机电液综合课程设计

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1、机电液综合课程设计机电液综合课程设计学院：机械工程学院班级：机械工程及自动化114班设计者：指导教师：二0一四年六月16机电液综合课程设计目录目录II摘要1关键词：同步运动蓄能器保压分流集流阀PLC1一、设计内容及要求11.1设计目的11.2舞台动作循环要求11.3舞台升降对液压传动系统的具体参数要求1二、液压系统的初步设计2三、电气控制部分设计4四、机械系统的设计与计算54.1工况分析54.2液压缸内径计算54.3活塞杆直径计算64.4缸筒设计64.5活塞杆强度校核7五、液压系统设计与计算85.1流量功率计算85.2液压泵设计与校核85.3选择基本回路95.4阀类元件及辅

2、助元件95.5油管105.6油箱115.7蓄能器11六、PLC设计方案136.1PLC设计图136.2PLC语句表14课设小结16参考文献1616机电液综合课程设计摘要本次课程设计内容为2000kg舞台升降液压、电控、机械系统综合设计。舞台升降的动力来自于液压缸，充分利用了液压传动结构简单，体积小，质量轻，输出功率大及其易于操纵控制的优点；控制系统主要利用西门子PLC编程控制器。此次设计主要是将自己所学的知识结合辅助材料运用到实际中，主要设计过程有：明确传动过程，计算相关数据，绘制液压系统原理图，并且结合相关PLC技术最终实现所要设计的舞台升降要求。关键词：同步运动蓄能器保

3、压分流集流阀PLC一、设计内容及要求1.1设计目的课程设计是培养学生综合运用所学的基础理论和专业理论知识，独立解决实际设计问题能力的一个重要的实践性教学环节，因此，通过设计应达到下述目的：（1）初步掌握正确的设计思想和设计的基本方法，步骤，巩固，深化和扩大所学的知识,培养理论联系实际的工作方法和独立工作能力；（2）获得舞台升降总体设计，结构设计，零件计算，编写说明书。绘制液压系统图1张；（3）熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用；（4）完成PLC选型及硬件电路设计，绘制PLC端子接线图1张。并完成软件设计，绘制梯形图与列出主要控制程序指令语句1张。1.2舞台动作循环要求设计

4、一套适用于舞台升降机的液压系统，该系统能使演出平台保持一定的精度，同步、平稳地上升、下降，并可在1m的行程范围内任意高度停留。系统结构紧凑，安全可靠。设计要完成舞台升降液压系统的机电液控制设计。舞台采用四个液压缸支撑，要求液压缸同步上升。舞台停止时，采用蓄能器龅牙，泵卸荷。舞台的同步采用分流集流阀。动作过程：能够实现“同步上升—停止—保压—同步下降—停止”的工作循环。1.3舞台升降对液压传动系统的具体参数要求舞台重量2000kg,舞台升降速度是0.2~0.5m/s，舞台升高1m。16机电液综合课程设计二、液压系统的初步设计液压系统的设计要求：（1）按设计要求，希望系统结构简

5、单，工作可靠，且系统的功率不大，根据教材液压系统常用液压泵性能比较表决定采用单个定量泵，并用一个溢流阀作安全阀，当系统超载时，溢流阀打开，对系统起到过载保护作用，而平时溢流阀是关闭的；（2）设计要求四个液压缸同步动作，故采用由三个分流集流阀组成的同步回路；（3）为了使舞台停留时能够保持当前位置，故设计锁紧回路，使液压缸在任意位置上停留，且停留后不会因舞台自身重力而下降。当换向阀左位接入时，压力油经左边液控单向阀进入液压缸下腔，同时通过控制口打开右边液空单向阀，使液压缸上腔得回油经过右边液空单向阀及换向阀流回油箱，活塞向上移动。反之，活塞向下移动；（4）因舞台要求上升、下降及

6、停留，故采用三位四通阀，使执行元件可以在任意位置停留，且执行元件正反向运动时可以得到不同的回油方式。综上考虑，绘制出图所示液压传动系统草图：图2-2液压系统工作原理图16机电液综合课程设计1—液压缸；2—液控单向阀；3—分流集流阀；4—蓄能器；5—压力计；6—压力继电器；7—单向顺序阀；8—电磁换向阀；9—背压阀；10—节流调速阀；11—溢流阀；12—定量泵；13—滤油器+空气过滤器；14—油箱表2-1电磁铁动作顺序表动作名称1YA2YA同步上升+-停止--保压--停止--同步下降-+停止--16机电液综合课程设计三、电气控制部分设计电路图如下所示：图3-1电气控制电路图1

7、6机电液综合课程设计四、机械系统的设计与计算4.1工况分析液压缸的输出力由工作压力p和活塞有效面积A决定；液压缸的输出速度v是由输入液压缸的流量q和活塞有效面积A决定。即：（4-1）主机工作过程中，其执行机构所要克服的负载包括工作负载、惯性负载和阻力负载。（1）工作负载（2）惯性负载取△t=1.0s（4-2）（3）阻力负载静摩擦阻力，fs≤0.2～0.3（4-3）动摩擦阻力，fd≤0.05～0.1（4-4）又因为(4-5）所以（4-6）表3-1液压缸在各工作阶段的负载F单位：KN工况负载组成负载值/KN启动阶段6.