张力矫直机固定夹头液压及电气控制系统设计带说明书

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张力矫直机固定夹头液压及电气控制系统设计
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1课题研究的目的和意义 1
1.2矫直机的类型 1
1.3张力矫直机的简介及发展现状 2
1.4课题研究内容 3
1.5课题设计主要参数 3
1.6本章嗅 3
第2章 固定夹头机械结构设计 4
2.1 总体方案设计 4
2.1.1方案- 4
2.1.2方案二 7
2.2方案比较与选择 10
2.3挂钩机构的设计 11
2.3销轴的强度校核 11
2.3.1 销轴挤压强度校核 12
2.3.2 销轴剪切强度校核 12
2.4本章嗅 13
第3章 固定夹头液压系统方案设计 14
3.1概述 14
3.2液压系统技术要求 14
3.3液压系统方案的制定 14
3.3.1确定液压系统型式 15
3.3.2确定主要工作机构的液压回路 16
3.4液压系统原理图 19
3.4.1主要液压元件的作用 20
3.4.2各液压回路的执行元件工作顺序控制分析 21
3.5本章嗅 24
第4章 液压系统设计计算 25
4.1确定液压系统主要参数 25
4.1.1初选系统压力 25
4.1.2夹紧液压缸尺寸计算 25
4.1.3挂钩液压缸尺寸计算 27
4.1.4系统流量计算 28
4.2主要液压元件的选择 29
4.2.1液压泵的选择 29
4.2.2驱动液压泵的功率和电机选择 30
4.2.3行走机构液压马达的选择 30
4.3 阀类元件的选型及辅助元件的选择 32
4.3.1阀类元件的选型 32
4.3.2辅助元件的选择 32
4.4油箱设计 33
4.4.1油箱类型的选择 33
4.4.2油箱容量的计算 34
4.5系统效率和发热计算 34
4.5.1系统效率计算 34
4.5.2系统发热计算 35
4.6本章嗅 36
第5章 PLC电气控制系统设计 37
5.1固定夹头电控系统概述 37
5.2电磁阀的动作顺序 37
5.3 PLC的选型 38
5.4 PLC的I/O端子分配 38
5.5 PLC外部接线图 39
5.6 PLC软件设计 40
5.6.1主机功能流程 40
5.6.2顺序功能图设计 44
5.6.3梯形图设计 45
5.7 控制面板 45
5.8 本章嗅 46
第6章 PLC系统调试及仿真 47
6.1仿真方案 47
6.1.1程序测试表 47
6.2仿真过程 48
6.2.1仿真硬件接线图 48
6.2.2仿真调试 49
6.3本章嗅 52
结论 53
参考文献 54
附录 55
致谢 60

第1章 绪论

1.1课题研究的目的和意义
矫直机作为-种精整设备，始终是工业发展不可或缺的-种特种设备。随着中国经济社会的高速发展，人们对产品的质量和精度都有了较高的要求。随着工业发展方向向高、精、尖发展，所以对各种材料的精度和质量提出更高的要求，矫直技术的发展也越来越重要了，引起了广大研究人员的重视 [1]。
矫直机的应用如今也越来越广泛了。随着冶金行业的不断发展，矫直机械也己经从过去的冶金业发展到其他-些高科技领域，如汽车、飞机制造业和船舶，仪器仪表制造业、精密加工制造业、石油化工业、建筑材料业、机械装备制造业等领域∶直技术水平的高低不仅影响着-个企业某种产品的质量和成本，而且标志着-个国家的工业水平，直接关系到工业产品的竞争力。在讲求质量、效益的今天，矫直技术在工业领域的重要性更加突出[2]。
金属加工和运输过程中，会发生弯曲扭曲变形，为了使加工后的金属保持较高直线度，需要张力矫直机对金属棒料进行拉伸矫直，从而使坯料达到相应的加工要求。现有的矫直机加工效率不高，工人劳动强度较高。随着计算机技术发展，新的张力矫直技术还有很大的发展空间[3]。
1.2矫直机的类型
对于不同品种规格的轧材，需采用不同结构形式和不同规格的矫直机。所以矫直机
的结构形式多种多样，矫直方式也不尽相同，就其用途和工作原理可分为：（1）压力矫直机；（2）辊式矫直机；（3）管棒材矫直机；（4）张力矫直机；（5）拉伸弯曲矫直机；（6）扭转矫直机。各种矫直机的结构形式也千差万别，就是矫直同-类产品，由于规格的不同也会有不同的结构。甚至用于同-规格的产品也有不同的结构设计，-方面是因为对性能要求的不同，另-方面是由于设计人员的不断改进、完