設(shè)計一臺兩缸順序動作專用組合機床的液壓系統(tǒng)

設(shè)計一臺兩缸順序動作專用組合機床的液壓系統(tǒng),設(shè)計,一臺兩缸,順序,動作,專用,組合,機床,液壓,系統(tǒng) ********學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計課題題目：設(shè)計一臺兩缸順序動作專用 組合機床的液壓系統(tǒng) 專 業(yè) 系： 機 械 制 造 工 程 系 專 業(yè)： 機電一體化 班 級： 機電***班 姓 名： *** 學(xué) 號： 13 號 指 導(dǎo) 老 師： *** 空軍航空維修技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 一、設(shè)計課題題目：（05） 設(shè)計一臺兩缸順序動作專用組合機床的液壓系統(tǒng)，要求液壓系統(tǒng)： 1、工作循環(huán)： A缸水平向左快進---A缸水平向左工進---A缸死擋鐵停留---B缸垂直向上快進---B缸垂直向上工進---B缸垂直向下快退---B缸原位停止---A缸水平向右快退---A缸原位停止 2、A、B缸快進速度為4m/min、快退速度為5m/min,工進速度20—100mm/min; 3、A、B缸進給最大行程為400mm，其中工進行程200mm; 4、A、B缸最大切削力為12000N,運動部件自重均為8000N； 5、啟動換向時間0.05s; 6、導(dǎo)軌為平導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)為0.2，動摩擦系數(shù)為0.1。 二、設(shè)計內(nèi)容及要求： 1、液壓系統(tǒng)： （1）設(shè)計液壓系統(tǒng)圖（含：工作循環(huán)圖、電磁鐵及其他元件動作表、液壓系統(tǒng) 原理圖、液壓元件目錄表，用一張2號圖紙打?。?； （2）設(shè)計液壓缸（B缸）并繪制液壓缸組件裝配圖（用一張1號圖紙打印）； 2、設(shè)計液壓系統(tǒng)的電氣控制原理圖（含：工作循環(huán)圖、電磁動作表電氣控制系統(tǒng)原理圖、電氣元件目錄表，用一張2號圖紙打?。?； 3、PC編程（指令表、梯形圖、功能圖、PLC外部接線圖），以實現(xiàn)自動控制；（功能圖和接線圖畫在一張3號圖紙上\梯形土圖用一張3號圖紙）; 4、設(shè)計說明書一份(不少于30頁),應(yīng)有:封面、目錄、封底、任務(wù)書、畢業(yè)小結(jié)、參考文獻及書目、致謝等內(nèi)容。 5、要求： （1）圖紙為計算機繪圖并打印，同時提交電子文檔。 （2）設(shè)計說明書為打印稿，同時提交電子文檔 （3）時間安排； 請于4月10日之前，將畢業(yè)設(shè)計的電子文檔發(fā)給老師，由指導(dǎo)老師于5月15日之前將畢業(yè)設(shè)計中存在的主要問題提交給學(xué)生。 請于5月30日之前，將修改后的畢業(yè)設(shè)計寄回系里。遲交的按學(xué)校規(guī)定進行一定的處理。如發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計及論文雷同，雙方均按不及格處理。 指導(dǎo)老師： 張云湘 聯(lián)系電話及電子郵箱：13875918057 zyxlylyj@163.com 目錄 第一章 緒論……………………………………4 第二章 液壓系統(tǒng)設(shè)計…………………………5 第一節(jié) 明確液壓系統(tǒng)設(shè)計要求………………………………5 第二節(jié) 分析液壓系統(tǒng)工況……………………………………5 第三節(jié) 確定液壓缸的主要參數(shù)………………………………6 第四節(jié) 初選液壓缸的工作壓力、流量和功率………………7 第五節(jié) 液壓系統(tǒng)原理圖的擬訂………………………………10 第六節(jié) 選擇液壓元件…………………………………………14 第三章 機床電器原理圖的設(shè)計………………16 第一節(jié) 設(shè)計概述和設(shè)計要求 …………………………………16 第二節(jié) 電器元件的選擇 …………………………………17 第四章 PLC編程設(shè)計 ……………………………20 第一節(jié) PLC設(shè)計的概述及要求………………………………20 第二節(jié) PLC功能圖I/O接線圖和梯形圖的設(shè)計 …………20 第五章 致謝………………………………………25 第六章 參考文獻…………………………………26 第一章 緒論 主要介紹了一臺兩缸順序動作專用組合機床的液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、液壓缸的設(shè)計和計算過程，以液壓系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)進行電氣控制線路等設(shè)計。在設(shè)計液壓系統(tǒng)的過程中還對進給缸進行了設(shè)計，同時，還對液壓缸進出油口工序的設(shè)計以及流量、流速的控制與設(shè)計。 第二章 液壓系統(tǒng)設(shè)計 第一節(jié) 明確液壓系統(tǒng)設(shè)計要求 1、工作循環(huán)： A缸水平向左快進---A缸水平向左工進---A缸死擋鐵停留---B缸垂直向上快進---B缸垂直向上工進---B缸垂直向下快退---B缸原位停止---A缸水平向右快退---A缸原位停止 2、A、B缸快進速度為4m/min、快退速度為5m/min,工進速度20—100mm/min; 3、A、B缸進給最大行程為400mm，其中工進行程200mm; 4、A、B缸最大切削力為12000N,運動部件自重均為8000N； 5、啟動換向時間0.05s; 6、導(dǎo)軌為平導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)為0.2，動摩擦系數(shù)為0.1。 第二節(jié) 分析液壓系統(tǒng)工況 1、A液壓缸在工作過程各階段的負載為： 啟動加速階段： 快進階段： 工進階段： 快退階段 2、B液壓缸在工作過程各階段的負載為： 啟動加速階段： 快進階段： 工進階段： 快退階段： 將液壓缸在各階段的速度和負載值列于表1中： 表1 工作階段 速度v/(m·s-1)） 負載F/N A快進階段 0．067 888．9 A工進階段 0．0003-0.00167 14222.2 A快退階段 0.083 14598.6 B缸啟動加速階段 10104.3 B快進階段 0．067 8888．9 B工進階段 0．0003~0.00167 22222.2 B快退階段 0.083 0 第三節(jié) 確定液壓缸的主要參數(shù) 一、初選液壓缸的工作壓力 由負載值大小查表9-3，參考同類形組合機床，取液壓缸工作壓力為2MP。 二 、確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 1、A 進給缸 ﹙1﹚液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑設(shè)計 由表1得最大負載為快退階段的負載F=14598.6N則 查設(shè)計手冊按液壓缸內(nèi)徑系列列表將以上計算值圓整為標準直徑，取D1=100mm.因工作壓力p＜5Mpa,所以d1=0.5D=50mm, 由于快進速度與快退速度不相等,故采用一般連接：由D1=100mm，d1=50mm,算出進給缸無桿腔有效作用面積AI1=78.5cm2, 有桿腔作用面積AI2=58.9cm2 工進若采用調(diào)速閥,查產(chǎn)品樣本,調(diào)速閥最小流量 故能滿足最低穩(wěn)定性要求. ﹙2﹚活塞組件 活塞組件由活塞桿和連接件等組成.隨工作壓力、安裝方式和工作條件的不同。但由于本系統(tǒng)是輕載，所以才用螺紋連接?；钊苡蛪旱淖饔迷诟變?nèi)做往復(fù)運動，則其外圓表面應(yīng)當耐磨并有防銹能力，故活塞桿外圓表面有時需鍍鉻。 密封裝置 ﹙3﹚密封裝置主要是用來防止液壓油的泄漏，液壓缸因為是依靠密閉油液容積的變化來傳遞動力和速度，故密封裝置的優(yōu)勢，將直接影響液壓缸的工作性能。而活塞是往復(fù)運動的時候活塞兩端壓力高，而Y型密封圈一般適用于工作壓力小于20Mpa、工作溫度為-30~+100C。、速度小于0.5m/s的場合，因此選用Y型密封圈。 緩沖裝置 ﹙4﹚當液壓缸拖動質(zhì)量較大的部件作往復(fù)運動時，運動部件具有很大的動能，這樣，當活塞運動到液壓缸的終端時，會與端蓋發(fā)生碰撞，產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲，會引起液壓缸的損壞，故還要有緩沖裝置。當緩沖柱塞進入到缸蓋內(nèi)孔時，回油路被柱塞堵住，只能通過節(jié)流閥回油，調(diào)節(jié)節(jié)流的開度，可以控制回油量，從而控制活塞的緩沖速度。當活塞反向運動時，壓力油通過單向閥很快進入液壓缸內(nèi)，并作用在活塞的整個有效面積上，故活塞不會因為推力不足而產(chǎn)生啟動緩沖現(xiàn)象。這一緩沖裝置可以根據(jù)負載情況調(diào)整節(jié)流閥的開度大小，改變緩沖壓力的大小，故選用可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置。 2、B垂直缸 ﹙1﹚垂直缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的設(shè)計 垂直缸的工作壓力由表1得，最大負載為工進階段負載F=22222.2N則查表9-3，參考同類形組合機床，取液壓缸工作壓力為3MP。 查設(shè)計手冊按液壓缸內(nèi)徑系列表將以上計算值圓整為標準直徑：取D2=100mm,同樣取d2=50mm; 由D2=78.5cm2,有桿腔面積A22=58.9cm2 ﹙2﹚液壓缸缸筒長度L 液壓缸缸筒長度L由液壓缸最大行程、活塞寬度、活塞導(dǎo)向長度、活塞桿密封長度和特殊要求的其他長度確定。 缸筒的最大行程 活塞寬度 導(dǎo)向長度（加工在端蓋上） 活塞桿密封長度 擋圈厚度 （兩片） 鎖緊螺母厚度 (2×M20) 后端蓋（有緩沖裝置）厚度 B4取40mm 則缸筒長度 ﹙3﹚液壓缸校核 因液壓缸工作為輕載運行，可選用無縫鋼管壁厚§≤0.08D=8mm,取§=6mm,活塞桿直徑為d=60mm,無需校核，強度足夠。 ﹙4﹚活塞組件 活塞組件由活塞桿和連接件等組成。隨工作壓力、安裝方式和工作條件的不同。但由于本系統(tǒng)是輕載，所以才用螺紋連接?；钊苡蛪旱淖饔迷诟淄矁?nèi)作往復(fù)運動，因此活塞具備一定的強度和良好的耐磨性。則活塞由鋼材料鑄造而成。同時活塞桿在導(dǎo)向套內(nèi)往復(fù)運動，則其外圓表面應(yīng)當耐磨并有防銹能力，故活塞桿外圓表面有時需鍍鉻。 ﹙5﹚密封裝置 密封裝置主要是用來防止液壓油的泄漏，液壓缸因為是依靠密閉油液容積的變化來傳遞動力和速度，故密封裝置的優(yōu)勢，將直接影響液壓缸的工作性能。而活塞是往復(fù)運動的時候活塞兩端壓力高，而Y型密封圈一般適用于工作壓力小于20Mpa、工作溫度為-30~+100C。、速度小于0.5m/s的場合，因此選用Y型密封圈。 ﹙6﹚緩沖裝置 當液壓缸拖動質(zhì)量較大的部件作往復(fù)運動時，運動部件具有很大的動能，這樣，當活塞運動到液壓缸的終端時，會與端蓋發(fā)生碰撞，產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲，會引起液壓缸的損壞，故還要有緩沖裝置。當緩沖柱塞進入到缸蓋內(nèi)孔時，回油路被柱塞堵住，只能通過節(jié)流閥回油，調(diào)節(jié)節(jié)流的開度，可以控制回油量，從而控制活塞的緩沖速度。當活塞反向運動時，壓力油通過單向閥很快進入液壓缸內(nèi)，并作用在活塞的整個有效面積上，故活塞不會因為推力不足而產(chǎn)生啟動緩沖現(xiàn)象。這一緩沖裝置可以根據(jù)負載情況調(diào)整節(jié)流閥的開度大小，改變緩沖壓力的大小，故選用可調(diào)節(jié)流孔式緩沖裝置。則B缸裝配圖如圖B缸裝配圖。 第四節(jié) 算液壓缸的工作壓力、流量和功率 1、復(fù)算工作壓力 根據(jù)表9-5,本系統(tǒng)的背壓估計只值可在0.5~0.8Mpa范圍選取,故暫定: 工進時:Pb=0.8Mpa; 快進時:Pa=0.5Mpa液壓缸在工作循環(huán)各階段的工作壓力P11后又用公式(9-10)、（9-11）或（9-12）等公式計算。 A缸快進階段 A工進階段 A快退階段 B缸快進階段 B工進階段 B快退階段 2、計算各缸的輸入流量 因為快進速度0.067m/s,快退速度0.083m/s,最大工進速度0.0017m/s,則液壓缸各階段的輸入流量為: A缸快進階段 工進階段 Qv1=A11XV3=78.5X10-4X0.0017m3/s=0.013x10-3m3/s=0.8L/min 快退階段 3、計算各缸的輸入功率 A缸快進階段 工進階段 快退階段 B缸快進階段 工進階段 快退階段 將以上進給缸的壓力\流量和功率值整理列入下表: 工作階段 工作壓力p11/MPa 輸入流量qv1(L/min) 輸入功率P11/kw A缸快近階段 2 7.9 0.260 工進階段 2.41 0.8 0.031 快退階段 3.15 29.3 1.544 B缸快進階段 6.04 7.9 0.785 工進階段 3.43 0.8 0.045 快退階段 0.67 29.3 0.328 第五節(jié) 液壓系統(tǒng)原理圖的擬訂 根據(jù)組合機床的設(shè)計任務(wù)和工況的分析,該機床對調(diào)速范圍、低速定性有一定要求，因此速度控制是該機床要解決的主要問題，速度調(diào)節(jié)、換接和穩(wěn)定性是該機床液壓系統(tǒng)設(shè)計的核心。 1、速度控制回路的選擇 本機床的進給運動要求有較好的低速穩(wěn)定性和速度負載特性，故采用調(diào)速閥調(diào)速。這樣有三樣方案供選擇，進油節(jié)流調(diào)速、回油節(jié)流調(diào)速、限壓式變量泵加調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速。本系統(tǒng)的小功率系統(tǒng)、效率和發(fā)熱問題并不突出；鉆鏜屬于連續(xù)切削加工，切削力變化不大，而是正負載，在其他條件相同的情況下，進油節(jié)流調(diào)速比回油接流調(diào)速能獲得更低的穩(wěn)定調(diào)速。故本機床液壓系統(tǒng)采用調(diào)速閥的進油節(jié)流調(diào)速，為防止孔鉆通過時發(fā)生前沖，應(yīng)在回路上加背壓閥。 由表1.2得知，液壓系統(tǒng)的供油主要為低壓大流量和高壓小流量兩個階段，若采用單個定量泵，顯然功率損失大，功率低。為了提高系統(tǒng)效率和節(jié)約能源，所以采用雙泵供油回路。 由于選定了節(jié)流調(diào)速方案，所以油路采用開式循環(huán)油路。 此外，根據(jù)本機床的運動和要求，選用單桿活塞式液壓缸；為了使快進和快退速度不相同，故使用一般連接增速回路。 2、 換向回路和順序動作回路的選擇 本系統(tǒng)對換向平穩(wěn)性的要求不是很高，所以選用價格較低的電磁換向閥控制的換向回路。為了便于一般連接，選用二位三通、二位五通電磁換向閥。由于此回路用于使兩缸按預(yù)定的順序動作，所以選擇順序動作回路，用壓力續(xù)電器進行控制。 3、壓力控制回路的選擇 由于采用雙泵供油回路，故用外空順序閥實現(xiàn)低壓大量泵卸荷，用溢流閥調(diào)整高壓小流量泵的供油壓力。為了觀察調(diào)整壓力，在液壓泵的出口處、背壓閥和液壓缸無桿腔進口處設(shè)測壓點。 將上述所選定的液壓回路進行歸并，并根據(jù)需要作必須的修改調(diào)整，最后畫出液壓系統(tǒng)原理如圖液壓系統(tǒng)原理圖。 第六節(jié) 選擇液壓元件 1、選擇液壓泵 由表1.2可知工進階段液壓缸的工作壓力最大，若取進油路總壓力損失∑ΔP1=0.5Mpa,則液壓泵最高工作壓可按公式(9-13)算出: 因此,泵是額定壓力可取 將表1-2的流量值帶入式(9-14),可分別求出快速以及工進階段泵的供油流量. 快進、快退時泵的流量為： 工進時泵的流量為： 考慮到節(jié)流閥系統(tǒng)中溢流閥的性能特點，須加上溢流閥穩(wěn)定工作的最小溢流，一般取3L/min, 所以小流泵的流量為： 查產(chǎn)品樣本，選用小泵排量v=6mL/r的YB1型雙聯(lián)葉片泵，額定轉(zhuǎn)速n=960r/min.則小泵的額定流量為： 因此，大流量泵的流量為： 查產(chǎn)品樣本，選用大泵排量mL/r的YB1型雙聯(lián)葉片泵，額定轉(zhuǎn)速n=1450r/min.則大泵的額定流量為： 由于qvN2接近QVp2基本可以滿足要求。故本系統(tǒng)選用一臺YB1-16/6型雙聯(lián)葉片泵。由表1-2和表1-3得，快退時的功率最大，故按快退時估算電動機的功率，若取快退時進油路是壓力損失∑Δp1=0.2Mpa.液壓泵的總效率：ηp=0.7.則電動機的功率為: 查電動機產(chǎn)品樣本，選用Y112M-4型異步電動機。P=4kw.n=1440r/min. 2、選用液壓閥 根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)原理圖。計算分析通過各液壓閥的最高壓力和最大流量，選擇各液壓閥的型號規(guī)格，列于下表 元件表如下 序號 元件名稱 通過流量去qv/(L/min) 型號規(guī)格 1 雙聯(lián)葉片泵 44.33 YB1-16/6 2 溢流閥 5.18 YF3-10B 3 調(diào)速閥 <1 L-25B 4 溢流閥 5.18 YF3-10B 5 二位二通電磁換向閥 21 23D1-25B 6 三位五通電磁換向器 44.33 35EF3Y-E10B 7 壓力繼電器 DP1-63B 8 單向閥 5.18 AF3-Ea10B 9 過濾器 44.33 XU-J40X80 10 單向閥 39.5 AF3-Ea10B 11 行程閥 12 順序控制閥 26.95 XF3-10B 13 壓力計 Y-100T 14 壓力計開關(guān) KF3-E3B 15 三位四通電磁換向器 44.33 35EF3Y-E10B 3、選擇輔助元件 油管內(nèi)徑一般可參照所接元件的型號尺寸確定，也可按管路元件允許流速進行計算，本系統(tǒng)油管選10x1無縫鋼管，油箱容量： 第四章 機床電器原理圖的設(shè)計 第一節(jié) 設(shè)計概述和設(shè)計要求 一臺兩缸順序動作專用組合機床是性能優(yōu)良應(yīng)用廣泛的普通機床，進給的最大行程為400mm，其中工進行程200mm. 1、電動機的選擇 根據(jù)設(shè)計要求需要一臺電動機來驅(qū)動液壓泵，設(shè)該電機為M，則電動機的型號選擇為：液壓泵的電機M選為Y112M-4（4KW、8.8A、1440r/min） 2、主電路設(shè)計 液壓泵電機M，由于電動機的功率較大，額定電流為8.8A，但該電動機在工作時是常時間工作，則控制電動機的接觸器為KM。由于工作時間較長，則還要有短路保護和過載保護。 3、控制電源設(shè)計 考慮到安全可靠和滿足照明及指示燈的要求，采用控制變壓TC供電。其一次則為交流380V，二次則為交流127V、36V、和6. 3v。其中127V提供接觸器和中間繼電器的線圈。36V交流安全電壓提供給局部照明電路，6.3V提供給電路。 4、控制電路設(shè)計 主電機M的控制，該電機由驅(qū)動按鈕SB1和停止按鈕SB4進行操縱，可得到M的控制電路如圖 5、局部照明與信號指示燈電路設(shè)計 設(shè)置照明燈EL和燈開關(guān)SA和照明回路熔斷器FU3，可設(shè)三相電源接通指示燈HL2（綠色），在電源開關(guān)QS接通以后立即發(fā)光顯示，表示機床電氣線路已處于供電狀態(tài)。另設(shè)指示燈HL1（紅色）表示液壓泵電動機是否運行。此兩指示燈HL1和HL2可分別由接觸器KM的常開和長閉觸點進行切換通電顯示 綜合如下圖 第二節(jié) 電器元件的選擇 1、電源開關(guān)的選擇 電源開關(guān)QS1的選擇主要考慮電動機M的額定電流和起動電流，而在控制變壓器TC二次側(cè)的接觸器及繼電器線圈，照明燈和顯示燈在TC一次產(chǎn)生的電流相對來說較小，因而可不作考慮，已知M額定電流為8.8A，由于電動機的功率較大，則額定電流放大1.5倍，為13.2倍A。因電源開關(guān)的額定電流就選15A左右，具體選擇QS為：三極轉(zhuǎn)換開關(guān)（組合開關(guān)）為：HZ10-25/3型，額定電流為25A。 2、熱繼電器的選擇 據(jù)電動機M的額定電流選擇如下，F(xiàn)R1應(yīng)該選用JR16-20/3D，熱元件額定電流為16A,額定電流調(diào)節(jié)范圍為10~~16A，工作使調(diào)整電流為13.8A。 3、接觸器的選擇 因為液壓泵電動額定電流為8 .8A，控制回路電源127V，需要主觸電三對，輔助常開觸電兩對，輔助常閉觸電一對。所以接觸器KM應(yīng)選用CJ10-20型接觸器，主觸電額定電流20A，線圈電壓127V。 4、中間繼電器的選擇 中間繼電器KA1、KA2、KA3和KA4，由于在本系統(tǒng)中電動機的額定電流較大，所以這些中間繼電器可以選普通的JZ7-44型交流中間繼電器代替接觸器進行控制，每個中間繼電器常開閉觸點各四對，額定電流為5A，線圈電壓127V。 5、熔斷器的選擇 熔斷器FU1對M進行短路保護，額定電流為8.8 A，則可選RL1-15型熔斷器，配用10A的熔體；熔斷器FU2和FU3的選擇將同控制變壓器的選擇結(jié)合進行。 6、按鈕的選擇 兩個起動按鈕SB1和SB2，可選擇LA-18型按鈕，黑色，兩個停止按鈕KT3的常閉觸點和SB4選擇LA-18型按鈕，紅色 7、照明燈及開關(guān)的選擇 照明燈EL和燈開關(guān)SA成套購置，EL可選用JC2型，交流360V、40W。 8、指示燈選擇 指示燈HL1和HL2，都可選ZSD-0型，6.3v 、0.25A分別為紅色和綠色 9、壓力繼電器的選擇 壓力繼電器是在一定壓力下工作的，則應(yīng)選在工進時壓力大一點的壓力，才能實現(xiàn)停留這一階段，所以選用交流板式DP-10B型。3A、360A 。 10、行程開關(guān)的選擇 行程開關(guān)是機床在工作運行時改變?yōu)楣ぷ鞯臓顩r，為了能使工作繼續(xù)運行，行程開關(guān)有自動復(fù)位，則五個常開自動復(fù)位行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4和SQ5，均可選LX12-2型，300V、4A。 11、控制變壓器的選擇 控制變壓器可實現(xiàn)高低壓電路隔離，使得控制電路中的電器元件，如按鈕，行程開關(guān)和接觸器及中間繼電器線圈等同電網(wǎng)電壓不直接相接，提高了安全性，另外各種照明燈，指示燈和電磁閥等執(zhí)行元件的提供電壓有多種，有時也需要控制變壓器降壓提供，常用的控制變壓器有BK-50、100、150、200、300、400、和1000等型號，其中的數(shù)字為額定功率（VA）一次側(cè)電壓一般為380V和220V二次側(cè)電壓一般為交流6.3V,12V,24V,36V和27V?？刂谱儔浩骶唧w選用時要考慮所需要電壓的種類和進行容量計算。 控制變壓器的容量P可以根據(jù)由它提供的最大工作負載所需要的功率來計算，并留有一定的余量。這樣可得經(jīng)驗公式： 式中Pi為電磁元件的吸持功率和燈負載等其他負載消耗的功率；K為變壓器的容量儲備系數(shù)，一般取1.1~1.5,雖然電磁線圈在起動吸合時消耗功率較大，但變壓器有短時過載能力。故式子中，對電磁器件僅考慮吸持功率。 對本設(shè)計而言，接觸器KM的吸持功率為12W，中間繼電器KA1、KA2、KA3和KA4的吸持功率為12W，而照明電路EL的功率為40W，指示燈HL1和HL2的功率都為1.15W，易算出總功率為89.15W。若取K為1.15。則算得 p約等于102.5W，因此控制變壓器TC可選用BK-100A，380V，220V/127，36，6.3V易算得KM、KA1、KA2、KA3、KA4線圈電流及HL1和HL2電流之和小于4A，EL的電流也小于2A ，故熔斷器FU2和FU3可選用RL1-15型，熔體4A。 這樣就可以在電氣原理圖上作出電氣元件目錄表 電氣元件目錄表 序號 符號 名稱 型號 規(guī)格 數(shù)量 1 M 液壓泵電機 Y112M-4 4KW，8.8A 1440r/min 1 2 QS1 三極轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ10-25/3 三極，500V， 25A 1 3 KM 交流接觸器 CJ10-20 20A，線圈 電壓127V 1 4 KA1-KA4 交流中間繼電器 JZ7-44 5A，線圈 電壓127V 7 5 FR1 熱繼電器 JR16-20/3D 熱元件額定電流 16A，整定電流 13。8A 1 6 FU1 熔斷器 RL1-15 500V熔體 10A 1 7 FU2，F(xiàn)U3 熔斷器 RL1-15 500V 熔體2A 2 8 TC 控制變壓器 BK-100 100VA,380V/127 ,36,6.3V 1 9 SB1，SB2 控制按鈕 LA-18 5A，黑色 2 10 SB3，SB4 控制按鈕 LA-18 5A紅色 2 11 SQ1~SQ5 行程開關(guān) LX12-2 500V,4A 5 12 HL1，HL2 指示燈 ZSD-0 6.3V綠色 紅色 2 13 EL，SA 照明燈及開關(guān) JC2 36V,40W 各1 14 KP1 壓力繼電器 DP-10B 3A,360V 1 第四章 PLC編程設(shè)計 第一節(jié) PLC設(shè)計的概述及要求 根據(jù)加工要求，該系統(tǒng)的工作循環(huán)由進給缸和夾緊缸共同完成，而進行PLC在設(shè)計時主要考慮系統(tǒng)在工作進給，則工作循環(huán)如下：A缸快進—A缸工進—A缸缸停留—B缸快進---B缸工進---B缸快退—B缸停止—A缸快退—A缸停止 第二節(jié) PLC功能圖I/O接線圖和梯形圖的設(shè)計 一、控制要求，根據(jù)系統(tǒng)原理圖1-2中電磁動作表所示。在電氣原理圖中用壓力繼電 器來控制死擋鐵停留，功能圖 二、PLC采用FX1N系列，其選擇元件如下 1、中央處理單元為CPU 2、存儲器選用RAM 3、輸入/輸出（I/O）單元 輸入選用交流220V輸入，輸出選用繼電器輸出 4、電源 選用單相交流電源，額定電壓為AC220V，額定頻率為50Hz,電壓允許范圍為 85-264V，瞬間停電時間10ms以下。 5、編程器 主要選用鍵盤，顯示器和通用接口等組成， 主要任務(wù)是輸入程序，調(diào)試程序和監(jiān)控程序執(zhí)行。 6、輔助繼電器選用M8002 7、定時器T選用10ms時鐘脈沖計數(shù)器 8、智能接口模板 選用高速計數(shù)模板 三、設(shè)計過程 電動機已啟動，按下SB2，A缸向左快進，觸碰SQ2A缸左工進，死擋鐵A缸停留，0.05s后B缸垂直向上快進，觸碰SQ3，B缸垂直向上工進，觸碰SQ4，B缸垂直向下快退，觸碰SQ5，B缸原位停止0.05s后A缸向右快退，觸碰SQ1，A缸原位停止。 所對應(yīng)接口如下： 1、I/O接線圖 2、功能圖如下 3、 根據(jù)梯形圖以及電氣原理圖來實行控制電路工作過程，梯形圖 如下 四、根據(jù)梯形圖寫出以下控制指令表 0 LD M8002 1 LD 2 OR 3 ANB 4 OR 5 ANI 6 ANI 7 OUT 8 LD 9 AND 10 OR 11 ANI 12 ANI 13 OUT 14 LD 15 OR 16 ANI 17 ANI 18 OUT 19 LD 20 OUT SP 23 LD 24 OR 25 OUT 26 OUT 27 OUT 28 LD 29 OR 30 ANI 31 ANI 32 OUT 33 LD 34 OR 35 ANI 36 OUT 37 LD 38 OR 39 ANI 40 OUT 41 LD 42 OUT SP 45 LD 46 OUT 47 END 第五章 致謝 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)以及畢業(yè)論文畫了一個句號。感謝長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，給了我生活學(xué)習(xí)的空間，感謝機械系及各位老師對我的殷勤教誨,很榮幸在大學(xué)里被吸收成為中共黨組織中的一員，感謝黨，我會把黨的工作宗旨放到第一位，投身到工作學(xué)習(xí)中去。感謝同學(xué)們對我工作和學(xué)習(xí)的支持，三年的學(xué)習(xí)生活，無論是工作或?qū)W習(xí)以及做人，使我收益非淺，我因航院而感到自豪。 此次設(shè)計，我的指導(dǎo)老師是張云湘老師，在他的指導(dǎo)與幫助，給我提出很多建議，使我很快就進入設(shè)計狀態(tài)，在此我只有向他表示感謝！祝他事業(yè)不斷晉升，心想事成！ 時光伴隨我走過每一個日日夜夜，使我得到了很好的磨練，在此我特別感謝母親和姐姐及姐夫?qū)ξ医?jīng)濟和精神的大力支持，同時也感謝關(guān)心我的親戚、朋友們，他們的支持是無私的，我深深感激他們。 三年的大學(xué)生活對我來說是充實的，大學(xué)里我無法對老師及家人和朋友作任何補償，因此，我學(xué)習(xí)比較刻苦，以表達他們對我的關(guān)懷。無論怎樣，將來我都會努力工作，刻苦學(xué)習(xí)，把社會的事業(yè)當成自己的事業(yè)，回報于社會，為創(chuàng)建和諧社會貢獻一分力量。 第六章 參考文獻 《液壓設(shè)計手冊》 第三冊 趙菊初、周玉 等編 國防工業(yè)出 版社出版，1999.10 《液壓傳動》 第二版 丁樹摸 北京 機械工業(yè)出版社出版，1999.12 《機床電氣控制》 第三版 王炳實 主編 北京機械工業(yè)出版社，2004.5 《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》,2004年5月第一版 陳琳主編 化學(xué)工業(yè)出版社出版, 2008﹒1 34