枇杷外包装成型机系统设计_毕业论文设计(编辑修改稿)

枇杷外包装成型机系统设计_毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

4YA 177。 － － － － － － ＋ 5YA 177。 ＋ ＋ － － ＋ － － 6YA 177。 － － － － ＋ － － 7YA 177。 ＋ － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 8YA 177。 － ＋ － － － － － 主缸运动工作循环过程： (1) 总开关启动电磁铁 5 5YA 和换向阀 21 7YA； (2) 注料： 8YA 通电 注入浆液进入模具； (3) 快速下行。 按下起动按钮，电磁铁 1YA 通电。 这时的油路进油路为： 变量泵 1—— 换向阀 6右位 —— 节流阀 8—— 压力继电器 11 和液压缸 15 上腔 回油路为： 液压缸下腔 15 已打开的液控单向阀 7—— 换向阀 6右位 —— 电磁阀 5——背压阀 4—— 油箱 油路分析 ：变量泵 1 的液压油经过换向阀 6 的右位，液压油分两条油路：一条油路通过节流阀 7 流经继电器 11，另一条直接流向液压缸的上腔和压力表。 使液压缸的上腔加压。 液压缸 15 下腔通过液控单向阀 7 经过换向 阀 6 的右位流经背压阀，再流到油箱。 因为这是背压阀产生的背压使接副油箱旁边的液控单向阀 7 打开，使副油箱 13 的液压油经过副油箱旁边的液控单向阀 14 给液压缸15 上腔补油。 使液压缸快速下行，另外背压阀接在系统回油路上，造成一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性。 (4) 保压时的油路： 油路分析：当上腔快速下降到一定的时候，压力继电器 11 发出信号，使换13 第二章 系统分析及传动部分设计 位阀 6 的电磁铁 1YA 断电，换向阀回到中位，液压系统保压。 而液压泵 1 在电磁阀 6 处于中位时，直接通过背压阀直接回到油箱。 (5) 回程时的油路： 液压缸上腔进油路为 ： 变量泵 1—— 换向阀 6 左位 —— 液控单向阀 7—— 液压油箱 15 下腔 液压缸上腔回油路为： 液压缸上腔 —— 液控单向阀 14—— 副油箱 13 液压缸上腔 —— 节流阀 8—— 换向阀 6 左位 —— 电磁阀 5—— 背压阀 4——油箱 油路分析：当保压到一定的时候，时间继电器发出信号，使换向阀 6 的电磁铁 2YA 通电，换向阀接到左位，变量泵 1 的液压油通过换向阀旁边的液控单向阀流到液压缸的下腔，而同时液压缸上腔的液压油通过节流阀 (电磁铁 6YA接通 )，上腔油通过换向阀 10 接到油箱，实现释压，另外一部分油通过主油路的节流阀 流到换向阀 6，再通过电磁阀 5，背压阀 4 流回油箱。 实现释压。 顶出液压缸运动工作循环 (1) 向上顶出 当电磁铁 3YA 通电 ， 5YA 失电，三位四道换向阀 6 处于中位 时，此时顶出缸的进油路为： 变量泵 1—— 溢流阀 20—— 换向阀 19 右位 —— 下液压缸下腔 (2) 停留 计时器计时顶出 5s 停留 5s。 (3) 向下退回 当计时结束时，即操作员取下产品时，启动开关，使电磁阀 4YA 通电（ 3YA 断电），阀 19 换左位，压力油进入顶出缸上腔，其下腔回油，滑块下移。 进油路： 下液压缸上腔 —— 阀 19 左位 —— 油箱 确定供油方式 考虑到压力机在工作给时需要承受较大的工作压力，系统功率也较大，现采 用轴向柱塞泵 63SCY14—— 1B，实物图如下图 14 红河学院本科论文（设计） 图 24 轴向柱塞泵 其具有将 32MPa 压力的纯净液压油输入到各种油压机、液动机等液压系统中，以生产巨大的工作动力，以柱塞泵结构紧凑，效率高，工作压力高，流量调节方便。 自动补油保压回路的设计 保压回路的功用是使系统在液压缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况下能保持稳定不变的压力。 保压回路主要分 辅助泵保压回路，液控单向阀保压回路，蓄能器保压 回路，压力补偿变量泵保压回路四种基本回路。 考虑到设计要求，保压时间要达到 5S，压力稳定性好。 选用液控单向阀保压回路，则保压时间较长，压力稳定性高，选用 M 型三位四通换向阀，利用其中位滑阀机能，使液压缸两腔封闭，系统不卸荷。 设计了自动补油回路，且保压时间由电气元件时间继电器控制。 此回路完全适合于保压性能较高的高压系统。 自动补油的保压回路系统图的工作原理：按下启动按钮，电磁铁 1YA 通电，电磁换向阀 6 右位接入系统，油液一部分压力油通过节流调速阀 8 进入主缸上腔；另一部分油液将液控单向阀 7 打开，使主缸下腔回 油，主缸活塞带动上滑块快速下行，主缸上腔压力降低，其顶部充液箱的油经液控单向阀 14 向主缸上腔补油。 当主缸活塞带动上滑块接触到被压制工件时，主缸上腔压力升高，液控单向阀 14 关闭，充液箱不再向主缸上腔供油，且液压泵流量自动减少，滑块下移速度降低，慢速加压工作。 当主缸上腔油压升高到压力继电器 11 的动作压力时，压力继电器发出信号，使电磁阀 1YA 断电，换向阀 6 切换成中位；这时液压泵卸荷，液压缸由换向阀 M 型中位机能保压。 同时压力继电器还向时间继15 第二章 系统分析及传动部分设计 电器发出信号，使时间继电器开始延时。 保压时间由时间继电器在 5s 调节。 释压回路的设计 释压回路的功用在于使高压大容量液压缸中储存的能量缓缓的释放，以免它突然释放时产生很大的液压冲击。 一般液压缸直径大于 25mm、压力高于7MPa 时，其油腔在排油前就先须释压。 根据生产实际的需要，选择用节流阀的释压回路。 其工作原理：当保压延时结束后，时间继电器发出信号，使电磁阀 6YA 通电，二位二通电磁换位阀 10 处于下位，从而使主缸上腔压力油液通过节流阀 9，电磁阀 10，与油箱连通，从而使主缸上腔油卸压，释压快慢由节流阀 调节。 当此腔压力降至压力继电器的调节压力时，换位阀 6 切换至左位，液控单向 阀 7 打开，使液压缸上腔的油通过三位四通电磁阀 6，二位二通电磁阀 5，和顺序阀 4 排到液压缸顶部的充液箱 13 中去，此时主缸快速退回。 使用这种释压回路无法在释压前完全保压，释压前有保压要求时的换向阀也可用 Y 型，并且配有其它的元件。 机器在工作的时候，如果出现机器被以外的杂物或工作卡死，这是泵工作的时候，输出的压力油随着工作的时间而增大，而无法使液压油到达液压缸中，为了保护液压泵及液压元件的安全，在泵出油处加一个直动式溢流阀 3，起安全阀的作用，当泵的压力达到溢流阀的导通压力时，溢流阀打开，液压油流回油箱，起到安全保护 作用。 在液压系统中，一般都用溢流阀接在液压泵附近，同时也可以增加液压系统的平稳性，提高加工零件的精度。 液压缸的计算和确定 确定液压缸主要参数 按液压系统初选工作压力为 25Mpa，根据快进和快退的速度要求，采用单杆活塞液压缸。 快进时采用差动连接，并通过充液补油法来实现，这种情况下液压缸无杆腔工作面积 A1应为有杆工作面积 A2的 6 倍，即活塞杆直径 d 与缸桶直径 D 满足 D65 的关系。 16 红河学院本科论文（设计） 快进时候，液压缸回油路上必须具备背压 P2，防止上压板由于自重而下滑，根据《液压系统设计简明手册》表 22 中，可取 P2=1Mpa，快进时，液压缸是做差动连接，但由于油管中有压降 △ p≈ 1Mpa,快退时，回油腔是有背压的，这时 P2按 2Mpa 来估算。 图 25 单活塞杆液压缸计算示意图 11 1 2 2 1 1 26m AF A P A P A P P      (21) P1—— 液压缸工作腔的压力 Pa P2—— 液压缸回油腔的压力 Pa 故 A1=F/ηm/(P1P2/6)=(150103)/[(252/6)106 ] = (22)  14 0 .2 9 0 4 m mAD  (23) 17 第二章 系统分析及传动部分设计 5 0 . 2 6 5 m m6dD   (24) 当按 GB2348—— 80 将这些直径圆换成标准值时得： D=32mm， d=28mm 由此求得液压缸面积的实际有效面积为： A1=πD2/4= (25) A2=π( D2－ d2)/4= (26) 液压缸实际所需流量计算 1 工作快速空程时所需的流量 : 111 cvAVQ  (27) cv —— 液压缸容积效率，取 ηcv=  11 31 0. 08 3 0. 3 60 L1506 m i n0. 96 10cvAVQ     (28) 2 工作缸压制时所需流量 322 31 80 3 1 10 60 L50 .19 m i 6 10cvAVQ       (29) 3 工作缸回程时所需流量 323 32 10 60 m 10cvAVQ       (210) 液压缸主要尺寸的确 定 1) 液压缸壁厚和外径尺寸的计算 液压缸的壁厚一般指钢筒结构中最薄处的厚度。 从材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律应壁厚的不同而各异。 一般计算时候可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。 液压缸的内径 D 与其壁厚 δ的比值 D/δ10 的圆筒成为薄壁圆筒。 工程机械18 红河学院本科论文（设计） 的液压缸，一般用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒，其壁厚按薄壁圆筒的计算公式计算 δ（ PyD） /2δ 设计过程： δ—— 液压缸壁厚 mm； D—— 液压缸内径 mm； Py—— 实验压力 ，一般取最大工作压力的 (~)MPa； —— 钢筒材料的许用应力，无缝钢管： σ =100－ 110MPa； Py==23MPa 则  1 8 .3 1 .2 5 0 .3 2 0 .3 3 m m2 2 2 0ypD     在中低压液压系统中，按上式计算所得液压取 δ=35 缸的壁厚往往很小，使缸体的刚度往往不够，如在切削过程中的变形、安装变形引起液压缸工作过程卡死或漏油。 因此一般不作计算，按经验选取，必要时按上式进行校核。 液压缸壁厚算出后，即可求出缸体的外径 D1为 D1 D＋ 2δ=320＋ 235=390mm (212) 1) 液压缸工作行程的确定 液压缸工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定，并参阅《液压系统设计简明手册》中的系列尺寸来选取标准值。 液压缸工作行程选 L=500mm 2) 最小导向长度的确定 当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离 H称为最小导向长度，如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小 导向长度。 对一般的液压缸，最小导向长度 H 应满足以下要求： 设计计算过程 19 第二章 系统分析及传动部分设计 220 DLH  (213) 式中 L—— 液压缸的最大行程； D—— 液压缸的内径。 活塞的宽度 B 一般取 B=(~1)D:缸盖滑动支承面的长度 l1，根据液压缸内径 D 而定； 当 D80mm 时，取 l1=(~1)D； 当 D80mm 时，取 l1=(~1)d。 为保证最小导向长度 H，若过分增大 l1 和 B 都是不适宜的，必要时可在缸盖与活塞之间增加一隔套 K 来增加 H 的值。 隔套的长度 C 由需要的最小导向长度 H决定，即 C=H1/ 2( l1+B) (214） 滑台液压缸： 最小导向长度 H： H500/20＋ 320/2=185mm 取 H=200mm 活塞宽度： B==192mm 缸盖滑动支承面长度： =168mm 隔套长度： C=240－ 1/2(192＋ 168)=－ 60mm 所以无隔套 液压缸缸体部分长度应等 于活塞的行程与活塞的宽度之和。 缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。 一般液压缸缸体长度不应大于内径的 20~30 倍。