HY25B型液压滑台设计【7张CAD高清图纸和说明书】【JX系列】
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毕业设计论文任务书任务书1. 毕业设计(论文)题目: 液压动力滑台(用于精镗)2. 毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求工作面宽 B=250mm; 行程 250mm进给力 10000N滑台快进速度 10m/min最小进给量 25mm/min推荐值: 油缸内径/活塞杆直径 63mm/45mm 油泵流量 16l/min滑台自动循环: 快进工进死铁停留快退原位停止3. 毕业设计(论文)工作内容及完成时间撰写开题报告 1周液压系统、滑台受力分析及结构设计 5周装配图及零件图绘制 4周外文翻译及设计说明书 2周注: 图纸总量零号图纸33.5张翻译时实词不少于4000字4. 参考资料沈阳工业大学主编.组合机床设计.上海科技出版社,1985.9,第一版金振华.组合机床及其调整与使用.机械工业出版社,1990,第一版东南大学章宏甲.液压与气压传动.机械工业出版社,2000.5,第一版贾铭新.液压传动与控制.国防工业出版社,2000.1,第二版姚永明.非标准设备设计手册.上海交通大学出版社,1999.12,第一版手册组.机床设计手册.机械工业出版社,1986.12,第一版 金属切削机床(组合机床设计及机床自动控制).南京航空学院, 1975.5 Richard P.Paul Manipulators: Machematics Programming and control, MIT Press, 1981. 1液压动力滑台(用于精镗)的设计姓名:赵蓓蓓 班级:990316摘要该课题主要是研究液压系统及电器控制电路设计、相关液压元件的选用和图纸绘制。而液压系统的工作原理在本课题中主要通过液压滑台的动作循环来实现.液压动力滑台是液压动力组合机床最主要的通用部件之一,是完成刀架切削运动和进给运动的动力部件。它的质量以及控制原理直接关系到零件的加工质量。液压动力滑台由滑台、滑座、油缸三部分组成.油缸固定在滑座上,活塞杆则固定在滑台的下面。滑座和滑台配置山-矩形导轨。滑台在滑座上的移动,借助于液压站打出的压力油通入油缸前腔或后腔来实现的。滑台的工作速度则通过调整节流阀进行无级调速。滑台的各种工作循环由专门的液压系统配以相应的电气及液压挡铁来实现。该课题完成后可为组合机床提供平稳、可靠的进给运动动力部件,从而来保证零件的加工质量。关键词液压动力滑台 液压控制原理 切削运动 进给运动主要数据工作面宽 B=250mm; 行程 250mm进给力 10000N滑台快进速度 10m/min最小进给量 25mm/min 指导老师:The design of the hydraulic power sliding table(to be used for finish-boring)Name: Zhao Bei Bei Class: 990316ABSTRACTThis theme is mainly study hydraulic system and electric control electrocircuit design, the selection of the hydraulic components and the paper drawing .In this theme, the working principle of the hydraulic system is realized by the operation cycle of the hydraulic power sliding table. Hydraulic power sliding table is one of the most universal components of the modular machine tool. It can finish the cutting movement and feed movement of the tool post . Its quality and control theory have something to do with the working quality of the parts directly. Hydraulic power sliding table is composed of sliding table, saddle and oil cylinder. Oil cylinder is fixed on the saddle and piston rod is fixed under the sliding table. The sliding table and the saddle set up E-rectangular guide way. The removal of the sliding table is depended on which the pressure oil from the hydraulic station flows into the front space or the back space of the oil cylinder. The working speed of the sliding table carries on stepless speed changing through adjusting throttle valve. All kinds of the working circulation of the sliding table is finished by special hydraulic system setting up corresponding electric and hydraulic stopper. This theme supplies stable and reliable feed movement power component for the modular machine tool to assure the working quality of the parts.KEY WORDHydraulic power sliding table Hydraulic control theory Cutting movement Admission movement MAIN DATUMThe breadth of the Working face breath: B=250mm Stroke: 250mmFeed force: 10000N The lest depth of feed: 25mm/minThe rapid feed speed of the sliding table: 10m/minFaculty adviser: 目 录绪论1液压动力滑台有关备用数据的计算2第1章 液压缸的结构设计31.1 负载图及速度图31.2 初定液压缸的结构尺寸41.3 液压缸工况图5第2章 拟订液压回路92.1 选择液压回路9 2.2 组成液压系统图10第3章 计算和选择液压元件133.1 确定液压缸的规格和电机功率133.2 液压阀的选择143.3 确定管道尺寸153.4 确定油箱容量15第4章 液压系统主要性能的估算164.1 液压缸的速度164.2 系统的效率164.3 液压系统发热与温升的验算22第5章 导轨的设计计算与检验245.1 导轨的设计计算245.2 导轨许用比压值的算255.3 导轨面比压的计算25结束语30个人心得31谢词32参考文献33附录34译文资料34资料译文49绪论液压传动相对于机械传动来说是一门新技术。近代液压传动在工业上的真正推广使用只是本世纪中叶以后的事,至于它和微电子技术密切结合,得以在尽可能的空间内传递出尽可能大的功率并加以精确控制,更是近十年内出现的新事物。当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪音、经久耐用、高度集成化等各项要求都取得了重大的进展,在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新成就。此外,在液压元件和液压系统的辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面,更日益显示出显著的成绩。我国的液压工业开始于本世纪50世纪。60年代开始进行自行设计。从80年代起,我国加速了对西方先进液压产品和技术的有计划引进、消化、吸收和国产化工作,使得我国的液压技术在产品质量、经济效益、人才培训、研究开发等各个方面取得长足的发展。 由于液压技术广泛地应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、摩擦磨损技术、可靠性技术以及新工艺、新材料的应用,使系统的液压技术有了新的发展,也使液压系统和元件水平有了很大提高。但是,尽管如此走向21世纪的液压技术不可能有重大的突破,应当主要依靠现有技术的改进和扩展不断扩大其应用领域以满足未来的要求。其主要发展趋势将集中在1) 减少能耗,充分利用能量2) 泄露控制3) 污染控制4) 主动维护5) 机电一体化6) 液压CAD技术7) 新技术、新工艺的应用随着液压技术的发展,作为完成刀架切削运动和进给运动的部件液压动力滑台自然也得到了长足的发展。它使得零件的加工质量得到了较大的提高。而本课题正是为了设计出能够给组合机床提供平稳、可靠的进给运动动力部件液压动力滑台而展开的。液压动力滑台有关备用数据的计算1对镗削头重力的估算(图见组合机床设计附表6): 2对滑台重力的估算(图见组合机床设计简明手册表5-3) 3镗削头和滑台总重第1章 液压缸的结构设计1.1 负载图及速度图1.1.1 负载分析切削力摩擦阻力Ffs =fsG =0.23060.72=612.14NFfd =fdG =0.13060.72=306.07N惯性阻力Fm =ma =31210/0.51/60=104N重力阻力因工作部件卧室布置,固重力阻力为零。密封阻力将密封阻力考虑在液压缸的机械效率中去,取液压缸的效率m=0.9背压阻力背压力PB由后面选取根据上述分析(没有考虑颠覆力矩的作用)可算出液压缸在各动作阶段中的负载,如表1所示。表1 液压缸各动作阶段中的负载工 况计算公式液压缸负载F/N液压缸推力F/M=F/0.9N启 动F=Ffs705.50783.89加 速F=Ffd+Fm472.61525.12快 速F=Ffd 352.75391.94工 进F=Fl+Ffd10352.7511503.06快 退F=Ffd352.75391.941.1.2 负载图、速度图快进速度1与快退速度3相等,即,行程分别为,;由查表得:工进速度,即,行程。根据这些数据和表1中的数值绘制液压缸的负载图和速度图,如图1、2所示。1.2 初定液压缸的结构尺寸1.2.1 初选液压缸的工作压力p1p1 =30105Pa1.2.2 计算液压缸的结构尺寸因,故选用单活塞杆式液压缸,使A1 =2A2,且快进时液压缸差动连接。因为是镗孔加工,为防止镗通孔时工作部件突然前冲,回路中应有背压。暂取背压为a快进时,液压缸差动连接。由于管路中有压力损失,所以这时液压缸有杆腔的压力p2必大于无杆腔中的压力p1。若估取这部分损失为p=5105,则p2 =p1+p =p1+5105Pa。快退时,油液从液压缸无杆腔流出,是有阻力的,故也有背压。此时背压亦按5105Pa估取。以下求液压缸的工作面积按标准取D =74mm。液压缸活塞杆直径d为:d =0.707D =0.70774 =52.3mm按标准取d =52mm。由此求得液压缸有效工作面积为无杆腔面积 A1 =d2/4 =742/4 =42.99cm2有杆腔面积A2 =(D2-d2) =(742-522) =21.76cm2查得调速阀Q-10BQ-100B最小稳定流量QVMIN =0.05L/min =50cm3/min。由公式A(A1或A2)Qvmin/min验算液压缸的有效工作面积,即A1 =42.99cm2 Qvmin/min =50/0.035102 =14.29cm2A2 =21.76cm2 Qvmin/min =14.29cm2所以,流量控制阀无论是放在进油路上,还是放在回油路上,有效工作面积A1、A2都能满足工作部件的最低速度要求。1.3 液压缸工况图液压缸工作循环中各动作阶段的压力、流量和功率的实际使用值,如表2所示。表2 液压缸工作循环中的压力、流量和功率 液压缸工况 负载 回油压力 输入流量 进油腔压力输入功率 计算公式 F/N P2/(105Pa) Q/(L/min) p1/(105Pa) P/kw快 启动 783.89 / / 3.69 / 加速 525.12 p2 =p1+p / 7.60 / Q=(A1-A2)进 恒速 391.94 =p1+5 21.23 6.97 0.247 P=p1Q 工进 11503.06 6 0.150 29.79 0.007 Q=A12 5.80 0.288 P =p1Q快 启动 783.89 / / 3.60 / 加速 525.12 5 / 12.29 Q =A23退 恒速 391.94 5 21.76 11.68 0.424 P =p1Q:启动时活塞尚未动作,故取:p =0(快进时);p2 =0(快退时)。:因加速时间很短,故流量不计。根据上表可绘制出液压缸的工况图,如图3。 上表中的具体计算过程:1.快进启动时Pa加速时 =7.60105Pa恒速时Q =6.97105PaP =p1Q =6.9710521.2310-3/60 =0.247kw2.工进Q =A12 =42.9910-4(0.0351.35)=0.1505.80L/minp1= =29.79105PaP =p1Q =29.79105(0.1505.80)10-3/60 =0.0070.288kw3.快退启动时Pa加速时=12.29105Pa恒速时=11.68105Pa P =p1Q =11.6810521.7610-3/60 =0.424kw第2章 拟订液压回路2.1 选择液压回路2.1.1 调速回路及油源型式由工况图知,该机床液压系统功率小(1KW),速度较低;钻镗加工为连续切削,切削力变化小,故采用节流调速回路(开式回路)。为增加运动的平稳性,防止工件钻通时工作部件突然前冲,采用调速阀的出口节流调速回路。由工况图还可看出,该系统由低压大流量和高压小流量两个阶段组成,其最大流量与最小流量之比为Qmax/QMIN=21.76/(0.1505.80)=145.073.75。若按平均值考虑(即较多工况出现2=0.0351.35m/min的平均值上),则上述比值仍很大。故为了节约能源,采用双定量泵供油。如图(a)所示。2.1.2 调速回路及速度换接回路因系统快进快退速度相等,故快进时采用液压缸差动连接的方式,以保快进快退时的速度基本相等。由于快进、工进之间的速度差较大,为减少速度换接时的液压冲击,采用行程阀控制的换接回路。如图(b)所示2.1.3 换向回路由工况图可看出,回路中流量较小(在快退时,进油路上的流量为21.76L/min,回油路上为21.7642.99/21.76=42.99),系统的工作压力不高,故采用电磁换向阀的换向回路,如图(b)、(c)所示。2.1.4 压力控制回路在双定量泵供油的油源型式确定后,卸荷和调压问题都已基本解决,即工进时,低压泵卸荷,高压泵工作并由溢流阀调定其出口压力。当换向阀处于中位时,高压泵虽卸荷,但功率损失并不大。故不再采用卸荷回路,以使结构简单些。2.1.5 行程终点的控制方式这台机床用于钻孔(通孔与不通孔)和镗孔加工,因此要求位置定位精度较高。另外,对于镗孔加工,为保证“清根”(使刀具在工进结束、但尚未退回之前,有个短暂停留原地回转),在行程终点采用死挡铁停留的控制方式(即滑台碰上死挡铁后,系统压力升高,由压力继电器发出信号,操纵电磁铁动作,电磁换向阀切换)。2.2 组成液压系统图由图(a)、(b)、(c)所示的液压回路图组成液压系统图,如图4所示。和图(a)、(b)、(c)相比,系统图中增添了单向阀10、二位二通电磁阀11。这是因为若没有阀10和11,液压缸便不能自动退回原位,即在快退过程中,当液压缸移至快进与工进的换接处时,行程阀8将恢复常位(左位),这时液压泵的来油将被背压阀8的左位截止(当无阀10时)或经阀10、阀8左位、阀5 右位直接流回油箱(当有阀10但在通道a、b上无阀11时)。图4所示油路系统在电器及固定在滑台上的行程挡铁配合下,完成了所需要的工作循环:滑台快进工进死铁停留快退原位停止具体的工作循环如下: 滑台快进:按下“向前”按钮,电磁铁1DT、3DT通电,使阀5左位、阀11上位、阀8左位接入系统进油油路:泵1导管13阀5左位导管14、15油缸后腔回油油路:油缸前腔导管16阀8左位导管18阀11上位导管15油缸后腔,实现差动连接,完成滑台的快进运动. 工进:滑台快进到达预定位置,由安装在滑台侧面的一次行程挡铁压下 行程阀11,3DT断电,阀8右位接入系统.进油油路:泵1导管13阀5左位导管14、15油缸后腔回油油路:油缸前腔导管16阀8右位导管17调速阀6阀5左位油箱 滑台停留:滑台工进终了,滑台体前端顶上固定在滑座体上的死挡铁,滑台不能前进,而油路系统仍在供油,迫使油缸后腔油压升高,压力继电器9发出信号,使电磁铁2DT通电、1DT断电,实现滑台快退.压力继电器9延时的过程就是滑台在死挡铁停留的时间. 滑台快退:由于2DT通电,使阀5右位接入系统进油油路:泵1导管13阀5右位导管18单向阀7导管19、17、20单向阀10导管21、16油缸前腔回油油路:油缸后腔导管15、14阀5右位油箱 滑台原位停止:滑台回到原位时,行程挡铁压下原位开关,发出信号,切断全部电磁铁电源.阀处于中间位置.泵的流量接近于零,滑台原位静止.图5为液压系统的控制电路图。滑台在原位时,行程开关1XK被挡铁压动,其动合触点闭合,动断触点断开;当将旋钮开关1K放在“2”位置时,按动旋钮1QA,滑台可点动向前调整;若滑台不在原位,按动1DA,滑台可点动后退,直至原位。表3为电磁铁动作顺序表。图6为液压系统的动作循环。表3 电磁铁动作顺序表元件动作1DT2DT3DT1QA3XKYJ1XK快进+-+-工进+-快退-+-停止-+图4 液压系统图第3章 计算和选择液压元件3.1 确定液压泵的规格和电机功率3.1.1 液压泵工作压力的计算确定小流量泵的工作压力小流量泵在快进、快退和工进时都向系统供油。由工况图可知,最大压力为Pa。在出口节流调速中,因进油路比较简单,故进油路压力损失取Pa,则小流量泵的最高工作压力为Pa确定大流量泵的工作压力大流量泵只在快进、快退中供油。由工况图可知,最大工作压力为Pa。若取此时进油路上的压力损失为Pa。则大泵的最高工作压力为Pa3.1.2 液压泵流量的计算由工况图可知,液压缸需要的最大流量为21.76L/min,若取泄露折算系数K =1.1,则两个泵的总流量为.因工进时的最大流量为5.80L/min(见工况图),考虑到溢流阀的最小稳定流量(3L/min),故小泵的流量最少应为8.80L/min。3.1.3 液压泵规格的确定按1+(2560)%=34.791+(2560)%=(43.4955.66)105,Qp =23.94L/min.查产品样本或设计手册,选取YB-10/14型双联叶片泵,额定压力为63105Pa.3.1.4 电机功率的确定由工况图上可知,液压缸最大功率出现在压力为PMAX=0.424kw、流量为21.76L/min的快退阶段,这时泵站输出压力为11.68105Pa+5105Pa=16.68105Pa,流量为24L/min。若取双泵总效率为p=0.75,则所需电机功率为kw按产品目录(或设计手册)须选用功率为1.1kw、同步转速为1000r/min的电动机。3.2 液压阀的选择根据系统的最高工作压力(泵的工作压力)和通过各阀的最大实际流量,选出的各阀的规格如表4所示 序号液压泵名称通过的最大实际流 量/(L/min)型号规格接口尺寸数量1双联叶片泵YB-10/14(10/14)L/min6.3Mpa12溢流阀10Y-25B25L/min6.3MPa1213顺序阀14XY-25B25L/min6.3MPa1214单向阀14I-25B25L/min6.3MPa1215三位四通电磁换向阀4434D-63B63L/min6.3MPa1816调速阀3.4Q-25B25L/min6.3MPa1217、10单向阀24I-25B25L/min6.3MPa1228二位三通机动换向阀2423C-25B25L/min6.3MPa1219压力继电器/DP1-63B调压范围16.3MP11111二位二通电磁阀2422D-25B25L/min6.3MPa12112滤油器24XU-4010025L/min6.3MPa113压力表开关/K-6B6.3MPa413.3 确定管道尺3.3.1 压油管道由公式得=0.01010.01428m =10.114.28mm按以选定的标准元件接口尺寸取d =12mm。3.3.2 吸油管道=0.01840.0319m =18.431.9mm取d =25mm。3.3.3 回油管道=0.02020.0261m =20.226.1mm取d =25mm。三种管道皆为无缝钢管。3.4 确定油箱容量按推荐公式V =(57)Qp,取V =624=144L。第4章 液压系统主要性能的估算下面主要对液压缸的速度(流量)、系统效率和温升(发热)进行估算。4.1 液压缸的速度在液压系统各个组成元件确定后,液压缸在实际快进、工进和快退时的输入、排出流 量和移动速度,已与题目原来所要求的数值不尽相同,故需重新估算。估算结果列入表5中。 流量及速度工序输入流量(L/min)排出流量(L/min)移动速度(m/min)快进(差动)工进Q1 =0.1505.80=0.0762.942 =0.0351.35快退Q1 =QP =244.2 系统的效率4.2.1 回路中的压力损失计算回路中的压力损失时,必须知道管道的长度和直径。管道直径按选定元件的接口尺寸确定,即d =12mm,回路中进、回油管长度(因液压装置尚未设计出来)暂且都按 =2m估算。油液的运动黏度取m2/s。系统中有关元件的额定压力损失见表6。表6 液压件在额定压力下的额定压力损失 元件压力损失34D-63B22D-25B23C-25BI-25BQ-25BXY-25Bpvn/(105Pa)421.5253快进时的回路压力损失快进时进油管中的流态为层流,即448.6010-3/1210-37510-660=194.4/16956010-6=11462320,故进油管的沿程损失为 Pa进油管的局部损失估取为Pa进油路上,油液只经过一个三位四通电磁换向阀5,参照表6,该阀上的局部损失为 =2.38105Pa由此得快进时进油路上的压力损失为Pa同样可以判断出回油管中亦是层流,并计算得压力损失分别为 PaPa此时,回油经过二位二通电磁阀11和二位三通行程阀8,回油量Q2 =24.60L/min。阀11、8的局部压力损失为 Pa由此可得快进时回油路上的压力损失为Pa将回油路上的压力损失折算到进油路上去,便得出差动快进时进油路(即整个回路)上的压力损失=7.98105Pa这个数值的精确值是顺序阀3调整压力的下限参考之一(尚须和快退时的压力损失相比较,即在快退运动时,阀3必须保证不被打开)。工进时的回路压力损失由45.8010-3/1210-37510-660=23.2/16956010-6=136.822320,可以得出工进时进油管中的流态为层流,故工进时进油管的最大沿程损失为 Pa进油管的最大局部损失估取为Pa进油路上,油液只经过一个三位四通电磁换向阀5,参照表6,该阀上的局部损失为 =0.034105Pa由此得工进时进油路上的压力损失为Pa同样可以判断出回油管中亦是层流,并计算得压力损失分别为 Pa回油管的最大局部损失为Pa此时,回油经过二位二通电磁阀11和调速阀6及三位四通电磁阀5 Pa得工进时回油路上的最大压力损失为Pa所以,整个回路的压力损失为Pa快退时的回路压力损失由42410-3/1210-37510-660=96/16956010-6=66.17 12.88105Pa4.2.4 液压回路和液压系统的效率工进时,液压缸的工作压力为=26.91105Pa经阀3使大流量泵卸荷时的压力损失为(14/25)2=0.94105Pa,则回路效率为c = =(4.0365156.078)105/(287.66105)=0.0140.543泵的效率取,液压缸的效率取(即设液压缸的容积效率为1),则系统的效率为由此可见,定量泵系统在低速时效率是很低的。4.3 液压系统发热与温升的验算在本题中,快进、工进和快退所占用的时间(秒)分别为快进s工进5.56214.29s快退s在整个工作循环中,快进占0.31%8.7%,快退占0.63%17.94%,工进占73.35%99.07%,故温升应按工进工况验算。工进时,液压缸输出的有用功率为=10352.75(0.0351.35)/60 =0.006040.233kw泵的输入功率为 kw故得系统发热量为=0.639-(0.006040.233)=0.6320.406kw系统温升(设通风良好) =14.7823.01查设计手册中机床的允许油温正常工作油温最高允许油温油及油箱的温升机床305055703035由此可知,本系统温升小于规定的允许温升值。第5章 导轨的设计计算与检验5.1 导轨的设计计算5.1.1 导轨的跨距 据实践经验:镗床 本设计中选取 由设计要求知 B=250mm5.1.2 导轨的跨度根据滑台的行程和国标,取导轨长度L=790mm.5.1.3 导轨面的尺寸 通常 这里取 根据标准列表取则有 此导轨采用矩形导轨和山形导轨相结合的形式。山形导轨的简图如图7。取,设c为导轨内侧宽度,d为山形导轨外侧宽度,b为矩形导轨宽度。通常c=(1.21.4)d b=(0.81)d承上 b=40mm则按标准数列表中选取 c=48mm d=40mm由计算得知 由此,山形导轨的当量宽度。 而 5.2 导轨的许用比压值的计算导轨的许用比压值 由前面液压系统设计中可知,镗削头和滑台总重G=5125.35N接触面积5.3 导轨面比压的计算本设计液压滑台与TA25型机械镗削动力头配合。该镗削头主轴转速为500r/min,电机功率取2kw,主轴中心高125mm,镗孔直径为32125mm,且知主切削力FZ偏离滑台中心(以下相关数据参见组合机床设计附表6)主轴转速主切削力若刀具时之间有如下近似关系若取若不计滑台及镗削头的重力,导轨受力如图8(相关公式、数据参见金属切削机床) 前导轨承受后导轨承受 如果将移至线y-y上,则将产生转矩及与等大的,如图9所示。 其实,导轨还需承受液压滑台和镗削头的重力,所以,必须考虑它们对导轨的影响。已知G=5121.35N,若不考虑切削力,设重力作用于滑台中心,导轨受力如下图。 此时,综合考虑切削力和重力前导轨承受N后导轨承受而对于切削导轨则有因此,各导轨面的平均比压为(滑台与导轨接触长度500mm)故导轨面的平均比压都符合要求。由于要讨论导轨与滑台的接触情况,需将液压滑台与镗削头总重力与切削力合成一个外力来看它偏离滑台中心的情况。则 得F=5732.8N,y=6.66mm,x=39.44mm 导轨比压分布图形为梯形,符合要求,即保证全长接触。通过此次毕业设计,我切身体会到了作为未来工程师的艰辛。为了能够顺利、圆满地完成此次设计任务,我每天都在忙碌着。说实话,还真是挺辛苦的。但是,总的说来,我认为这种生活还是很充实,很有意义的。特别是看着自己的劳动成果,一股自豪感和成就感从心底油然而生,一切的劳累也就烟消云散了。在此次毕业设计中,我对液压动力滑台的结构和其液压系统作用原理有了清晰而又深刻的了解。同时,我又把曾经学习过的Auto CAD的绘图技术和电子图板的绘图技术都完整地复习了一遍,并且还完善了许多。对于以前尚未掌握的绘图指令和绘图技巧有了更加深刻的理解和领悟。尤其是在编写说明书的过程中,我对Microsoft Word 软件各种功能能够很熟练地掌握。总之,此次毕业设计确实使我受益匪浅。同时,它也使我增加了自信,从而使我有足够的信心去迎接明天的挑战。当然,由于我的知识有限、经验不足,尽管已经努力了,但是在设计中还是难免会出现一些不足和疏漏。我真诚希望各位老师和同学多多指正。结束语通过本课题的设计,我了解到近代液压技术的形成和发展迄今已大体上经历了:走向标准化、走向优质化和走向智能化三个阶段。现在它还处在第三阶段的中途。液压技术的主要优点突出在它适应了近代科学技术发展的总趋势:力图提高工作机械的效率,减小其体积和重量,加大其输出功率。在标准化阶段,它使得各种液压系统和元件之间拥有共同的构思和公用的术语,实现了它们之间的共通和交流,从而促进了液压技术的蓬勃发展。在优质化阶段,它使得液压技术在前进中暴露的缺点明显的改进。例如,在增加元件寿命、降噪、防漏、治污和节省能量等方面都得到了长足的发展。尤其在防漏、治污、节省能量方面尤其如此。在防漏方面,通过密封材质的正确选择、接口技术的更新,许多液压装置已基本上做到不再漏油;在治污方面,通过正确选用过滤材质和滤心结构、正确安排滤油器位置,已可使液压系统中的油液达到医疗级的纯净程度,使液压件的可靠工作寿命提高数倍到数十倍;在节省能量方面,以水代油、功率回收等实践性探索工作都取得了很大的发展。并且与此同时,液压件的结构不断地向小型化、集成化的方向发展,体积越来越小,结构越来越紧凑,中间通道越来越短。但是,随着客观现实对液压装置要求的不断提高,许多开关系统,不管设计得如何完善、周到,都无法实现这些要求,不得不让位于伺服系统和比例系统。于是液电结合就成为液压技术发展中的一种趋向。向智能化方向发展这正是液电结合趋向前进的必然结果。这种结果是液压技术彻底改变了自身的传统面貌,是它变成了一个包括传动、控制、检测等在内的完整的自动化技术,成为几门学科的交叉结合点。虽然液压技术的智能化才刚刚开始,但是从它星星点点实践成功的事例来看,成果已非常诱人。总之,液压技术在与微电子紧密结合后,在微计算机或微处理机的控制下,可以进一步拓宽它的应用领域,形形式式机器人和智能元件的使用不过是它最常见的例子而已。现在国外已在着手开发多种行业能通用的智能组合硬件,它们只须配上适当的软件就可以在不同的行业中完成不同的任务。综上所述可以看到,液压工业在国民经济中的作用实在是很大的,它常常可以用来作为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。与世界上主要的工业国家相比,我国的液压工业还是相当落后的,标准化的工作有待于继续做好,优质化的工作还未形成声势,智能化的工作则刚刚在准备起步,为此必须急起直追,才能迎头赶上。谢词由于我是第一次做如此大型的设计,在加上我经验不足、知识有限,所以我不时地会遇到很多困难。但是每当我遇到困难的时候,我总是会得到很多老师和同学的帮助,尤其是我的指导老师王凯老师、班主任汪生梅老师及丁叙生老师的孜孜不倦的指导给了我很大的启发和帮助。也正因为如此,我才得以顺利地完成此次任务。在此,我向王老师、汪老师、丁老师及所有帮助过我的老师和同学们表示衷心地感谢由于我知识有限、经验不足及时间仓促,本次设计不免会出现一些不当和疏漏之处,真诚希望各位老师和同学们多多指正。参考文献沈阳工业大学主编.组合机床设计.上海科技出版社,1985.9,第一版金振华.组合机床及其调整与使用.机械工业出版社,1990,第一版东南大学章宏甲.液压与气压传动.机械工业出版社,2000.5,第一版贾铭新.液压传动与控制.国防工业出版社,2000.1,第二版姚永明.非标准设备设计手册.上海交通大学出版社,1999.12,第一版手册组.机床设计手册.机械工业出版社,1986.12,第一版 金属切削机床(组合机床设计及机床自动控制).南京航空学院, 1975.5 Richard P.Paul Manipulators: Machematics Programming and control, MIT Press, 1981. 附录:(译文资料)EXPERIMENTAL DEVICES OF PRODUCING SCRAPRUBBER POWDER WITH WAVE CRYOGENIC TECHNOLOGYGao Guangfan Fang Yaoqi Jin LianganSchool of Chemical Engineering,Dalian University of Technology, Dalian 116012,China Abstract: A system of producing scrap rubber powder with wave cryogenic technology is put forward. Main equipments such as wave refrigerator, vortex pulverizer and fluidized cooler are presented. The key techniques about silica gel refreshing in desiccators and system drying are discussed. The potential improvement of the system is pointed out. The manufacturing cost is lower than the cost of liquid nitrogen cryogenic method, and the quality is better than that of normal temperature milling. Moreover, wave refrigerators have several advantages over turbine expanders applied in the cryogenic milling system. Key words: Rubber powder Pulverization Wave refrigerator Experimental devices 0 INTRODUCTIONRubber powder(RP) is the crushed from of scrap rubber, which can be used as industrial producers goods directly and needs no regenerating. The less the grain size of RP, the better the performance of RP productions. The season is that its specific surface area will get bigger and mixing effect will be better with the decreasing of grain size.Normal temperature milling and cryogenic milling are two methods for the manufacturing of RP. The former method can be further classified into dry, damp and chemical crushing. The grain size of RP is usually from 20 to 30 meshes. In the normal temperature milling, crushing of rubber grain(RG) is carried out by shear force. As time of heating course is quite long, it is easy to get aging, and the quality decayed. Very low output is another shortcoming of normal temperature milling, the manufacturing capacity in China is only 4050 kg/h. There are two methods, mechanical crushing and vortex pulverization, in cryogenic milling. The grain size of RP is ordinarily from 60 to 200 meshes. After the temperature of scrap rubber is lower than the vitrified point, the milling is carried through by wallop. The manufacturing capacity is quite high; grain size is small, steel wire and fiber almost separated entirely. Liquid nitrogen and air refrigeration are the comer means to achieve low temperature. The former method is feasible in developed country on the condition that the scrap rubber is free of charge and liquid nitrogen is cheap. The wastage of liquid nitrogen is about 1.01.5 kg/kg RP and the price of one kilogram liquid nitrogen is about 0.4 dollar in China, it is obvious that RP producing with liquid nitrogen is not cost-efficient in China. Rp manufacturing with air refrigeration causes no second pollution, which provides a new approach to recycle scrap rubber in our country. Up to now, air refrigeration achieved mainly by turbine expander, this paper recommends an experimental system of producing RP with wave cryogenic technology.1 TECHNICAL PROCESS PLANNING The process chart of experimental system to make RP from scrap rubber is illustrated in Fig.1, a wave refrigerator(WR) supplies the needed freezing cold air and the crushing facility is a vortex pulverizer. The freezing and crushing of RG is in intermittent operation. Air compressed by reciprocating compressor 1 passes through oil & water separator 2(which is cooled by water) then comes into oil strainer 3, in which residual oil molecule in the air is removed. Cushioned and stabilized in container 4, the air flows into air desiccators 5, in which its residual moisture is removed by silica gel. Before entering into WR 7, the pressured air is pre-cooled in a plate-fin heat exchanger 6. Its temperature is dropped largely by the WR through the mechanism of shock tubes. Afterward, the flow direction of cold air varies with the different operational stages. During the freezing of RG, cold dry airflow passes through fluidized cooler 8, fore cooler 10, rotary blower 13 and plate-fin exchanger then returns to the air compressor and continues its cycle.The stage of pulverization begins after the temperature of RG in the fluidized cooler falls to a certain value low than the vitrified point. Discharged from the WR, cold air that has certain pressure ejects tangentially into crushing cavity of vortex pulverizer 9. At the same time, under the forcing of pressure difference, RG flows into the cavity of vortex pulverizer continuously and is crushed. After the cold airflow flows out the vortex pulverizer, it passes through both upper and lower cyclone separator 11 and 12, then pressured by the Fig.1 Process chart of scraf rubber pulverizationWith wave cryogenic technology1. Air compressor 2. Oil & water separator 3. Oil strainer4. Air container 5. Air desiccators 6. Plate-fin exchanger7. Wave refrigerator 8. Fluidized cooler 9.Vortex pulverizer10. Fore cooler 11. Upper cyclone 12. Lower cyclone13. rotary blower 14. Rubber powder classification15. Product collection 16. Rubber grainrotary blower. At last, it returns to the air compressor via plate-fin exchanger and continues its cycle. Before gets into fluidized cooler, dried RG in fore cooler calls back parts of cold energy from cryogenic airflow. RP crushed in vortex pulverizer enters into upper and lower cyclone separators from two exits of vortex pulverizer respectively and cumulates in there. Finally, classification and collection of RP is performed. The technical process of this system is a closed-cycle. Air is compressed and frozen continually in the system; the supplementary air needed in the cycle is very small, which lessens the burden of purified equipment. Furthermore the losing of cold is quite small. The initial cooling of airflow by efficient plate-fin exchanger and pre-refrigeration of RG in fore cooler cuts down the irreversible loss of cold, they are propitious to reduce production cost of RP.2 MAIN EQUIPMENT2.1 Wave refrigeratorThe WR is the core machine. It is composed of a rotating nozzle tray(usually has two outlets with converging flow passage), a large number of shock tubes mounted radially around the periphery of the nozzle tray, and other components such as shock attenuators, seal gland, hollow rotating axis and rolling contact bearings. The flow passage of nozzle is not radial, so the tray rotates automatically by the driving of tangential force. Besides, an electric motor can be installed at the end of the axis if rotating speed needs to be compulsorily controlled.The nozzle tray is rotated to pass through many stationary shock tubes. While the rotating nozzle aligns with any shock tube at time interval, which is exposed to drive air, a moving shock wave is formed in the tube. The gas originally in the tube is heated by the propagating shock wave; the heat transfer dissipates the heat energy across the tube wall. With the rotation of nozzle tray, the tube connects to the lower pressure exhaust pipe.
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