均值在0.05M

64、pa以上則說明氣缸不能符合要求，需要更換。 分析：試驗樣本這3個氣缸的最低做動壓力測試結(jié)果符合要求，可以進行試驗下一步測試。 3、 氣密性檢測 氣密性是體現(xiàn)氣缸活塞及密封圈在出廠時是否合格的重要指標。由于是以空氣介質(zhì)作為動力源，密封的好壞決定了氣缸的優(yōu)劣。試驗要求氣缸在試驗開始前樣本不能出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，檢測氣缸氣密性分為2個部分，一是檢測氣缸內(nèi)部活塞是否有漏氣現(xiàn)象，二是檢測氣缸活塞桿密封圈處是否有漏氣現(xiàn)象。如出現(xiàn)漏氣，則需要對樣本進行更換。本試驗氣缸氣密性測試結(jié)果如表5-3。 表5-3 試驗初期氣缸氣密性 氣缸型號 樣本NO. 泄漏量（cm3/min） 外部泄漏 內(nèi)

65、部泄露 頭側(cè)加壓 桿側(cè)加壓 低壓0.05Mpa 高壓1.0Mpa 低壓0.05Mpa 高壓1.0Mpa 低壓0.05Mpa 高壓1.0Mpa MGPM16-30Z 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 標準：如試驗初期氣密性數(shù)值不為0，則需要更換氣缸。 分析：試驗樣本這3個氣缸的氣密性測試結(jié)果符合要求，可以進行試驗下一步測試。 4、 前端震擺量檢測 由于本次試驗是以MGP系列氣缸作為研究對象，根據(jù)MGP氣缸活塞桿兩側(cè)有導桿特點，需要對氣缸進行前端震擺量的檢測。前端震

66、擺量在本次試驗中也起著重要的作用，可以直接反映氣缸在正常做動情況下導桿襯套的磨損情況。此數(shù)據(jù)伸出和縮回分別要進行3次測試，在對3次數(shù)據(jù)取平均數(shù)得到測試結(jié)果。如檢測過程過出現(xiàn)某一次測試數(shù)據(jù)與其他測試數(shù)據(jù)偏差較大，則需重新對樣本進行測試。檢測結(jié)果也對之后定期檢測起到了對比的作用，能直接體現(xiàn)出氣缸在工作狀態(tài)下的導桿襯套磨損情況。本試驗氣缸前端震擺量測試結(jié)果如表5-4。 表5-4 試驗初期氣缸前端震擺量 氣缸型號 樣本NO. 前端震擺量（mm） 伸出方向 縮回方向 1 2 3 平均 1 2 3 平均 MGPM16-30Z 1 0.190 0.180 0.190 0.187 0.020 0.020 0.030 0.023 2 0.140 0.170 0.150 0.153 0.030 0.030 0.040 0.033 3 0.130 0.140 0.140 0.137 0.040 0.030 0.030 0.033 標準：如在伸出狀態(tài)平均值在0.3mm以上；縮