《毕业设计（论文）-液压弯管机系统PLC控制设计（全套图纸）(37页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-液压弯管机系统PLC控制设计（全套图纸）(37页).doc（35页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、-毕业设计（论文）-液压弯管机系统PLC控制设计（全套图纸）-第 35 页液压弯管机系统PLC控制设计 摘要液压弯管机一种新型的具有弯管功能及起顶功能的弯管工具。具有结构合理、使用安全、操作方便、价格合理、装卸快速、便于携带、一机多用等众多优点，在国内液压弯管机市扬占据很大份额，主要用于工厂、仓库、码头、建筑、铁路、汽车等安装管道和修理。它除了具有弯管功能外，还能卸下弯管部件(油缸)作为分离式液压起顶机使用。整个系统由机械系统、液压系统和控制系统等组成，可以完成复杂空间形状的空心管加工。采用PLC作为控制中心直接与硬件交互。本课题利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，通过经过必要的计
2、算,确定液压系统的参数，然后按这些参数来选用液压元件的规格并进行系统的结构设计来达到设计一套完整的液压弯管机的目的。该弯管机系统包括液压泵站和PLC控制两部分：液压泵站部分设计包括液压泵站原理图设计以及泵站上各主要元件的选型和相关参数设置；PLC控制部分主要包括电气控制原理图设计、PLC控制系统设计级软件仿真，结果符合设计要求。关键词：液压弯管机；PLC；液压泵 全套图纸加153893706 The Design of Control System in Hydraulic Pipe BenderAbstractHydraulic pipe bender is a kind of novel
3、has the function of elbow pipe and the top tube bending tools. With reasonable structure, the use of safe, convenient operation, reasonable price, loading and unloading fast and easy to carry, one machine, and many other advantages, a large share in domestic hydraulic pipe bender, Yang, mainly used
4、in factories, warehouses, docks, building, railway, automobile and other pipeline installation and repair. It not only have the functions of bend, still can remove pipe bending parts (cylinder) as a separate hydraulic jacking machine use. The whole system consists of mechanical system, hydraulic sys
5、tem and control system, etc, can complete the complex space in the shape of a hollow tube processing. Adopting PLC as the control center interact directly with hardware. This topic by using the basic principle of hydraulic transmission, and formulate a reasonable hydraulic system diagram, through af
6、ter the necessary calculation, determine the parameters of the hydraulic system, and then according to these parameters to choose the specifications of the hydraulic components and system structure design to achieve the purpose of the design of a complete set of hydraulic pipe bender. The pipe bendi
7、ng machine system consists of hydraulic pump station and PLC control of two parts: hydraulic pump station part of the design including the design of the principle diagram of the hydraulic pump station and pumping station on the selection of main components and related parameters Settings; PLC contro
8、l part mainly includes the electric control schematic diagram design, PLC control system design software simulation, the results meet the design requirements.Keywords：Hydraulic pipe bender; PLC; Hydraulic pump目 录1 绪论51.1 引言51.2 国内外研究现状及发展方向51.3 液压弯管机系统优缺点71.4 研究本课题的意义及内容82液压弯管机的液压系统原理设计92.1液压弯管机的基本结
9、构92.2 液压机的力学模型及计算92.3拟定液压系统原理图112.3.1液压弯管机的工作原理112.3.2夹紧缸工作油路循环分析122.3.3弯曲缸工作油路循环分析133液压系统的计算和元件选型143.1 确定缸参数143.1.1弯管缸工作压力、内径、活塞杆直径的确定143.1.2夹紧缸工作压力、内径、活塞杆直径的确定143.2液压系统流量计算153.2.1弯管缸所需流量计算153.2.2夹紧缸所需流量计算163.2.3液压泵额定压力、流量计算及泵的规格选择173.3 电动机的选择173.4 液压阀的选择183.5液压辅助元件的选择及计算193.5.1管道尺寸的计算193.5.2过滤器的选择
10、203.5.2 油箱容量的计算203.5.3过滤器的选择214液压系统性能验算224.1验算液压系统性能224.1.1管路沿程压力损失224.1.2局部压力损失264.2液压系统发热温升计算294.2.1计算液压系统的发热功率294.2.2液压系统的温升304.2.3油箱的结构设计315 PLC设计部分325.1 机器动作顺序表325.2 中间继电器控制线路325.3 电磁阀输出控制线路设计335.4电器继电器控制仿真345.5 PLC 控制设计及仿真415.5.1 PLC 选型415.5.2 PLC的I/O的分配415.5绘制接线图425.5.1 硬件配置435.5.2设计内部继电器逻辑梯形
11、图435.5.3设计电磁阀输出控制梯形图446液压站的设计486.1液压泵站的组成及作用486.2液压泵站的分类及特点486.2.1按液压泵组布置方式分类486.2.2按液压泵组驱动方式分类486.5液压站的结构设计49结 论52致 谢531 绪论1.1 引言管材的弯曲加工，在金属结构、农牧机械、工程机械、动力机械、以及锅炉、石油化工、电力、轻工、管道工程、航天机械等工业部门，有着十分广泛的应用。随着经济建设的迅速发展，对各种弯曲成型管件的数量、规格及用材的要求都在不断地增加，花样不断翻新，同时对弯管精度和表面质量提出了更高的要求。这一特点在某些行业如电力系统中尤为突出。目前600MW的火力发
12、电机组的主蒸汽管路的直径已达663mm，壁厚可达103mm，其管材为12CrlMov高温合金钢。采用最新的控制手段设计了适用于大口径、厚壁管线的弯管机, 采用了控制系统, 用于弯管工艺的自动控制和弯管质量控制。 现在的大型电力管道国内外主要采用大型中频加热弯管机进行弯制，但国内的中频加热弯管机多以国外技术为蓝本，采用机械传动，不仅造价昂贵，自动化程度也偏低，很多都需要手动操作。尤其当设备严重老化时，运行极不稳定，因此难以使每一种管径的钢管在弯制过程中的工艺水平达到最优状态，所弯制出的弯管，其质量和精度比较差，不符合国内一些重大工程的要求，例如大型电站的机组、西气东输等工程需要的管道大部分依赖进
13、口。本论文在现有弯管技术的基础上，通过反复的研究，决定采用液压系统代替机械传动，并且利用可编程逻辑控制器(PLC)实现生产过程的自动控制，借以消除现有弯管机中存在的问题，以期提高弯管的质量和精度。这种新型的弯管控制技术从弯管的实际出发，着重的是理论联系实际，其结果可以直接的应用于实际生产，可以节省大量的成本，同时对弯管的研究也具有深远的意义。1.2 国内外研究现状及发展方向可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller简称PLC)是一种采用微机技术的通用控制器，专为工业环境下的应用而设计。可编程逻辑控制器采用可编程存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制
14、、定时、计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入输出方式控制各种类型的机器或生产过程。可编程逻辑控制器的出现彻底改变了工厂自动控制的面貌，使传统的继电器接触式控制方式受到了巨大的挑战。随着微电子技术的迅猛发展，可编程逻辑控制器也开始采用通用的微处理器，它的功能就不再局限于当初的逻辑运算，同样也具备诸如算术运算、数据的输入输出、网络通信等等功能。因此，人们更确切地称之为可编程控制器(Programmable Controller)，简称为PC，但是个人计算机(Personal Computer)习惯上也简称为PC机，为避免混淆，人们通常仍旧沿用可编程控制器的传统简称一PLC。多年
15、来，微机化的可编程控制器得到了惊人的发展，在概念、设计、性能价格比以及应用等方面都有了新的突破，不仅控制功能增强，编程和故障检测也更为灵活方便，而且远程IO和通信网络、数据处理以及图像显示的发展，使可编程控制器向连续生产过程控制方向发展。特别值得一提的是，可编程控制器替代传统的继电器接触控制方式，取得了相当好的收效。弯管机的发展与计算机技术的发展息息相关，早在20世纪70年代时，美国 EATONLEONARD公司就已经研制生产了计算机数控弯管设备，首创计算机编程数控弯管之先河，大大提高了当时的数控弯管水平。 20世纪 80年代，日本千代田工业株式会社在美国 EATONLEONARD公司的研究成
16、果上，成功研制了 M-1型管型测量机和 EC、TC两种系列十多种型号的数控弯管机，功能非常强大，很快便以崭新的技术面貌挤入了国际市场。 我国的数控弯管机研究起步较晚，但发展很快，早在 1970年武昌造船厂就研制成功一台数控弯管机，这是国内自主研制的第一台数控弯管机。1973年武昌造船厂又成功研制了 SKWG-2型数控弯管机。此后上海造船厂工艺研究所等多家国内企业也陆续研制出了数控弯管机。目前我国弯管加工的现状是既有自动化程度高的数控弯管机，也有半自动的数控弯管机，甚至还有相当一部分中小企业还在使用传统的手工弯管，具有典型的“老、中、青”(即手工弯管设备、半自动弯管机床和全自动弯管机床)三者结合
17、的中国特色。21世纪的到来，各行各业对于各种型号弯管的需求迅速增长，特别是机械行业的增长最为突出,对于各种弯曲成型管件的数量、规格及其用材等的要求都在不断地增长，花样也在不断翻新，同时对于弯管精度及和表面质量相应也提出了更高的要求,这一切的需求也促使对于管材弯的加工工艺及加工设备进行更加深入细致的创新及其研究开发；欧美等机械业发达国家研制出了以计算机数控(CNC)弯管加工的设备，并还在不断的完善中,普及率也相对国内较高,同时也在更大的投入对于管材弯曲加工工艺的理论及实验研究，他们在研究并投入使用中,取得良好的经济效益；然而，我国的管材弯曲加工设备与加工技术的研究与应用仍就远远落后于世界的先进水
18、平之后，这也带来了不能适应我国工业生产及其国防等的高速发展需求，让我国许多企业只有花费大量资金引进国外先进的管材数控弯曲加工设备器材,这在一定程度上制约了我国快速发展的步伐。1.3 液压弯管机系统优缺点1.优点：传动平稳，在液压传动装置中，由于油液的压缩量非常小，在通常情况下可以认为不可压缩，由于油液有吸振能力，并且在油路中还可以设置液压缓冲装置，故液压传动不会像机械机构那样引起振动扣冲击，使得传动十分平稳，便于实现频繁的换向。质量轻、体积小，液压传动与机械、电力等传动方式相比，在输出同样功率的条件下，体积和质量可以减少很多，因此惯性小、动作灵敏。承载能力大，液压传动易于获得很大的力和转矩，因
19、此广泛用于压制机、隧道掘进机、万吨轮船操舵机和万吨水压机等。容易实现无级调速，在液压传动中，通过流量阀调节系统的流量就可实现无级凋速，并且凋速范围很大，容易获得极低的速度。易于实现过载保护，液压系统中采取了很多安全保护措施，能够自动防止过载，避免发生事故。液压元件能够自动润滑，由于采用液压油作为工作介质，使液压传动装置能自动润滑，因此元件的使用寿命较长。容易实现复杂的动作，采用液压传动能获得各种复杂的机械动作，如仿形车床的液压仿形刀架、数控铣床的液压工作台，可加工出不规则形状的零件。机构简化，采用液压传动可大大地简化机械结构，从而减少了机械零部件数目。便于实现自动化，液压系统中，液体的压力、流
20、量和方向通过液压元件是非常容易控制的，再加上电气装置的配合，可以实现复杂的自动工作循环。目前，液压传动在组合机床和自动线上应用非常普遍。 便于实现“三化”，液压元件易于实现系列化、标准化和通用化也易于设计和组织专业性大批量生产，从而可提高生产率、提高产品质量、降低成本。2.缺点 液压元件制造精度要求高，由于元件的技术要求高和装配比较困难，使用维护比较严格； 实现定比传动困难，液压传动是以液压油为工作介质，在相对运动表面间不可避免的要有泄漏，同时油液也不是绝对不可压缩的。因此不宜应用在在传动比要求严格的场合，例如螺纹和齿轮加工机床的传动系统； 油液易受温度的影响，由于油的粘度随温度的改变而改变，
21、故不宜在高温或低温的环境下工作； 不适宜远距离输送动力，由于采用油管传输压力油，压力损失较大，故不宜远距离输送动力； 油液中混入空气易影响工作性能，油液中混入空气后，容易引起爬行、振动和噪声，使系统的工作性能受到影响； 油液容易污染；油液污染后，会影响系统工作的可靠性。发生故障不易检查和排除。 1.4 研究本课题的意义及内容弯管机的PLC控制和编程对弯管起着至关重要的作用，它的工作性能对整个控制系统都有着重要的影响，所以研究PLC控制和编程极其重要。整机与其他弯管设备相比：技术含量高，自动化程度先进，控制精度高，能大大降低生产成本，提高生产率。控制系统是弯管机的关键组成部分，弯管机的工作性能是
22、系统改造设计的主要目标。弯管机主要由机械装置，液压系统，中频加热系统，PLC控制系统，冷却系统等组成。从系统的观念考虑机械、电气和液压系统之间的匹配问题，得到性能最好的弯管机。本论文的主要任务是以实际运用的液压系统作为研究对象，设计比较完善的液压系统。具体如下。1熟悉了解弯管液压系统的工作机理，在此基础上设计更佳和完善弯管液压系统，最终使系统性能满足设计要求。2将所设计的弯管液压系统进行比较，并验证此设计的正确性与合理性。3根据系统的实际性能指标，选择各种动力元件，执行元件和辅助元件的类型参数。4对控制系统PLC的设计，需要考虑PLC设计是否合理及加工的要求。5运用Solidworks软件进行
23、三维设计，并行进装配。6运用AutoCAD软件画出各个零件图及其装配图。 7. 液压缸的设计（平面图、三维图）。2液压弯管机的液压系统原理设计2.1液压弯管机的基本结构机架总成：主要由侧板、连接板、加强板、加强轴等组成。动力系统：动力系统设计为一个独立单元，采用箱房式结构， 内部装有发动机、液压泵、液压油箱、柴油箱、冷却器、电瓶等。主机与动力系统单元采用高压胶管和快速接头联结形成油路。用于为液压系统提供动力。液压系统：主要由柱塞式变量泵、组合换向阀、液压缸、滤油器、油箱、散热器、管路等组成。上模：整体为铸钢件，固定在机架总成上。下模：整体为组焊件。可相对机架总成上下移动。内胎：由爬行装置和胀紧
24、装置等组成。夹具：夹具底座通过连接板与机架总成联结。用于夹紧钢管。卷扬机构：由卷扬机、液压马达、减速箱、钢丝绳等组成。用于使钢管在弯曲作业时在机架上移动。自卸装置： 由支腿缸、支腿缸底座和支腿主架组成。自动测量及数字显示系统：应用PLC，实现弯曲角度和钢管移动距离的自动测量和数字显示。牵引及行走装置：由履带、链轨、支重轮、托轮、引导轮、张紧装置、缓冲弹簧、牵引钩等组成。为被动式行走装置。2.2 液压机的力学模型及计算 2.2.1工作工况分析 设：最大工作压力2.5MPa；工作负载90000N；滑块重1000kg；工作台快进、快退速度相等，v1=0.2m/s；工作进给速度0.1m/s；快进的行程
25、为L1=400mm；工作行程长度为L2=400mm。导轨为平导轨，其静摩擦系数为，动摩擦系数为，往复运动的加速、减速时间t=0.2s。该系统采用液压与电气配合，实现自动工作循环控制绘制动力滑台的工作循环图，如图2.2所示。(a) (C) 图2.2 运动分析快进 工进 （1） 工作负载： N = （2）摩擦阻力： 静摩擦阻力 = 动摩擦阻力 = （3） 惯性阻力动力滑台起动加速，反向起动加速和快退减速制动的加速度的绝对值相等，即v=0.1m/s，t=0.2m/s，故惯性阻力为：根据以上的计算，可得到液压缸各阶段的各各动作负载，见表1所示。表2.2液压缸各阶段工作负载计算工况计算公式液压缸负载F/
26、N液压缸推力/N启动20002222加速15001667快进10001111工进90000101111反向启动20002222加速15001667快退10001111制动5005562.3拟定液压系统原理图2.3.1液压弯管机的工作原理弯管机的基本工作原理是通过合理的支点和受力点施加弯矩使钢管发生塑性变形从而实现钢管冷弯曲的目的下模位于弯管机的前部由液压缸将其悬挂在机架上呈浮动状态 利用吊具将钢管从弯管机后部经过夹具、上模引入下模将内胎装入钢管并置于上模中心位置内胎胀块撑出顶住钢管内壁从而使钢管在弯曲过程中避免异常变形。图2.3液压弯管机工作原理图1过滤器 2柱塞泵 3二位二通电磁阀 4溢流阀
27、 5减压阀68三位四通电磁阀 911双液控单向阀 1214单向节流阀15、18压力继电器 16、17夹紧缸 19弯曲成形缸2.3.2夹紧缸工作油路循环分析启动按下启动按钮，电磁铁1YA，3YA通电。进油路为：过滤器变量泵减压阀5四位三通换向阀6左位（7右位）液压锁9（10）单向节流阀12（13）液压缸16（17）无杆腔 ；回油路为： 液压缸16（17）有杆腔单向节流阀12（13）液压锁9（10）三位四通换向阀6左位（7右位）油箱。2.3.3弯曲缸工作油路循环分析1.启动按下启动按钮，换向阀8的5YA通电。顶出缸的进油路：液压泵三位四通换向阀8左位液压锁11单向节流阀14下液压缸下腔；顶出缸的回
28、油路：下液压缸上腔单向节流阀14液压锁11三位四通换向阀8左位油箱。（2）停留：当下滑块上移动到其活塞碰到顶盖时，便可停留在这个位置上。（3）退回：当停留结束时，即操作员取下工件时，启动开关，使电磁阀8的6YA通电（5YA断电），阀8换为右位工作。压力油进入顶出缸上腔，其下腔回油，下滑块下移。 进油路：液压泵换向阀8右位液压锁11单向节流阀14下液压缸上腔；回油路：下液压缸下腔换向单向节流阀14液压锁11换向阀8右位油箱。（4）原位停止：当下滑块退到原位时，是在电磁铁7YA，6YA都断电，换向阀8处于中位时得到的。表2.2液压执行器的背压力系统类型背压力（MPa）中低压系统简单的系统和一般轻载
29、的节流调速系统0.20.5回油路带背压阀0.51.5回油路带调速阀的调速系统0.5采用带补液压泵的闭式回路0.81.5高压系统初算时可忽略不计3液压系统的计算和元件选型3.1 确定缸参数3.1.1弯管缸工作压力、内径、活塞杆直径的确定液压缸的工作压力为，选定快进、快退时回油压力损失D液压缸的内径为：由得圆整取标准直径，圆整液压缸实际有效面积计算无杆腔面积 有杆腔面积 3.1.2夹紧缸工作压力、内径、活塞杆直径的确定液压缸的工作压力为，选定快进、快退时回油压力损失D液压缸的内径为：由得圆整取标准直径，圆整液压缸实际有效面积计算无杆腔面积 有杆腔面积 3.2液压系统流量计算 3.2.1弯管缸所需流
30、量计算 表3.2弯管缸各工况所需压力、流量和功率工况负载F/N回油压力进油压力输入流量输入功率计算公式快进启动222200.2加速16670.70.18快速11110.70.0976.320.11工进1011110.58.2473.6210.11快退启动222200.5加速16670.70.37快退11110.70.1870.920.21制动5560.70.123.2.2夹紧缸所需流量计算工况负载F/N回油压力进油压力输入流量输入功率计算公式工进22220.20.4430.1620.223.2.3液压泵额定压力、流量计算及泵的规格选择1）.确定液压泵的最大工作压力由上表可知，液压缸在整个工作循
31、环中的最大工作压力为1.87MPa，本系统采用进油节流调速，选取进油压力损失为，考虑到压力继电器的动作可靠，要求压差，故泵的最高的工作压力为此压力即为泵的最高工作压力，也即溢流阀的调整压力。2）.确定液压泵的流量qp由上述计算，快进时需要最大供油量，其值为114.04L/min，回路泄露修正系数K=1.11.3，取K=1.2,则 76.32L/min=91.58L/min根据泵的流量、压力，参考机械设计手册可选取CB-50齿轮泵，额定压力p=10MPa， q=147L/min ，V=98ml/r3.3 电动机的选择1）.确定电机功率 （3.2.2） 式中，泵最大工作压力 (Pa) 泵的流量 泵
32、的机械效率 (0.750.8)，这里取0.75代入上式选用电机型号：查表选用规格相近的Y180L-4型封闭式三相异步电动机 表3.3电动机性能参数型号Y180L-4满载转速/1470额定功率/22额定转矩/ 2.2净重（B3）/ 243.4 液压阀的选择根据系统工作压力与通过各液压控制阀及部分辅助元件的最大流量，查产品样本所选择的元件型号规格（见表3.4）表3.4 液压阀的选择液压阀型号技术数据三位四通电磁换向阀WE10 (华德)通径d=10P=35MPa q=80L/min单向阀S型(华德)通径d=10P=35MPa q=400L/min溢流阀DB (华德)通径d=10P=35MPa q=6
33、00L/min单向节流阀MK (华德)通径d=8P=31.5MPa q=400L/min3.5液压辅助元件的选择及计算3.5.1管道尺寸的计算1.管道内径计算式中，Q管道内径流量(m3/s) V管内允许流速(m/s)表3.5 允许流速推荐值管道推荐流速(m/s)液压泵吸油管道0.51.5，一般常取1以下液压系统压油管道36，压力高、管道短、油黏度小时取大值液压系统回油管道1.52.6计算出内径d后，按标准选取相应的管子。1）弯管缸压油管道 取（V=3m/s）选取直径为25mm的无缝钢管道弯管缸回油管道 取（V=2m/s）选取直径为30mm的无缝钢管道2）夹紧缸压油管道 取（V=3m/s）选取直
34、径为15mm的无缝钢管道夹紧缸回油管道 取（V=2m/s）选取直径为15mm的无缝钢管道3）液压泵吸油管道选取直径为45mm的无缝钢管道3.5.2过滤器的选择过滤器产品，如下表3.5 线隙式管板连接过滤器技术性能型号流量/L/min额定压力/MPa过滤精度/um质量/kgXU-10200106.182002.25XU-16200166.182002.40XU-25200256.182002.72XU-32200326.182004.35根据上述表格，选取XU-252003.5.3 油箱容量的计算油箱在液压系统中具有储存液压油液、散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。油箱中安装有许多辅件，如空
35、气过滤器及液位计等。油箱可分为开式油箱和闭式油箱两种。开式油箱的箱中液面于大气相通，在油箱盖上装有空气过滤器。开式油箱结构简单，安装维护方便，液压系统普遍采用这种形式。闭式油箱一般用于压力油箱，内充一定压力的惰性气体，充气压力可达。如果按油箱形状来分，还可以分为矩形油箱和圆罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安装液压器件，所以被广泛应用；圆罐形油箱强度高，重量轻，易于清扫，但制造较难，占地空间大，在大型冶金设备中经常使用。初始设定时，先按油箱容量的经验公式确定油箱的容量，待系统确定后，再按散热的要求进行校核。油箱容量的经验公式为式中：液压泵每分钟排出的压力油容积（）； 经验系数；系统类型行走机
36、械低压系统中压系统锻压系统冶金机械本设计的系统类型为锻压机械，故取。 表3.5经验系数油箱容积为4液压系统性能验算4.1验算液压系统性能4.1.1管路沿程压力损失弯管缸的沿程压力损失1）压力管道的长度取L=2m，流量为管流平均速度 （4.1）式中，Q管内流量(m3) d管径的内径（m）将数据代入式中式中，V管内流量(m/s) d管径的内径（m） 液压油的运动粘度（m2/s），选用N32液压油，=，=890kg/m3将数据代入式中2320，故层流回油管道的长度取L=2m，流量为管流平均速度 （4.1.1）式中，Q管内流量(m3) d管径的内径（m）将数据代入式中式中，V管内流量(m/s) d管径
37、的内径（m） 液压油的运动粘度（m2/s），选用N32液压油，=，=890kg/m3将数据代入式中2320，故层流2）夹紧缸的沿程压力损失压力管道的长度取L=2m，流量为管流平均速度 （4.1.2）式中，Q管内流量(m3) d管径的内径（m）将数据代入式中式中，V管内流量(m/s) d管径的内径（m） 液压油的运动粘度（m2/s），选用N32液压油，=，=890kg/m3将数据代入式中2320，故层流回油管道的长度取L=2m，流量为管流平均速度 （4.1.1）式中，Q管内流量(m3) d管径的内径（m）将数据代入式中式中，V管内流量(m/s) d管径的内径（m） 液压油的运动粘度（m2/s），
38、选用N32液压油，=，=890kg/m3将数据代入式中1410，故层流3）液压泵吸油管路的沿程压力损失管道的长度取L=0.8m，流量为管流平均速度 （4.1.1）式中，Q管内流量(m3) d管径的内径（m）将数据代入式中式中，V管内流量(m/s) d管径的内径（m） 液压油的运动粘度（m2/s），选用N32液压油，=，=890kg/m3将数据代入式中1738，故层流4.1.2局部压力损失1）弯管缸的局部损失 (4.1.2) 式中，局部阻力系数 V液体流速（m/s）管道局部损失按经验公式计算压油管路的局部损失回油管路的局部损失2）夹紧缸的局部压力损失 (4.1.3) 式中，局部阻力系数 V液体流
39、速（m/s）管道局部损失按经验公式计算压油管路的局部损失回油管路的局部损失3）液压泵吸油的局部压力损失 (4.1.4) 式中，局部阻力系数 V液体流速（m/s）管道局部损失按经验公式计算管路的局部损失阀的压力损失1）三位四通电磁换向阀 (4.1.4)式中， 阀的额定流量（m3/s） q 通过阀的实际流量（m3/s） 阀的额定压力损失（Pa）(可以从产品样品中查到)将数据代入2）单向阀 (4.1.5)式中， 阀的额定流量（m3/s） q 通过阀的实际流量（m3/s） 阀的额定压力损失（Pa）(可以从产品样品中查到)将数据代入2）单向节流阀 (4.1.5)式中， 阀的额定流量（m3/s） q 通过
40、阀的实际流量（m3/s） 阀的额定压力损失（Pa）(可以从产品样品中查到)将数据代入总压力损失：(动作一) =0.4304MPa总压力损失：(动作二)=0.3061MPa总压力损失：(动作三)=0.2883MPa由于 选泵时估计的管路损失（0.5MPa），故选取的液压元件都符合要求。4.2液压系统发热温升计算4.2.1计算液压系统的发热功率弯管缸的发热功率由于系统比较复杂，功率损失的环节太多，一一计算较麻烦，通常使用下式计算液压系统的发热功率。 （4.8）式中：液压系统的总输入功率； 输出的有效功率；液压泵提供的最大压力为液压泵输入功率输出的有效功率为发热功率为夹紧缸的发热功率 液压泵提供的最
41、大压力为液压泵输入功率输出的有效功率为发热功率为发热功率最大时：4.2.2液压系统的温升1）计算散热功率前面初步求得油箱的有效面积为，按求得油箱各边之积式中：取，。根据公式求得油箱散热面积为油箱的散热功率为 (4.11)式中：油箱的传热系数，查表4.2； 油温与环境温度之差； 表4.2 油箱散热系数冷却条件通风条件很差通风条件良好用风扇冷却循环水强制冷却取故不用冷却器4.2.3油箱的结构设计油箱设计时的注意事项1) 油箱应有足够的强度、刚度。油箱一般用2.5mm4mm的钢板敢接而成，尺寸高大的油箱要加焊角板以增加刚度。油箱上盖板若安装电机传动装置、液压泵和其他液压元件，则盖板要适当加厚。2)
42、安装吸油过滤器。绷得吸油管上应安装100200目地网式过滤器，过滤器离箱底和侧壁应有一定的距离，以保证泵的吸入功能。3) 吸油管和回油管尽量远离。吸油管和回油管分别安装在油箱的两端。4) 油箱地面应略带斜度，并在最低处安装放油塞。5) 油箱内壁表面应进行特殊处理。为了防锈、放漏水、减少污染，新油内壁经喷丸、酸洗和表面清洗后，可涂一层与工作油液相容的塑料薄膜或耐油清漆。6) 在油箱的侧壁安装液位计，以指示最低、最高油位。5 PLC设计部分5.1 机器动作顺序表通过机器动作仿真，能够明确机器各动作时的相关输入信号的状态和电磁阀的通断情况，因而可以绘制出机器动作顺序表。表5.1 机器动作顺序表工况1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA发信元件继电器系统调压-+SB2K7夹紧缸一工进