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购买文档就送对应 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 摘要 老式的金属打包机的电气控制部分大多数仍采用继电器控制，这种控制方法采用众多的电器元件，逻辑布线复杂，接点多，故障率高，设备运行可靠性差。采用 此设计一种全新的基于 系统工作性能稳定 ,提高了生产线的自动化程度 ,并切实提高了生产线的生产效率。同时也介绍金属打包机的发展历史、结构，并进行了液压系统的设计、 制系统的设计。 关键词 ： 金属打包机 可编程控制器（ 液压系统 of be to So a of is of of of of of its of LC 咨询 14951605 1 目录 摘要 . 1 . 一章引言 . 1 属打包机及其 在国民经济的地位 . 1 属打包机的原理及基本要求 . 1 属打包机的类型 . 1 压传动打包机的优点 . 3 国液压打包机的应用及展望 . 3 国废金属加工设备的生产规模及现状 . 4 国液压打包机的研制应用现状 . 4 国液压打包机 “十一五”发展方向 . 5 国废钢加工设备前景展望 . 6 第二章 液压金属打包机的结构 . 8 包机的运动 . 8 包机运动的控制 . 8 包机的总布局 . 9 第三章 液压金属打包机液压系统的主要的设计及计算 . 10 术要求 . 10 压元件的计算与选用 . 10 载分析和运动分析 . 10 压缸主参数的计算 . 12 压泵的选择与计算 . 13 动机的计算与选用 . 15 压系统图的的拟定 . 15 压回路的选择 . 15 压系统的性能验算 . 17 液温升验算 . 17 第四章 液压金属打包机的 制系统设计 . 18 机功能结构 . 18 2 概述 . 18 起源 . 18 功能、 . 19 主要特点 . 19 编程控制器的定义 . 19 编程控制器的分类 . 19 C 的原理 . 20 选型方法 . 21 型的选择 . 24 选择要求 . 24 选用 . 25 制系统硬件设计 . 25 制要求和工作方式 . 27 控制过程 . 28 制系统控制程序及说明 . 30 结论 . 37 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 38 错误 !未找到引用源。 1 第一章引言 属打包机及其在国民经济的地位 金属打包机的作用 的功能是将机械工业的余废料、即一定厚度下的边角余料，线材、切削及小型薄壁金属容器、包装物、小型构架，废旧金属生活制品等物料，挤压成具有一定规 格和紧密度的束块，便于运输和回炉冶炼。 金属打包机在国民经济中的地位 工业部门的金属下脚料及生活用金属制品的废弃物都日益增多，这无疑将会对人类环境产生污染；另方面人类社会的不断消耗，各类矿物资源也会逐渐减少。如何利用金属废弃物，即防止污染，又变废为宝，资源永续成为一个重要的研究课题摆在人类面前。 属打包机的原理及基本要求 金属打包的基本原理 产生塑性变形的性质，给金属材料以足够的、能聚集并产生永久形变的外力，从而形成紧密的束 块。所以，不能产生塑性变形，或塑性变形很小的金属，便不能直接进行打包处理。如高碳钢、工具钢、钢丝绳及铸铁等，就不能直接装机进行打包。 金属打包的基本要求 -（ 1）要有足够的挤压力。能使被处理的金属材料产生塑性变形束块，并使被束块达到一定要求的密度。（ 2）要有一个能容纳金属物料、并能封闭起来承受挤压力的料箱。在满足这两项基本要求的前提下，又根据不同的应用要求和不同的处理对象，就产生了许多不同类型的金属打包机。金属打包机的工作原来，就是在一个封闭的料箱内，使用工作力推动压头对金属物料进行挤压，使金属物料形成一定尺寸和密度的束块。 属打包机的类型 各个国家对废旧金属的回收方法不同，加工规模、体制各异，各国研制使用的金属打包机就各有特点，类型很多。但除尺寸规格、具体的结构类型不外乎如下几种： 按料箱的封闭方法，有合盖式和组合式。 （ 1）合盖式 旋转的机盖，加料后机盖闭和，形成封闭的挤压室，在合盖过程中，利用操纵机盖的推动力，对松散的金属物料，进行一次预压。一次封闭的容量大，适用范围广。所以种类型的结构被采用得最多。在中型、大型的金属打包机上也能组成自动化作业线，只是在加料时间，压头要等待，不 能连续打包，在单位液压金属打包机控制系统的设计 2 时间内的打包数量比较低。 （ 2）组合式就是合盖式与其它形式的封闭料箱的方式结合于一体。在机盖闭合后，带有拖板的第一级压头将物料推压到挤压室，机盖就开启，在第二级压头挤压工作时，就可进行加料于托板上。当包块成形推出机外，压头回程，托板上的料立即被挡入料箱内，又可合盖进行新的循环工作。这种类型弥补了某种的无予预压作用，又弥补了合盖式的间歇太长的缺点，但还是不能进行完全的连续加料，且机构也复杂，所以采用这类型式的金属打包机还不多见。 按压头加压的方法，有单压头加压、双压头加压和三压头加压等形式。 单压头加压 从一个方向对金属物料施加压力。这种类型目前多见于小型的 100吨压力以下的、和小吨位压力的处理有色金属的金属打包机。双压头加压 别从相互垂直的两个方向，分别对金属物料施加挤压力。这种加压方式的机型目前被采用得最多，小、中、大各级吨位压力的都有，既能保证包块有一定的密度，又能简化机器的结构。三压头加压 别对金属物料施加压力。这种加压方式的机型一般功率都比较大，即压力吨位都较大。这种加压方式多与其他方式的料箱封闭形式配合使用， 生产效率高，包块的密度高。当然机器的结构也复杂。 从金属打包机的发展趋势看，是在向多功能、大吨位、高生产率的方向发展。当然。这要以各国的具体国情而定。不过，有一点是一致的，不论什么机型结构，均以液压传动为主。 我国的金属打包机的概况从不完整的资料看，目前国内所拥有并使用的金属打包机，除简陋及代用设备外，分为丝杆传动和液压传动两大类。 （ 1）、丝杆传动金属打包机 目前的机械厂从事商品生产。但仍有许多金属回收单位自造自用。基本结构都大同小异，一般都采用合盖式、双压头加压。各压头、盖板均分别由电动机、减速器、丝杆及螺母进行传动，人工取包或机械顶出包块，具体结构繁简不一。这类打包机的主压头压力，正式标定的有 100吨力和 200吨力两种，还有没有标定吨位的，也只是在 100吨力左右。由于丝杆传动的功率损耗大，磨损大，体积大，所以一般不用这种传动结构来制造大吨位级的打包机。 丝杆传动的金属打包机，以其结构简单，易于制造，在我国金属回收行业向机械化发展方面，是起了一定的推动作用的。但由于这种传动的功率损失太大，压力的传动不稳定，加工的包块密度底，以及丝杆传动的自身缺点和限制，不能得到发展，终会被淘汰。 （ 2）、液压传动金属打包 机 从六十年代开始，我国就有了制造液压传动金属打包机的工厂。与其它的工业发达错误 !未找到引用源。 3 的国家相比，虽然起步晚了些，但随着金属回收工业的发展，液压金属打包机的发展也相当迅速，有了一批适合我国国情的、不同规格和品种的设备装备在各金属回收单位。 按主压头压力吨位有： 63吨、 100吨、 160 吨、 250吨、 300吨及 1600 吨数种。 300吨和 1600吨力级的多为冶金部门所使用；金属回收单位目前使用最多的是 100吨压力，其次是 160吨力和 250 吨力级，再大的就少了。 从结构特征来讲，多数为合盖式的双压头加压。这类结构，以宜昌机床 工业公司所研制的系列产品为代表。 另外，最近几年还发展了适合县、镇及机械轻工部门使用的合盖式单压头加压、移动式等小而轻便的金属打包机。 压传动打包机的优点 液压打包机之所以发展迅速在于有许多其它传动方式不可比拟的优点，而这些优点又正适应金属的物料打包工作需要。这些优点是： （ 1）、很容易得到大压力，能在工作行程的任何位置进行满负载的挤压工作。金属物料变形稳定，挤压出的束块密度高。 （ 2）、能容易实现自动变速，即压头在低压力时能快速行动，高压力时慢速行动。所以节省功率，提高效率，亦有利于金属物料的变 形。 （ 3）、工作时传动平稳，噪声小。机器的结构紧凑，体积小，占地面积小。 （ 4）、容易实现过载保护。在额定压力下，可随时调节压力的大小，即能保护设备的安全，操作也方便。 （ 5）、容易实现自动化，容易实现远程操作，工人劳动强度低。 （ 6）、功率损失小，节省能源。标准化程度高，液压元件容易更换。 国液压打包机的应用及展望 我国液压打包机的研制应用起步于上世纪 80 年代中期。原国家计委在发展中国钢铁工业中把废钢铁回收加工列入节能项目，宏观政策上鼓励发展。当时由商业部和国家物资局从捷克斯洛伐克、日本、美 国、联邦德国等组织引进了部分废钢打包机。首先在京、津、沪等大中城市应用。然后通过技术引进，技术合作等形式逐步形成了我国废金属加工设备生产体系。那时，中国仍然以计划经济为主，市场调节为辅。隶属于机械工业部的宜昌机属工业公司责无旁贷地承担了引进设备的技术吸收转化和国产设备的研制开发等生产任务，并为我国液压系列废金属加工设备的推广应用做出了历史性贡献。90 年代后，随着我国市场经济的不断发展完善，废钢加工设备研制生产企业逐步向长江流域和华东地区转移，江苏华宏科技股份有限公司（原江阴市液压机械厂）就应运而液压金属打包机控制系统的设计 4 生了。常熟 市锻压机床有限公司，武汉供销机械厂，宁波非标设备厂等也都生产了一定数量的废金属加工设备。 国废金属加工设备的生产规模及现状 据粗略统计，自“九五”时期以来：我国年均生产各种废钢加工设备在 4 4005300 台（件）， 21 世纪后年均产量有了较大增长，这与我国钢铁蓄积量“十五”时期大幅增长的情形相同。其中大型废钢加工设备（包括抓钢机）多数服务于大型冶金企业，其所占比例较小，大约在 10%15%。而中小型废钢加工设备一般使用在再生资源回收利用公司和基层回收站，约占设备总量的 85%90%。近些年 有色金属和不锈钢企业发展迅猛，炉前选用废金属打包机加工原料的日见增多。江苏华宏科技股份有限公司是我国专业生产废钢加工设备的新兴力量。“九五”时期共计生产废金属加工设备 3 800 余台（件），产值达 16 780 万元。 “十五”期间生产各类废钢加工设备 14 895 台（件），实现销售 80 513 余万元，占据了国内较大的市场分额。 2006 年 1 月至 2007 年 6 月，江苏华宏又生产各类废金属加工设备 5 667 台（件），实现销售达 42 880 万元， 18个月的产量和产值约占“十五”时期的 38% 和 江苏华宏自“九五”时期至今，一共累计生产各类废加工设备 24 362 台（件）。华宏设备以占国内市场份额 50%计，全国同期应有废金属加工设备总数为 48 724 台（件）；若以 40% 计则全国同期设备总数为60 905 台（件），约相当于年产 5 300 台（件）。若含抓钢机，冶金渣破碎机及研磨设备等，废钢加工设备总数应在 50 00062 000 台（件）左右。当然这只是理论推导值，尚不包括报废折旧部分，也未计进口和出口部分。 国液压打包机的研制应用现状 (1) . 我国废金属加工设备的研制现状 从上世纪 80 年代后期引进国外废钢打包机至今已有 20 余年。中国加入世贸组织也已多年，世界经济一体化的进程不断加快，而我国液压打包机的研制现状仍有许多令人不满意的地方。 新产品开发研制的动力、财力不足。目前在企业中设有科研所的只有湖北力帝和江苏华宏。在竞争日趋激烈的今天，企业只能以赢利为目的，而国家和政府又没有科研经费投入，这个领域似乎成了被人遗忘的角落。经久耐用、简单可行的设备受欢迎。废钢回收加工，北方称之为收破烂儿，南方叫收废品，一般的人不愿意干。当然在循环经济，节能环保等新概念的冲击下，人们的观念有 所改变。中国的传统是勤俭节约，投入少产出多，特别是废钢加工设备只要求简单易用，不欢迎复杂奢侈。所以 20 多年后的今天，废钢打包机仍是老面孔，新产品的开发并不多见。集打包、剪切功能为一身的液压打包剪机国内尚无批量生产。 (2). 我国废金属加工设备应用现状 我国液压打包机主要应用在冶金系统和从事再生资源回收利用的相关企业，有色金错误 !未找到引用源。 5 属加工冶炼厂和不锈钢生产企业等。 液压打包机在冶金工业中的应用我国自行研制的 打包机、打包机，其结构简单，一般采用合盖锁紧销 代替垂直挤压机构，有手动和半自动两种。大功率打包机为大型钢铁企业所用：如宝钢、太钢、莱钢、广钢、杭钢等钢铁企业都选用大功率打包机和门式剪切机等，一是对生产过程中的边角余料加工打包；二是对社会收购废钢进行加工，冶金企业拥有的打包机、剪切机只占全社会设备量的一部分，但都是大功率设备。 液压打包机在再生资源回收企业中的应用 据报道：全国废品回收人员在 1 000 万人以上，全国供销社系统共有再生资源回收网点近 10 万个，交易市场 540 多处，从业人员近 50 万人。金属打包机广泛应用于再生资源回收企业。特别是中小型打包 机很受市场欢迎。占国内市场半壁江山的江苏华宏经常满负荷生产，节假日还加班加点，但华宏系列产品始终供不应求。据粗略估算：我国液压打包机产量约占全国废金属加工设备的 90%左右，抓钢机、钢渣破碎、研磨设备等约占 10 % 。 液压打包机在有色金属、不锈钢领域的应用 2006 年我国再生有色金属总产量达455 万吨。其中再生铜 168 万吨，再生铝 235 万吨，再生铅、再生锌产量分别为 39 万吨和 11 万吨。液压打包机在有色金属投炉冶炼工段使用十分普遍，绍兴中环铜业公司和富阳杭富线缆有限公司都采用华宏 液压打包机加工废铜原料。 2006 年我国不锈钢产量达 530 万吨，消费量为 595 万吨，成为全球第一不锈钢生产大国。在不锈钢冶炼生产过程中，不锈钢创花、不锈钢轻薄料等加工压块都需要废金属打包机，经加工后的包块既方便投炉，又节能环保。 国液压打包机 “十一五”发展方向 根据国家发改委颁发的钢铁产业发展政策，“十一五”期间我国钢铁工业经调整后仍将持续、稳定、健康发展。它对钢铁产业发展规划、产业布局、产业技术政策、企业组织结构、投资管理等都作了详细规定，为钢铁工业的健康发展指明了方向。 “十一 五”期间以年均产钢 4 . 2 亿 4 . 3 亿吨计，我国将共计生产粗钢 21 亿 吨，以吨钢单耗废钢 165 千克计，即需废钢 34 650 万 35 475 万吨，相当于年均使用废钢 6 900 万 7 100 万吨。钢铁产业发展政策第十五条要求精料入炉、清洁生产；第三十五条要求多用废钢，减少矿石用量；鼓励发展电炉炼钢，鼓励废钢精细加工，提倡废钢实行定点定向配送供应。有鉴于此，笔者认为：我国废钢加工设备“十一五”发展方向是： (1). 稳定现有废钢加工设备生产企业，并使之健康发展 为保证“十一 五”期间钢铁工业的废钢供应。国家宏观管理部门应重视现有废钢加工设备生产企业，把它作为发展循环经济的重要内容来抓。在银行贷款，税收政策和技术改造等方面给以扶持，使之稳定健康发展，并在原有基础上鼓励创新，使它们成为该液压金属打包机控制系统的设计 6 行业的民族品牌工业。 (2) . 注重科技投入，加强国际间的交流合作国产的废钢加工设备结构简单，操作容易，价格也较便宜，深受广大用户的欢迎。但 20 多年以来，废钢加工设备的技术改造，科技创新投入严重不足，宏观管理部门及相关的科研院所也很少有人关注这一领域。 国际的交流合作平时只局限于贸易交流，或流于 经贸洽谈等，湖北力帝公司研制的国家星火计划，但推广应用难度很大。对于意大利考尔码公司的液压打包剪切机，带抓斗的金属液压打包机和德国美卓林德曼公司的废钢加工系列设备等样机应组织力量吸收转化，为我所用。 (3) . 发展先进加工工艺，以增加纯净废钢的市场供应量对于自动上料，并能除尘去杂的废钢加工设备应鼓励研制开发，因为这类设备可以大幅度提高劳动生产率，还能与精料入炉，清洁生产相匹配。同时也能促进废钢配送制度的建立。 (4) . 建立废钢加工设 备基金会建议中国废钢铁应用协会协同废钢加工设备委员会发起建立废钢加工设备基金会。废钢和废钢加工设备的使用单位，生产单位都有义务按比例为基金会筹措资金，该基金主要用于新产品的研制开发以及奖励对该行业作出卓越贡献的人士等。 国废钢加工设备前景展望 我国废钢加工设备的指研制设计和生产与国家的经济发展速度，特别是与冶金工业的发展密切相关。我国“十一五 ” 期间的 均增长在 7%8%， 2010 年我国粗钢产量将超过 吨，国内钢材需求总量将达到 时年需废钢将达 8 000 万 9000 万吨。 (1) . 废钢加工设备的数量、质量均呈增长提高状态 在废钢供应环节中，国家鼓励批量采购，集中加工，统一配送。对钢铁企业则鼓励精料入炉，积极开展资源的综合利用。 2007 年钢铁行业将节能 1 700 万吨标煤，减排二氧化硫 9 万吨，节水 3 亿吨。随着“钢铁产业发展政策”的全面落实，随着废钢加工配送体系的逐步推广建立，需要加工的废钢将逐年增加，所以社会对废钢加工设备的质量，数量都将有新的要求。 (2). 各种类型的废钢加工设备将协同发展 由于我国是发展中国家，将长期处于社会主义初级阶段。以冶金工 业为例：全国钢铁企业中有宝钢、武钢，鞍钢等现代化的大型钢铁企业，也有像南京，杭州、济南等准现代化企业，甚至还有像加兴、遂昌、锡兴等“第三世界”的企业。由于各自的经济实力不同，选择废钢加工设备自然是量力而行，各取所需。同样对于各种类型的再生资源企业，对于废钢回收加工供应企业采购废钢加工设备的选择标准是千差万别的。所以在“十一五”时期，各种类型的废钢加工设备（含进口、国产、大、中、小等）仍将共同错误 !未找到引用源。 7 存在、共同繁荣、和谐发展。 (3) . 综合加工设备、一机多能设备将更受青睐 社会需要自动化程度高，生产效率高，具有生 产流水线形式的废钢综合加工设备，对一机多能设备将更受青睐。如韩国大模技术有限公司生产的 列金属打包机可360 度自由旋转且功率大，适合大钢厂料场作业；詹阳动力重工公司生产的履带式液压抓钢机附带电磁吸盘和散料抓斗，一机多用深受钢铁企业迎。意大利考尔玛公司的液压打包剪切机系列产品，具有打包和剪切的双重功能，是废钢加工设备的发展方向。建议中国废钢铁应用协会和废钢加工设备委员会组织力量开展全国范围废钢加工设备产量、产值以及生产能力调查，包括各类生产企业、工程技术人员，产品销售地域等等。以普查为基础，组织行业专家 制定废钢加工设备“十一五”规划，并配合质检等部门推行废钢加工设备产、销售许可证制度，使全行业逐步升级换代，规范有序。 液压金属打包机控制系统的设计 8 第二章 液压金属打包机的结构 目前国内使用最多最广泛的是宜昌机床工业公司生产的液压传动金属打包机，基本类型属于合盖式双压压头加压形式。在现有系列的不同规格的打包机中，其主机的结构基本相同，所以在这里介绍金属打包机的结构。 包机的运动 打包机从加料后开始工位运转，到束块推出，运动停止，为一个单次工作循环。其程序如下： （ 1）、合盖 成压缩室。在盖板旋转合箱的过程中，对松 散的泡物料或薄壁容器，进行一次压缩。压缩室的高即为束块高。 （ 2）、第一级压头加压 向加压。此压头行程是限位的，即到束块宽度位置就停止。这样，在压缩室的前端形成一个高压室。 （ 3）、第二级压头加压 向的加压。这级压力是在高压室内，对已初步形成的束块，进行整形定性的最终挤压，形成紧密度较高的束块。这级压头的行程不限位，只到最高压力为止。 （ 4）、开侧门 泄主压头压力，拉开机身侧边的出包门。 （ 5）、推出束块 束块从侧门推出机外。 （ 6）、回位 压头退回，侧门关 闭，机盖启开。即可进行下一工作循环的加料。 上述这几个程序是基本的工位循环，期间还有一些辅助运动，如持续加压，泄压等，这根据机型不同，在液压动作程序表中列出 。 包机运动的控制 手动控制 操纵箱上逐个操纵电器按钮，每个按钮只控制一个程序的动作，动作完成便停止，另有一种直接操纵液压换向阀的手动操纵打包机，是按照液压原理图上的动作程序表，依次扳动换向阀手柄的位置，每个程序的转换及程序的正确与否，均靠操纵人员掌握。半自动控制 包机的运转只需按一次按钮，从合盖开始到开盖为止的全循 环，中间全过程的各程序转换完全自动进行。所谓半自动，实际就是因为打包机本身不能进行自动加料而已。 第二章 液压金属打包机的结构 9 包机的总布局 打包机一般分为二大部分 主机部分 图 1 按其功能，主要由相互垂直卧式安装的二部液压机构成，另加一些辅助机构。若按构成的结构分，即是：（ 1）机体（ 2）侧缸系统（ 3）主缸系统（ 4）机盖系统（ 5）侧门系统（ 6）锁紧机构。 b、动力系统 制机构。布置在机器的后部、侧缸的两侧。而电控操纵 箱则置于机器同主缸的一侧。整个系统由下列部分组成：（ 1）油箱部分（ 2）油泵 3）控制阀（ 4）管路系统（ 5）电气系统（ 6）电控箱。 液压金属打包机控制系统的设计 10 第三章 液压金属打包机 液压系统的 主要的设计 及 计算 术要求 设计制造一台金属打包机，其压头的运动采用液压传动，要求通过电液控制实现的工作循环为：快速下降 慢速加压 快速回程。最大压头压力为 200吨，快速前进的速度1=53mm/s,快速下降的行程 80速加压前进的速度2=20mm/s。快速退回的速度为 60mm/s,快速上升的行程 00 压元件的计算与选用 载分析和运动分析 金属打包机做上下直线往复运动，且行程较小，故选用单杆液压缸作执行器，取缸的机械效率 9按负载选择执行元件工作压力 负载F/N 50000 工作压力P/7 表 9主机类型选择执行元件工作压力 主机类型 机床 农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机构 液压机、中 大型型挖掘机、重型机械起重运输机械 工作压力 P/床 合机床 龙门刨床 拉床 10 16 20 32 2 5 8 810 已知公称推力 2000表 9为 30下表为 液压执行器的形式、特点、和适用场合 形式 特点 适用场合 获得方法 液压缸 活塞缸 双杆 两杆直 磨床； 自行设第三章 液压金属打包机的液压系统的主要设计及计算 11 径相等时，往返速度和出力相同；两杆直径不等时，往返速度和出力不同 往返速度相同或不同的机构 计 单杆 一般连接，往返方向的速度和出力不同；差动连接，可以实现快进；d=动连接，往返速度和出力相同 各类机械 选用或自行设计 柱塞缸 单杆 结构简单，制造容易；靠自重或外力回程 液压机、千斤、小缸用于定位和夹 紧等 选用或自行设计 双杆 结构简单，杆在两处有导向，可做得细长 液压机、注塑机动回程缸、各类热压机等 自行设计 复合增速缸 可获得多种出力和速度，结构紧凑，制造较难，成本高 液压机、注塑机、实验机和数控机床换刀机构等 自行设计 复合增 体积 模具成 选用或液压金属打包机控制系统的设计 12 压缸 小，出力大，行程小 形挤压机、金属成形压印机、六面顶、液压实验台等 自行设计 伸缩式 行程是缸长的数倍，节省安装空间 汽车车厢举倾缸、起重机臂伸缩缸等 选用 液压缸选用活塞单杆式，并在快进时作差动连接。此时液压缸无杆腔工作面积 为有杆腔工作面积 两倍，即活塞杆直径 d 与缸筒直径 D 的关系为d= 压缸主参数的计算 打包机在工作时必须考虑背压 以防工作中出现前冲的问题，取 由于油管中有压降 P 存在，有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时可取 P 退时回油腔是有背压的，这时 可按 算。 2 =4P=4 2000000/30000000 取 300mm d=取 210塞杆缩回时的实际拉力 P 422 入数据可得： 10 N 活塞差动前进时的实际推力 21 3=2657696 活塞杆工进时的流量： Q=24D =3002 53mm/s/4 =s 活塞杆快退时的流量： 第三章 液压金属打包机的液压系统的主要设计及计算 13 q1=2102 60mm/s/4 =s 由于行程与活塞杆直径比 l/d10 的受压拄塞或活塞杆要做压杆 稳定性验算。故取 L 为 200 活塞杆工进的时间： =V/q = v =h) 活塞杆宿回时的行程时间为： V/q = 422 =h) 液压缸的功率为： P= = 液压泵的选择与计算 由液压缸的工作要求，液压缸在最高工作压力时缸的输入流量极少且进油路元件较少，故泵至缸间的进油路压力损失故取为 P=总 = P +P 液压泵的总效率 液压泵的类型 齿轮泵 螺杆泵 叶片泵 拄塞泵 总效率 5 下表为液压泵类型及特性 特性 齿轮泵 叶片泵 螺杆泵 柱塞泵 轴向式 径向式 额定压力/压泵25 压16；高压 32 0 约 40 约 40 排 135 25150 410 650液压金属打包机控制系统的设计 14 量/ 50 0 0 0 0 最高转速/ 300700 500400 10002300 500 1800 最大功率/20 320 390 2660 260 适用黏度/ 20500 20200 1949 20200 20200 自吸能力 非常好 好 最好 差 差 变量能力 否 单作用叶片泵变量 否 好 好 功率质量比/ 中 大 小 大 大 输出压力脉动 大 小 小 小 小 污染敏感度 小 大 小 大 大 历时变化 齿轮磨损后效率下降 叶片磨损后效率下降较小 螺杆磨损后效率下降 配流盘、滑靴或分配阀磨损时效率下降较大 配流盘、滑靴或分配阀磨损时效率下降较大 黏 很大 稍小 很小 很小 第三章 液压金属打包机的液压系统的主要设计及计算 15 度对效率的影响 噪声 小 大 小 中 最小 中 大 中 大 价格 最低 中 高 高 高 适用场合 机床、工程机械、农牧机械、搬运机械、车辆 机床、液压机、注塑机、工程机械、飞机及要求噪声较底的场合 精密机床和机械、轻纺化工机械、石油机械 工程机械、矿山冶金机械、锻压机械、建筑机械、船舶、飞机等 工程机械、矿山冶金机械、锻压机械、建筑机械、船舶、飞机等 在此我选用拄塞泵 总效率为 总 =P/ 电动机的计算与选用 电动机的功率的选择 过查表，选用规格相近的 定转速 1480r/率 55压系统图的的拟定 压回路的选择 首先要选择调速回路。由于金属打包机的液压系统的功率大，工作负载变化大，故采用容积调速方式。为满足速度的有级变化，采用压力补偿变量液压泵供油。即在快速下降时，液压泵以全流量供油，当转换成慢速加压时，泵的流量减小在最后 5泵的流量减到零。当液压缸反向回程时，泵的流量恢复到全流量。液压缸的运动方向采用二位二通 机时换向阀处于中位，使液压泵卸荷。为防止压头在下降过程中由于自重而出现速度失 控现象，在液压缸无杆腔回路上设置一个内控单向顺序阀。本机采用行程控制，利用行程开关来切换电液换向阀，以实现自动循环。 液压金属打包机控制系统的设计 16 阀类元件及辅助元件表： 序号 元件名称 1 泵 2 溢流阀 3 压力表及开关 4 单向阀 5 二位二通型电液换向阀 6 单向顺序阀 7 夜压缸 8 过滤器 9 压力继电器 如图 1 第三章 液压金属打包机的液压系统的主要设计及计算 17 图 3 液压系统的性能验算 回路压力损失验算 由于系统的具体管路布置尚未确定，整个回路的压力损失无法估算，仅只阀类元件对压力损失所造成的影响可以看得出来，供调定系统中某些压力值 时参考，这里估算从略。 液温升验算 工进在整个工作循环中所占的时间比例达 96%，所以系统发热和油液温升可用工进时的情况来计算。 工进时液压缸的有效功率为 P=泵输出的功率为 P/此得液压系统单位时间的发热量为 Q=P=8打包机允许油液的温升 由下式计算油箱的最小有效容积 1033=103 800030 4.4 如果实际所采用的油箱的有效容积 须设置冷却器。 ：液压金属打包机控制系统的设计 18 第四章 液压金属打包机的 制系统设计 机功能结 构 金属打包机是一种成型设备，其功能是将金属加工中产生的废料挤压成一定尺寸的块状，使之适合生产要求，提高回收效率。下面为工作过程： 金属废料 料斗 轻压 保压 退回原位 重压 液压系统及工作原理如图 1 所
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