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1、需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 摘要 本文介紹了無心外圓磨床的上下料系統(tǒng)控制的原理和特點，主要是通過 根據(jù)的已知條件計算并選擇 液壓系統(tǒng)各個元件，如液壓泵、電磁閥、流量控制閥等，再設(shè)計連接液壓回路，形成液壓的傳動系統(tǒng)。由液壓系統(tǒng)的不同控制控制方式、如手動控制和自動控制，選擇合適的 寫程序，繪制電氣接線圖，并在運行過程中不斷的調(diào)整和優(yōu)化。而且在整個過程中會有變頻器對電機的調(diào)速和傳感器的檢測，這些也有賴于 之，最后由 到控制液壓 系統(tǒng)完成特定的工作行程的目的。 關(guān)鍵詞： 液壓系統(tǒng) 變頻器 第一章 緒論 課題研究的目的和意義 課題研
2、究的內(nèi)容 內(nèi)外研究情況及其發(fā)展 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 第二章 液壓系統(tǒng)工況分析 移循環(huán)圖 L t 度循環(huán)圖 v t 壓缸的負載分析 1） 液壓元件的計算和選型 壓缸的設(shè)計計算 壓泵的確定與所需功率的計算 類元件的選擇 道的選擇 油器的選擇 箱的設(shè)計 分設(shè)計 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目 無心外圓砂帶磨床自動上下料控制設(shè)計 二級學院 機械工程學院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 班 級 109040205 班
3、學生姓名 沈凱 學號 10904020517 指導教師 職稱 時 間 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 摘 要 . . 第 1 章 緒論 . 課 題 研 究 的 背景 .課題研究的內(nèi)容和方法 . 內(nèi) 外 的 發(fā) 展 現(xiàn)狀 . 壓 傳 動 發(fā) 展 現(xiàn)狀 . 發(fā)展現(xiàn)狀 . 2章 液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計 . 位 移 循 環(huán) 圖 L t. 度 循 環(huán) 圖 v t.壓缸的設(shè)需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 計 . 液 壓 缸 的 負 載 分析 . 初步確定液壓缸的工作壓
4、力 . 液 壓 缸 的 尺 寸 計算 . 液 壓 缸 流 量 的 計算 .壓泵的確定與所需功率的計算 .類元件的選擇 .油器的選型 .箱的設(shè)計 . 油箱設(shè)計要點 . 油箱容量計算 . 3 章 滾 輪 電 機 的 選 擇 和 調(diào)速 . 輪 電 機 的 選 型 及 計算 .頻器的選用 .要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 輪電機的調(diào)速 . 三 相 異 步 的 調(diào) 速 方式 . 變 頻 器 的 調(diào) 速 原理 . 4 章 控制設(shè)計 .特點 .選型原則 .型的選擇 .制要求 .氣原理圖 . 端口分配表 . 器 元 件 的 選型 .序設(shè)計與系統(tǒng)
5、流程圖 .序設(shè)及分析 . 5 章 三 菱 編 程 軟 件 和 仿 真 軟需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 件 .菱編程軟件 .菱仿真軟件 .論 .謝 .考文獻 .要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605
6、或 1304139763 第 1 章 緒論 課題研究的背景 心外圓砂帶磨床適用于管材、棒材等 工件的外圓磨削和拋光，可磨削金屬、木材、玻璃、橡膠等材料 。 隨著市場經(jīng)濟的高速發(fā)展，對生產(chǎn)的要 求也不斷提高，對于磨床磨削的要求越來越高， 砂帶磨床的加工工效甚至超過了普通常規(guī)加工工藝 ,砂帶越來越寬 ,加工精度越來越高，已達到和超過砂輪磨床。如今，由于可編程控制器（ 無心外圓砂帶磨床控制系統(tǒng)中的應用范圍越來越廣泛，為了提高生產(chǎn)效率， 課題研究的內(nèi)容和方法 本課題主要是研究 而在加工生產(chǎn)中實現(xiàn)工件的上下料自動化。而且， 這個課題主要是采用實例分析，結(jié)合閱讀大量的文獻和查找資料，尋求出最佳的設(shè)計方案。
7、 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 液壓傳動發(fā)展現(xiàn)狀 液壓傳動與控制是以液體（油、高水基液壓油、合成液體）作為介質(zhì)來實現(xiàn)各種機械量的輸出（力、位移或速度等）的。它與單純的機械傳動、電氣傳動和氣壓傳動相比，具有傳遞功率大，結(jié)構(gòu)小、響應快等特點，因而被廣泛的應用于各種機械設(shè)備及精密的自動控制系統(tǒng)。液壓傳動技術(shù)是一門新的學科技術(shù)，它的發(fā)展歷史雖然較短，但是發(fā)展的速度卻非常之快。自從 1795 年制成了第一臺壓力機起，液壓技術(shù)進入了工 程領(lǐng)域； 1906年開始應用于國防戰(zhàn)備武器。 第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)迫切需要反應快、精度高的自動控制系統(tǒng)，因而出現(xiàn)了液壓伺服控制系統(tǒng)。從 60 年代起，由于原子能、空間技術(shù)、
8、大型船艦及電子技術(shù)的發(fā)展，不斷地對液壓技術(shù)提出新的要求，從民用到國防，由一般的傳動到精確度很高的控制系統(tǒng)，這種技術(shù)得到更加廣泛的發(fā)展和應用。 在國防工業(yè)中：海、陸、空各種戰(zhàn)備武器均采用液壓傳動與控制。如飛機、坦克、艦艇、雷達、火炮、導彈及火箭等。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 在民用工業(yè)中：有機床工業(yè)、冶金工業(yè)、工程機械、農(nóng)業(yè)方面，汽車工業(yè)、輕紡工業(yè)、船舶工業(yè)。 另外，近幾年又出現(xiàn)了太陽跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、飛機駕駛模擬、船舶駕駛模擬器、地震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射裝置、宇航環(huán)境模擬、高層建筑防震系統(tǒng)及緊急剎車裝置等，均采用了液
9、壓技術(shù)。 總之，一切工程領(lǐng)域，凡是有機械設(shè)備的場合，均可采用液壓技術(shù)。它的發(fā)展如此之快，應用如此之廣，其原因就是液壓技術(shù)有著優(yōu)異的特點，歸納起來 液壓 動力傳動方式 具有 顯著的 優(yōu)點：其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率 大； 液壓傳動裝置體積小 、 結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活 ，易實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍寬，便于與電氣控制相配合 實現(xiàn)自動化 ； 易實現(xiàn)過載保護與保壓，安全可 靠；元件易于實現(xiàn)系列化、標準化、通用化 ； 液壓易與微機控制等新技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成 “ 機 液 一體化便于實現(xiàn)數(shù)字化 發(fā)展現(xiàn)狀 長期以來， 各種各樣的自動化控制設(shè)備提供非?？煽康目刂品桨?。目前，全世界 00 家，生產(chǎn) 300多種
10、產(chǎn)品。國內(nèi) 菱、 產(chǎn)品。經(jīng)過多年的發(fā)展，國內(nèi) 產(chǎn)廠家約有三十家，但都沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，可以說 成制造產(chǎn)業(yè)化。在 國是很活躍的，應用的行業(yè)也很廣泛。 工業(yè)生產(chǎn)過程控制自動化和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造等方面得到了廣泛應用 , 與傳統(tǒng)的繼電器控制相比 , 有控制系統(tǒng)構(gòu)成簡單、可靠性高、通用性強、抗干擾能力強、易于編程、體積小、可在線修改、設(shè)計與調(diào)試周期短、便于安裝和維修等突出優(yōu)點 , 而且一般不需要采取什么特殊措施 , 就能直接在工業(yè)環(huán)境中使用 , 更加適合工業(yè)現(xiàn)場的要求 , 使用 制液壓控制系統(tǒng)能提高系統(tǒng)的整體性能 ,具有較明顯的優(yōu)越性。 第 2 章 液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計 液壓系統(tǒng)工況的
11、分析 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 位移循環(huán)圖 L t 圖 2液壓機的液壓缸位移循環(huán)圖，縱坐標 L 表示活塞位移，橫坐標 線斜率表示活塞移動速度。 圖 2 位移循環(huán)圖 圖中， 0示慢速上升， 示保壓停留， 頂升的高度為 200 度循環(huán)圖 v t 液壓缸的運動 速度循環(huán)圖如圖 2坐標 塞桿的運動速度，橫坐標 圖 2速度循環(huán)圖 因為這個過程中的速度分析較為復雜，所以可以簡化為是以 50mm/留一段時間后，以 80mm/ 液壓缸的設(shè)計 壓缸的負載分析 液壓缸的負載力計算 ： 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙
12、14951605 或 1304139763 工作機構(gòu)作直線往復運動時，液壓缸必須克服的負載由六部分組成： (2式中： 因為在本方案中活塞桿做上下的直線往返運動，而且 以忽略不計。 無心外圓磨床的加工材料為合金鋼和碳鋼，尺寸如圖 圖 2工件尺寸圖 工件的重量為 4 22 ，頂升時還有支撐架，所以可設(shè)定000N。 =500N 2/5.2 ，又因為可取 1000N，所以 F= 4500N。 初步確定液壓缸的工作壓力 根據(jù)液壓缸的負載 F=4500N，因為在工作時是兩個液壓缸同時工作，單個液壓缸的負 載 ,F =2250N。所以，液壓缸的工作壓力的選擇有兩種方式：一是根據(jù)機械類型選；二是根據(jù)切削負載選
13、。如表 2 2 表 2負載選執(zhí)行文件的工作壓力 負載 /N 5000 500000000000000 50000 工作壓力/ 1 2 3 3 4 4 5 5 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 表 2機械類型選執(zhí) 行文件的工作壓力 機械類型 磨床 組合機床 龍門刨床 拉床 工作壓力 /a2 3 5 8 8 10 又表 3壓缸的工作壓力 液壓缸的尺寸計算 選用雙作用單活塞液壓缸，其供油壓力為 P,回油壓力為 A 為液壓缸的有效面積，m是機械效率，可取 F= 24=2250N,得到 D=液壓手冊2348液壓缸直徑圓整得 3無桿腔的面積
14、 1S = 查手冊可得活塞桿直徑 d=40么有桿腔的有效面積2S=222 。 壓缸流量的計算 塞桿運動 的最大速度 80 ，運動的最小速度為 50 ，液壓缸最大流 m 4 m i ，最小流量m a x2 。因為上升與下降時的流量基本相同，故可使用定量泵。而且定量泵、分流閥等液壓元件的最小穩(wěn)定流量要小于等于 液壓泵的確定與所需功率的計算 要選擇合適的液壓泵就必須先要確定液壓泵的最大工作壓力?；钊麠U上升時液壓缸的壓力為m 0 ，這是單個液壓缸的壓力?；钊麠U下降時液壓缸的壓力為 ，粗布估計右路壓力損失為 0.8 則液壓泵的工作壓力為 2+壓泵的最大流量Q=2 2= 需要購買對應 紙 咨詢 14951
15、605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 活塞桿上升送料時的輸入功率 P= ，送料下降時的輸入功率為 為泵的效率為 7.0p，驅(qū)動泵的電動機所需功率P= 根據(jù)以上計算結(jié)果，查閱液壓手冊可選用葉片泵的型號為 501其流量為48L/速為 960r/且其電動機的驅(qū)動功率為 由此可以選用三相異步電動機 閥類元件的選擇 下圖是液壓傳動圖。 圖 2 液壓傳動圖 在圖中有一個溢流閥、兩個節(jié)流閥、一個分流閥和相同的分流集流閥，而且根據(jù)選用的液壓泵 和液壓缸，以及它們在不同工況下的流量和工作壓力，可按下表2要注意 閥的最小穩(wěn)定流量要小于等于 估計通過的流量 l/號 額定壓力10 流閥 1
16、9 三位四通閥 4分流集流閥 分流閥 48 3需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 表 2液壓閥的選用 液壓回路中所用到的液壓元件名稱、符號、及其作用說明，見表（ 2 序號 名稱 符號 作用 1 三位四通電磁換向閥 通過閥芯與閥體之間的相對運動改變液體的流向，控制液壓缸前進和后退 2 分流集流閥 控制和分配油路中的流量 3 雙作用單活塞桿缸 將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，實現(xiàn)往復直線運動。 4 節(jié)流閥 控制油路中流量大小 5 單向定量液壓泵 將液壓油從油缸引入液壓油路中，將機械能轉(zhuǎn)化為液壓能 6 溢流閥 保持系統(tǒng)壓力定， 在系統(tǒng)壓力大于或等
17、于其調(diào)定壓力時開啟，流對系統(tǒng)起過載保護作用 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 7 油箱 為系統(tǒng)存儲液壓油 濾油器的選型 液壓油中往往含有顆粒狀雜質(zhì)，會造成液壓元件相對運動表面的磨損、滑閥卡滯、節(jié)流孔口堵塞，使系統(tǒng)工作可靠性大為降低。在系統(tǒng)中安裝一定精度的濾油器，是保證液壓系統(tǒng)正常工作的必要手段。濾油器的過濾精度是指濾芯能夠濾除的最小雜質(zhì)顆粒的大小，以直徑 精度可分為粗濾油器（ d 100 )普通濾油器 (d 10 )，精濾油器（ d 5 )，特精濾油器（ d 1 )。 選擇濾油器的依據(jù)有以下幾點： (1)承載能力：按系統(tǒng) 管路工
18、作壓力確定。 (2)過濾精度：按被保護元件的精度要求確定，選擇時可參閱表 3 (3)通流能力：按通過最大流量確定。 (4)阻力壓降：應滿足過濾材料強度與系數(shù)要求。 系統(tǒng) 過濾精度 (m) 元件 過濾精度 (m) 低壓系統(tǒng) 100 150 滑閥 1/3最小間隙 70105統(tǒng) 50 節(jié)流孔 1/7 孔徑 (孔徑小于 100105統(tǒng) 25 流量控制閥 30 140105統(tǒng) 10 15 安全閥溢流閥 15 25 電液伺服系統(tǒng) 5 高精度伺服系統(tǒng) 2油器過濾精度的選擇 根據(jù)以上條件，選用 網(wǎng)式吸油過濾器，型號為 180，是普通濾油器，通過流量 40/螺紋連接。 2油箱的設(shè)計 油箱的作用是儲油，散發(fā)油的熱
19、量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。其形式有開式和閉式兩種：開式油箱油液液面與大氣相通；閉式油箱油液液面與大氣隔絕。開式油箱應用較多。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 油箱設(shè)計要點 (1)油箱應有足夠 的容積以滿足散熱，同時其容積應保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱時不滲出，油液液面不應超過油箱高度的 80%。 (2)吸箱管和回油管的間距應盡量大。 (3)油箱底部應有適當斜度，泄油口置于最低處，以便排油。 (4)注油器上應裝濾網(wǎng)。 (5)油箱的箱壁應涂耐油防銹涂料。 油箱容量計算 油箱的有效容量 (2 式中： 壓系統(tǒng)取 2 4，中、高壓
20、系統(tǒng)取 5 7； q 為同一油箱供油的各液壓泵流量總和。 根據(jù)管路流量估算選取容量為 200 第 3 章 滾輪電機的選擇和調(diào)速 輪電機的計算及選型 傳送裝置的設(shè)計選用滾輪傳動，選擇電機作為動力源，十字軸式萬向聯(lián)軸器連接傳動軸。如圖 3 3傳送裝置主要由電機，滾輪架機構(gòu)，傳動軸幾大部分組成。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 滾輪架機構(gòu)的設(shè)計： 滾輪為了給棒料一個給方向的速度，所以輪的放置是帶有夾角的傾斜，如圖3 3輪安裝圖 為了實現(xiàn)輪的傾斜，在支座上就做了角度設(shè)計，如圖 3 圖 3座角度 在支座上做傾斜角設(shè)計的連接孔，輪支撐架不
21、做角度設(shè)計，兩個零件用螺栓連接后形成帶 30夾角傾斜，自然滾輪在進給方向就有了分速度。按照生產(chǎn)要求設(shè)定棒料進給速度為 10m/30m/此計算出滾輪的轉(zhuǎn)速，以及電機的轉(zhuǎn)速。 根據(jù) 30進給,計算出 v=20 60m/據(jù)摩擦傳動的特性，傳動中存在滑動率，查閱資料知道尼龍材料與鋼的滑動率為 3%，因此實際上滾輪的轉(zhuǎn)速關(guān)系應該是： 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 v/(1=m/個速度為滾輪實際上的線速度，根據(jù)線速度和輪的大小計算得輪的轉(zhuǎn)速：n=實際V/2 r，其中輪的直徑是 101算出轉(zhuǎn)速為： 圖 3滾輪和棒料傳輸圖 兩滾輪中心距設(shè)置
22、為 173幫在兩滾輪間并形成了 30的夾角，根據(jù)力學分析，作用在輪上的壓力 =1700N 摩擦力 f= 中尼龍材料和鋼的摩擦系數(shù)經(jīng)查閱資料，大約為 算出摩擦力 : f=1700=605N 計算出滾輪的轉(zhuǎn)矩為 T=f*r=m 根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和尺寸的考慮，最終選擇型號為 基本參數(shù)如下： 額定功率 3定電流為 6A，滿載轉(zhuǎn)速 1420r/轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩為 大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩為 電機的轉(zhuǎn)矩 T=9550*P/n=9550*3/1420=m 最大轉(zhuǎn)矩 mm，符合要求。 變頻器的選用 根據(jù)滾輪電機的型號選擇，變頻器的輸出功率和額定電流應大于三相異步電動機的功率和額定電流，而且對于連續(xù)恒附在運轉(zhuǎn) 時的變
23、頻器容量可按公式 ： 3103 (3 其中 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 壓； 根據(jù)以上要求，選取三菱變頻器 其要調(diào)速的三相異步電動機的功率為 3額定電流為 9A，額定容量為 壓為三相，38050合要求。圖 3 圖 3滾輪電機的調(diào)速 三相異步的調(diào)速方式 （ 1）變極對數(shù)調(diào)速方法 這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠型電動機定子極對數(shù)達到調(diào)速目的，特點如下：具有較硬的機械特性，穩(wěn)定性良好；無轉(zhuǎn)差損耗，效率高；接線簡單、控制方便、價格低； 有級調(diào)速，級差較大，不能獲得平滑調(diào)速；可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲
24、得較高效率的平滑調(diào)速特性。 本方法適用于不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機械，如金屬切削機床 、升降機、起重設(shè)備、風機、水泵等。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 （ 2)變頻調(diào)速方法 變頻調(diào)速是改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流直流交流變頻器和交流交流變頻器兩大類，目前國內(nèi)大都使用交直交變頻器。其特點：效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗；應用范圍廣，可用于籠型異步電動機； 調(diào)速范圍大，特性硬，精度高；技術(shù)復雜，造價高，維護檢修困難。 本方法適用于要求精度高、調(diào)速
25、性能較好場合。 (3)串級調(diào)速方法 串級調(diào)速是指繞線式電動 機轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機的轉(zhuǎn)差，達到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級調(diào)速可分為電機串級調(diào)速、機械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速，其特點為：可將調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機械上，效率較高； 裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速 7090的生產(chǎn)機械上；調(diào)速裝置故障時可以切換至全速運行，避免停產(chǎn)；晶閘管串級調(diào)速功率因 數(shù)偏低，諧波影響較大。 本方法適合于風機
26、、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。 (4)繞線式電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法 繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機的轉(zhuǎn)差率加大，電動機在較低的轉(zhuǎn)速下運行。串入的電阻越大，電動機的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速，機械特性較軟。 (5）定子調(diào)壓調(diào)速方法 當改變電動機的定子電壓時，可以得到一組不同的機械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動機的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降 很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機難以應用。為了擴大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機，或者在繞線式電動機上串聯(lián)
27、頻敏電阻。為了擴大穩(wěn)定運行范圍，當調(diào)速在 2： 1以上的場合應采用反饋控制以達到自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速的特點： 調(diào)壓調(diào)速線路簡單，易實現(xiàn)自動控制； 調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻 中，效率較低。 調(diào)壓調(diào)速一般適用于 100 （ 6）電磁調(diào)速電動機調(diào)速方法 電磁調(diào)速電動機由籠型電動機、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵磁電源（控制器）三部分組成。直流勵磁電源
28、功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導通角，可以改變勵磁電流的大小。 電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機械聯(lián)系，都能自由轉(zhuǎn)動。電樞與電動機轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱為主動部分，由電動機帶動；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負載軸對接稱為從動部分。當電樞與磁極均為靜止時，如勵磁 繞組通以直流，則沿氣隙圓周表面將形成若干對 N、 磁通經(jīng)過電樞。當電樞隨拖動電動機旋轉(zhuǎn)時，由于電樞與磁極間相對運動，因而使電樞感應產(chǎn)生渦流，此渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動有磁極的轉(zhuǎn)子按同一方向旋轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)速恒低于電樞的轉(zhuǎn)速 是一種轉(zhuǎn)差調(diào)速方式，變動轉(zhuǎn)差離合器的直流勵磁電流，便可改變離合器的輸出
29、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。電磁調(diào)速電動機的調(diào)速特點： 裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡單、運行可靠、維修方便；調(diào)速平滑、無級調(diào)速；對電網(wǎng)無諧影響；速度失大、效率低；本方法適用于中、小功率，要求平滑動、短時低速運 行的生產(chǎn)機械。 （ 7）液力耦合器調(diào)速方法 液力耦合器是一種液力傳動裝置，一般由泵輪和渦輪組成，它們統(tǒng)稱工作輪，放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體，當泵輪在原動機帶動下旋轉(zhuǎn)時，處于其中的液體受葉片推動而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進入渦輪時，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn)。液力耦合器的動力轉(zhuǎn)輸能力與殼內(nèi)相對充液量的大小是一致的。在工作過程中，改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉(zhuǎn)速，
30、作到無級調(diào)速，其特點為： 功率適應范圍大，可滿足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的 需要；結(jié)構(gòu)簡單，需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 工作可靠，使用及維修方便，且造價低；尺寸小，能容大；控制調(diào)節(jié)方便，容易實現(xiàn)自動控制。 本方法適用于風機、水泵的調(diào)速 變頻器的調(diào)速原理 根據(jù)以上的調(diào)速方法比較，選用變頻調(diào)速，因為其調(diào)速的平滑性好，適用于磨床中工件前進進給的要求。 變頻器的工作原理 ： 交流電動機的同步轉(zhuǎn)速表達式： n 60 f(1 s)/p (3式中 n 異步電動機的轉(zhuǎn)速； f 異步電動機的頻率； s 電動機轉(zhuǎn)差率； p 電動機極對數(shù)。
31、 由式 (1)可知，轉(zhuǎn)速 要改變頻率 電動機的轉(zhuǎn)速，當頻率 50電動機轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)范圍非常寬。 變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié) 的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。 下圖5 圖 3 電機調(diào)速的控制圖 圖中 下 且調(diào)節(jié)電位器就能實現(xiàn)電機的無需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 極 調(diào)速。但是在此之前必須要在變頻器的控制面板上設(shè)定好參數(shù)，只有這樣電動機才能正常的工作。變頻器參數(shù)設(shè)定：先設(shè) 設(shè)定各參數(shù)， 00節(jié)電位器就可以改變電機轉(zhuǎn)速，電位器 2w/1電源有變頻器提供，設(shè)定 ，選擇電壓信號后再 ，用 第 4章 選用 特點
32、 干擾能力強 ，維修方便 能完美 量輕，能耗低 試周期短 選型原則 (1)輸入輸出 I/O 點數(shù)的估算 I/常根據(jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10% 20%的可擴展余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商 點，對輸入輸出點數(shù)進行圓整。 (2)存儲器容量的估算 存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應用項目使用的存 儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設(shè)計階段，由于用戶應用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。存儲器內(nèi)存容量的估
33、算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10 15倍，加上模擬 I/00 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字數(shù)（ 16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 考慮余量。 (4)控制功能的選擇 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能 和處理速度等特性的選擇。 型的選擇 選擇 量的選擇、輸入輸出模塊的選擇、控制功能的選擇、電源模塊的選擇等。根據(jù)這個設(shè)計所選電機的功率以及上面幾點的綜合考慮，初步選擇 個 8個輸入輸出點，而且輸出方式是繼電器輸出。 各端
34、子的定義如下表： 控制要求 無心外圓磨床上下料控制，主要是通過 及滾輪電動機的開關(guān)，進而實 現(xiàn)上下料的自動化。在總個控制過程中，需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)工件上下料，而變頻器控制滾輪電機的轉(zhuǎn)速大小，進而實現(xiàn)工件磨削的進給速度，這對于工件表面粗糙度的影響至關(guān)重要。 而控制這些動作的裝置是各種電器，有按鈕開關(guān) 程開關(guān) A。 電氣原理圖 圖 4圖 4 主電路圖 上圖為主電路圖，用于控制液壓泵電機和滾輪電機，因為液壓泵電機 有反轉(zhuǎn)。所以在起控制電路中，電源開關(guān) 急停開關(guān)處于常閉狀態(tài)，電源開關(guān)是常開狀態(tài)，它們之間相互
35、互 鎖，交流繼電器可以得電后使電機啟動，和電源開關(guān)并聯(lián)用于電機開啟后可以自鎖。滾輪電機受變頻器和 以下會詳細介紹。 圖 4需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 圖 4需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 根據(jù)上面幾個電器原理圖，對于液壓回路圖以及 得到具體的控制細節(jié)和整個系統(tǒng)的運行原理，如下：接通電源，液壓泵電機 下啟動按鈕，電磁閥 1壓缸活塞頂升工件到上限位，擋鐵壓下行 程開關(guān) 動合觸點閉合，工件停止上升，定時器定時 1s，電磁閥 2架開始下降，下降到最低位時，擋鐵壓下
36、行程開關(guān) 動合觸點閉合，活塞桿停止下降。這時若工作臺上的壓力傳感器檢測到了壓力，則滾輪電機開始啟動，工件向前運動，經(jīng)過砂輪磨削之后，繼續(xù)前進，到前進限位，行程開關(guān) 件停止前進。且電磁閥 3料料架頂升工件上升，到上限位，擋鐵壓下行程開關(guān) 動合觸點閉合，工件停止上升，定時器定時 1s，電磁閥 4架開始下降，下降到最低位時，擋鐵壓下行程開關(guān) 動合觸點閉合，活塞桿停止下降。這就是起運行的整個過程。 I/O 端口分配表 輸入 輸出 輸入設(shè)備接口 繼電器地址 輸出設(shè)備接口 輸出設(shè)備 手動 0 電磁閥 1圈步 X 2 磁閥 2圈周期 2 電磁閥 3圈續(xù) 3 電磁閥 4圈動按鈕 5 間繼電器 止按鈕 6 位指
37、示燈 送料上限開關(guān) 7 送料下限開關(guān) 10 收料上限開關(guān) 11 收料下限開關(guān) 12 前進限位開關(guān) 13 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 滾輪電機啟動按鈕 14 滾輪電機停止按鈕 15 壓力傳感器 送料上升開關(guān) 17 送料下降開關(guān) 20 收料上升開關(guān) 21 收料下降開關(guān) 22 熱繼電器 23 熱繼電器 24 表 4I/O 端口分配表 電器元件的計 算機選型 1、空氣開關(guān)的選型 （ 1)自動空氣開關(guān)的額定工作電壓 線路的額定電壓 (2)自動空氣開關(guān)的額定工作電流 線路的額定電流 在主電路圖中，一般空氣開關(guān)的電流為電機額定電流的 ，
38、則根據(jù)選型手冊整合得 25A, 10A, 40A。分別選用德力西 關(guān)。 2、繼電器的選型 一般的，在選擇交流繼電器和熱繼電器時，都是根據(jù)電機的額定電流來選定的，在主電路圖中，泵電機的功率為 定電流為 17A， 流繼電器的額定電流為 18A。 一般的熱繼電器和節(jié)流接觸器配合使用，則根據(jù)泵電機選用的交流繼電器則可以選用熱繼電器 型號為 整定電流為 12以對電機起到熱保護作用。熱繼電器 整定電流為 7 3、 壓力傳感器的選型 本方案選取的傳 感器為無源傳感器，采用三線制和 他參數(shù)如表4紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 表 4感器參數(shù)圖 根據(jù)以上條件
39、選用， 力傳感器，其電源電壓為 出信號為4 其中，所選用的電氣元件如表 稱 數(shù)量 型號 規(guī)格 按鈕開關(guān) 8 20V、 6A 旋鈕開關(guān) 1 20V、 6A 限位開關(guān) 5 80V、 3A 開關(guān)電源 1 4V、 2A 交流接觸器 1 80v、 18A 壓力傳感器 1 4V、 4氣開關(guān) 3 80V、 40A 80V、 25A 80V、 10A 熱繼電 定電流 12要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 熱繼電器 定電流 7間繼電器 5 示燈 1 4v、 40w 表 4氣元件 程序設(shè)計與系統(tǒng)流程 圖 系統(tǒng)流程圖如 4 否 是 否 是 否 初始化
40、是否原位 送料上升 是否最高點 停留一秒 送料下降 是否最高點 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 是 是 是 否 是 否 是否有壓 力 電機啟動 送料前進 是否前進到位 收料上升 是否最高點 停留一秒 送料下降 是否最低點 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 圖 4系統(tǒng)流程圖 程序設(shè)及分析 如圖 4 圖 4 操作面板 下面為程序圖，分為三個部分：公用程序、手動程序、自動程序。 公用程序： 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或
41、1304139763 公用程序用于自動程序和手動程序的切換和處理，如圖，當處于手動方式，初始步（ 外的各部對應的輔助繼電器（ 位。而在跳轉(zhuǎn)指令中，當選擇手動時，指針直接跳到 其為自動時，指針跳到 行自動程序。 手動程序 如下： 要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 切換到手動時，沒按下不同的按鈕，就執(zhí)行相應的動作。 要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 自動程序控制單周期、連續(xù)、和單步。而這三種工作方式主要是用連續(xù)標志 2 來區(qū)分。 第 5 章 三菱編程軟件和仿真軟件 菱編程軟件 本次使用的編程軟件為 下為其基本操作方式。 2） 進入編程軟件 1始”菜單欄，順序點選“所有程序”“ “ 點擊打開； 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 圖 1 1X 件初始畫面； 圖 2 1序，順序點選主菜單欄中“工程”“創(chuàng)建新工程”； 圖 3 1建新工程”提示欄內(nèi)點選“ 列”，在下拉菜單內(nèi)選擇所用 文以 選“ 后，左鍵單擊進行確認； 需要購買對應 紙 咨詢 Q
無心外圓砂帶磨床控制系統(tǒng)設(shè)計【畢業(yè)論文答辯資料】
