3745 液壓金屬壓塊機設計

3745 液壓金屬壓塊機設計,液壓,金屬,壓塊機,設計 中文摘要I摘要工業(yè)化初期由于盲目擴大生產(chǎn)，金屬浪費現(xiàn)象嚴重，而回收利用較少，廢金屬對環(huán)境的污染與日劇增。隨著我國經(jīng)濟增長方式由粗放型向集約型的轉變和人們環(huán)保意識的增強，市場對廢金屬處理的設備需求將越來越大。為了實現(xiàn)對廢金屬的有效回收，以及再利用，對有效處理廢金屬的壓塊機研究已引起了眾多人的興趣。該液壓廢金屬壓塊機用于常態(tài)下冷壓各種厚度在 3mm 以下的廢金屬邊角料，廢鋼屑，廢油箱，解體汽車殼等金屬廢料。冷壓成塊狀，便于儲運或投爐。本機帶有快送裝置，大幅度提高工效。該液壓廢金屬壓塊機是集液壓控制和電氣控制為一體，液壓缸在側壓板上的按照均布對稱布置，以此實現(xiàn)了液壓缸推動壓板做圓弧形軌跡的運動。并且整個壓塊機由液壓缸順序動作推動壓板、壓頭，提升門，實現(xiàn)了動作的一貫連續(xù)性。該壓塊機的設計參數(shù)：料箱尺寸：2000*1000*500mm壓塊尺寸：500*500*300公稱壓力：1000KN液壓系統(tǒng)壓力：25MPa該液壓廢金屬壓塊機體積小，操作方便，不但具備多種使用要求，而且大大提高了廢金屬回收的效率。關鍵詞：液壓，廢金屬，壓塊機，回收中文摘要I摘要工業(yè)化初期由于盲目擴大生產(chǎn)，金屬浪費現(xiàn)象嚴重，而回收利用較少，廢金屬對環(huán)境的污染與日劇增。隨著我國經(jīng)濟增長方式由粗放型向集約型的轉變和人們環(huán)保意識的增強，市場對廢金屬處理的設備需求將越來越大。為了實現(xiàn)對廢金屬的有效回收，以及再利用，對有效處理廢金屬的壓塊機研究已引起了眾多人的興趣。從第一臺壓塊機研制以來，已開發(fā)了許多原型壓塊機和試驗裝置，從而大大推動了新型液壓廢金屬壓塊機的發(fā)展。但是，應該清楚的認識到，研究開發(fā)液壓廢金屬壓塊機的最終目的是克服傳統(tǒng)壓塊機的某些不足之處，進一步滿足用戶對降低零件加工成本的需求，將來還需要滿足制造業(yè)信息化和新技術發(fā)展的要求，如壓塊機的智能化和自動化，壓塊機的自主管理等。液壓廢金屬壓塊機是集液壓控制和電氣控制為一體，液壓缸在側壓板上的按照均布對稱布置，以此實現(xiàn)了液壓缸推動壓板做圓弧形軌跡的運動。并且整個壓塊機由液壓缸順序動作推動壓板、壓頭，提升門，實現(xiàn)了動作的一貫連續(xù)性。該壓塊機的設計參數(shù)：料箱尺寸：2000 1000 500mm?壓塊尺寸：500 500 300mm該液壓廢金屬壓塊機體積小，操作方便，不但具備多種使用要求，而且大大提高了廢金屬回收的效率。關鍵詞：液壓，廢金屬，壓塊機，回收53參考文獻1、 《機械設計手冊》 徐灝主編 機械工業(yè)出版社 2004 年版2、 《機械原理》鄭文緯主編 高等教育出版社 1997 年第七版3、 《機械設計》邱宣懷主編 高等教育出版社 1997 年第四版4、 《液壓工程手冊》雷天覺主編 機械工業(yè)出版社 1980 版5、 《液壓與氣壓傳動》許同樂主編 北京大學出版社 2006 版6、 《電氣控制技術》齊占慶主編 機械工業(yè)出版社 20047、 《液壓元件及選用》王守城，段俊勇主編 化學工業(yè)出版社 2004 年版8、 《液壓元件與系統(tǒng)》李壯云主編 機械工業(yè)出版社 2005 年版9、 《電氣控制技術》齊占慶主編 機械工業(yè)出版社 2004 年 版10、 《液 壓 控 制 系 統(tǒng) 及 設 計 》 張 利 平 主 編 化 學 工 業(yè) 出 版 社 2006 年 版11、 《液 壓 閥 原 理 ， 使 用 及 維 護 》 張 利 平 主 編 化 學 工 業(yè) 出 版 社 2005 年 版References1, "Mechanical Design Handbook," edited by Xu Hao Machinery Industry Press, 2004 2, "Mechanisms and Machine Theory" edited by Wei Zheng Higher Education Press in 1997 the seventh edition of 3, "Machine Design" editor-in-chiefQiu Xuan Huai the fourth edition of Higher Education Press in 1997 4, "Hydraulic Engineering Handbook" edited by Lei Tianjue 1980 edition of Machinery Industry Press 5, "Hydraulic and Pneumatic Transmission" Fun editor-in-chief Xu Peking University Press, 2006 edition 6, "Electrical Control Technology" Let's editor-in-chief Zhanqing Machinery Industry Press, 2004 7, "and selection of hydraulic components," Wang Cheng, Duan Jun Yong editor-in-chief, Chemical Industry Press, 2004 8, "Hydraulic Components and Systems" Li Zhuang Yun Machinery Industry Press editor-in-chief in 2005 version 9, "Electrical Control Technology" Let's editor-in-chief Zhanqing Press Machinery Industry 2004 edition 10, "Hydraulic control system and design," Zhang Liping Press editor in chief of the chemical industry in 2006 Edition 11, "Principles of hydraulic valves, use and maintenance," Zhang Liping Press editor in chief of the chemical industry in 2005總結- 51 -總結 在畢業(yè)設計過程中，我認真查閱了與本課題相關的資料，盡量加快進度，遇到疑難問題時，及時請教指導教師并與本組成員共同討論，直到順利解決問題為止。一開始，我就全身心的投入到了設計中，沒有無故遲過，缺勤等現(xiàn)象, 并放棄了假期及大部分周末休息時間。因為，我知道這次畢業(yè)設計是對綜合運用所學理論知識與實踐相結合的重要實踐教學環(huán)節(jié)，心里自始至終都沒存在以應付的方式來對待這次設計，而是全力以赴，認真對待。主要是想希望通過這次設計，能夠找到自己的不足之處，跟老師學到真正的本領，為以后參加工作，打下良好的基礎。我的畢業(yè)設計是在老師的悉心指導下完成的。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，強烈的事業(yè)心，不斷開拓進取的創(chuàng)新精神和嚴以律己、寬以待人的處事態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺，并將永遠激勵我在以后的工作和學習中奮發(fā)向上。在本次畢業(yè)設計當中，我圓滿完成了設計的所有內(nèi)容，具體工作內(nèi)容如下：1、闡述了課題的研究背景和意義，介紹了國內(nèi)外壓塊機研究現(xiàn)狀及存在的問題，介紹了本設計研究的主要內(nèi)容；2、完成了液壓廢金屬壓塊機得全部機械部分設計，液壓系統(tǒng)設計及計算，電氣控制系統(tǒng)的設計，除此之外，還有一定的創(chuàng)新設計；3、此設計以液壓控制為主，根據(jù)要求選取了合適的液壓缸，并對各類數(shù)據(jù)進行了認真細致的計算。經(jīng)過全面的考慮確定了設計總方案，最終并將自己的設計以圖紙的形式表示了出來；4、完成了五千字的外文翻譯，完成了三張手畫裝配圖，一張 CAD 圖，一張液壓控制圖，一張電氣控制圖，一張零件圖，編寫了畢業(yè)論文。在本次液壓廢金屬壓塊機的設計中，主要的創(chuàng)新點有：1、壓板采用套筒聯(lián)接，使兩板之間轉動靈活； 總結- 52 -2、側板上液壓缸的安裝形式采用對稱均布，使壓板按圓弧軌跡進行運動；3、實現(xiàn)了液壓控制和電氣控制相結合，操作方便，實現(xiàn)整個液壓缸動作的連續(xù)性；4、壓頭與主液壓缸的連接采用了法蘭盤連接方式；5、機身與門的凹槽形式連接。畢業(yè)設計最終畫上了一個圓滿的句號?，F(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設計的整個過程，收獲頗多。其間既有困苦的思索，也有取得成績后的喜悅?？偟膩碚f，通過這次畢業(yè)設計我發(fā)現(xiàn)自己的知識還很匱乏，缺乏靈活運用的能力。此次畢業(yè)設計使我深刻的感覺到比以往的課程設計正規(guī)嚴謹，不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且鍛煉了我們獨立思考解決問題的能力，也提高了自己創(chuàng)新學習的能力。液壓金屬壓塊機設計第四章 液壓缸的安裝布局及設計根據(jù)壓塊機動作順序，液壓缸選用單活塞雙作用液壓缸圖 4-1 單活塞雙作用液壓缸示意圖---缸筒內(nèi)徑D---活塞桿直徑 d---無活塞桿端活塞面積1A---有活塞桿端活塞面積2---活塞的理論推力1F---活塞的理論拉力24.1 四個通過支架聯(lián)接在壓板上側液壓缸的設計及其計算4.1.1 在壓板上液壓缸的布局設計由于采用圓弧軌跡，液壓缸采取對稱排列的方式，即活塞桿的一段為下上下上的排列，兩個缸先動作進行壓，在壓板一二同時轉過一直角后，另兩個缸繼續(xù)壓，這樣就能保證兩塊壓板的連續(xù)動作，支起液壓缸的支架設計要滿足壓板轉過 90°角時的工藝性要求，在與液壓缸的聯(lián)接上采用圓柱銷連接?；钊麠U端部采用鉆孔設計，缸筒底部采用耳環(huán)設計，與其聯(lián)接的直接是焊在一體的耳環(huán)式，兩塊壓板之間的設計采用套筒分別均布焊在板端，然后用軸連接起來的形式實現(xiàn)兩塊板之間的相對轉動，起到鉸鏈的作用。在側面進行推壓的主液壓缸起到的作用是將廢金屬擠壓成塊后，在門提升后再將壓塊推出門外，因此缸的連接與固定很重要，此主液壓缸的設計是在缸的頂端作一個套，鉆上螺紋孔（通孔） ，以使其連接在料箱的一側（用螺釘）在活塞桿的頂端焊上一個套，以使其固定在壓板上。4.1.2 壓力 P1) 公稱壓力 n公稱壓力 也稱額定壓力即在正常工作條件下，液壓缸能用以長期工作的最高壓力 GB/ 7938—1987 25MPa2) 最高允許壓力 液壓缸在超過額定壓力后允許短暫運行的最高壓力maxP1.5Pn=37.5MPamax?3) 耐壓試驗壓力 是液壓缸在檢查質(zhì)量時須承受的試驗壓力T在規(guī)定的時間內(nèi)，液壓缸在此壓力作用下，全部零件不得有破壞或永久變形等異?，F(xiàn)象出現(xiàn) =25MPa> 16MPa 時 =1.25Pn=1.25 25=31.25MPanPTP?4.1.3 缸筒設計及其計算1） 單活塞桿液壓缸缸筒內(nèi)徑 D 的計算 （4-??00124pdpFDM????1）---單活塞桿液壓缸實際推力F---液壓缸工作壓力p---液壓缸回油被壓0---液壓缸機械效率m?---液壓缸活塞桿徑d即 mD159.02514.363???經(jīng)圓整后取 D 為 1252） 缸筒的材料 45 抗拉強度 / 700 伸長率/% 4p?MPa硬度 HV210~220 屈服強度 /MPa600~650s?3） 技術要求1、缸筒內(nèi)徑選 H9 配合，內(nèi)徑的表面粗糙度，Ra 為 0.4~0.2 m，需衍磨。?2、缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度公差選 8 級精度。3、缸筒端部用螺紋連接，螺紋用 6 級精度的細牙螺紋。4.1.4 缸筒壁厚 的計算?采用洪格爾公司 THH 型液壓缸，產(chǎn)品系列代號 F液壓缸的額定壓力 為 25nPMa缸筒內(nèi)徑 D 為 125m查 42.4-58，缸筒壁厚 為 13?m4.1.5 缸筒外徑的計算 1D=D+2d=125+13×2=151 （4-1D2）4.1.6 缸筒壁厚的驗算液壓缸的額定壓力 值應低于一定的極限值，保證工作安全nP（4-??2135.0DPsn????3） ??MPapan2560.7115260. ?????經(jīng)驗算缸筒壁厚符合要求4.1.7 活塞桿的設計及其計算1） 活塞桿選用實心桿2） 液壓缸運動無速度比要求，因此活塞桿直徑 （4-??mDd5.621.07.~45.0???4）經(jīng)圓整后 d=63m3） 活塞桿按照強度校核經(jīng)過理論分析，側液壓缸上活塞桿的長度應為 300m當活塞桿長度時 （4-mdml 6301030????5）按照公式 （4-??3104?????Fd6） sn?（4-7）---活塞桿材料的許用應力???MPa---活塞桿推力 N1F---材料屈服強度s---屈服安全系數(shù)， n2~4.1?sn進行活塞桿直徑的校核即 mmd3.265014.36???經(jīng)校核得知活塞桿的直徑達到使用要求4.1.8 為最小導向長度的確定H圖 4-2 最小導向長度 （4-mDLH5.721032???8）取 為 90m因為 ，即D80125??（4-mdA63~8.7).1~6().~60( ??9）取 為 50m（4-??DB125~7)0.1~6(0.1~6????10）取 為 100 （4-??mBAHC1579021?????11）L---液壓缸的最大行程B---活塞的寬度A---導向套滑動面的長度C---隔套的長度D---缸筒內(nèi)徑4.1.9 支承環(huán)的選用1） 導向支承環(huán)由抗磨的填充聚四氟乙烯（PTFE）材料制成。常與同軸密封圈，Y 型密封圈等組合使用，在液壓缸活塞和活塞桿動密封裝置中起導向和支撐作用，導向支承環(huán)具有精確的導向作用，可吸收隨時產(chǎn)生的徑向力，承載能力大，摩擦阻力小，耐磨性號，能抑制機械振動，避免液壓缸內(nèi)滑動部件的金屬接觸。使用溫度為 ，往復運動速度 ，工作52c??:3/ms?介質(zhì)為液壓油、水等。2） 結構形式如下：活塞桿用支承環(huán) GB/T15242.3—1994規(guī)格 0400B，如圖 4-3Z=3 b=9.5 d1=45 =2.5?圖 4-3 活塞桿用支承環(huán)活塞用支承環(huán) GB/15242.3—1994規(guī)格 0800c，如圖 4-4D=125 D1=151 b =10 =2.5 z=3?圖 4-4 活塞用支承環(huán)4.1.10 活塞設計有導向環(huán)（支承環(huán)）的活塞：碳素鋼 45 號4.1.11 液壓缸進出油口采用螺紋連接圖 3-5 液壓缸進出油口采用螺紋連接圖25MPa 系列單桿液壓缸油口安裝尺寸（摘自 ISO 8137—1986）由缸徑 D=125mm 得 EC M33 2 ?20mmminE4.1.12 密封件的選用1） 活塞桿密封腔體 L1 用 Y 型橡膠圈 GB/T 10708.1—1989根據(jù)活塞桿直徑 d= 63mm 選取Y 型等高唇密封圈是液壓缸中最常用的一種。具有耐磨，使用壽命長，使用于工作壓力小于 25MPa，運動速度小于 1m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結構尺寸見圖 4-6圖 4-6 Y 型橡膠圈2） 孔用 型密封圈XY活塞與鋼筒部位選用不等高唇，孔用 型密封圈X不等高唇密封圈也是液壓缸中常用的一種。具有耐磨，使用壽命長，使用于工作壓力小于 31.5MPa，運動速度小于 0.5m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結構尺寸見圖 4-7圖 4-7 孔用 型密封圈XYD=125 d=65 L2=12.5 D3=81.5 0.35 D4=79.2 0.35 S3=9 0.15 S4=6.7??0.15 L1=11.5 0.20??3） O 型密封圈 GB/T3452.3—1988缸蓋與鋼筒接觸部位及活塞與活塞桿部位選用 O 型密封圈O 型密封圈是一種可靠的密封結構。這種密封在下列壓力和溫度范圍內(nèi)可以可靠的工作，壓力可達 35MPa，溫度由 ，O 型密封圈一般用602c??:于固定部分的密封（靜密封） ，如圖 4-8缸頭與鋼筒接觸部位選用 O 型密封圈 （4-23.51d??12）（4-14013）活塞與活塞桿接觸部位選用 O 型密封圈 （4-25.3d??14） 180（4-15）圖 4-8 O 型密封圈4.1.13 防塵圈的選用GP1 型防塵圈 選用型號 GP1—0630GP1 型防塵圈機構簡單，截面小，安裝方便，成本低。廣泛用于液壓缸中，防止污物混入液壓系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。材料為丁腈橡膠（NBR） 、橡塑符合材料RP 和氟橡膠（FKM） 。工作溫度為 ，往復速度 ，工作介質(zhì)為液3520c??:1m?壓油，乳化液或水。其結構形式見圖 4-9D=125 d=40 H=6 D1=44 n=2.5 S1=3圖 4-9 GP1 型防塵圈4.2 通過壓頭進行推壓的主液壓缸的設計及其計算4.2.1 主液壓缸的設計對主液壓缸的活塞桿端部做成圓環(huán)結構，以使其固定在壓頭上，主液壓缸的缸筒端部也采用此方式，與料箱的側壁通過螺釘相連接。而液壓缸的缸底則通過設計支架與料箱的底架相連接，以此實現(xiàn)主液壓缸通過壓頭進行對廢金屬的擠壓。4.2.2 壓力 P1） 公稱壓力 n公稱壓力 也稱額定壓力即在正常工作條件下，液壓缸能用以長期工作的最高壓力 GB/ 7938—1987 25MPa2） 最高允許壓力 液壓缸在超過額定壓力后允許短暫運行的最高壓力maxP1.5Pn=37.5MPamaxP?3） 耐壓試驗壓力 是液壓缸在檢查質(zhì)量時須承受的試驗壓力T在規(guī)定的時間內(nèi)，液壓缸在此壓力作用下，全部零件不得有破壞或永久變形等異常現(xiàn)象出現(xiàn) =25MPa> 16MPa 時 =1.25Pn=1.25 25=31.25MPanPTP?4.2.3 缸筒設計及其計算1） 單活塞桿液壓缸缸筒內(nèi)徑 D 的計算（4-??00124pdpFDM????16）---單活塞桿液壓缸實際推力1--- 液壓缸工作壓力p--- 液壓缸回油被壓0---液壓缸機械效率m?---液壓缸活塞桿徑d即 mD2395.0124.363???經(jīng)圓整后取 D 為 2502） 缸筒的材料 45 抗拉強度 / 700 伸長率/% 4p?MPa硬度 HV210~220 屈服強度 /MPa600~650s?3） 技術要求：1、缸筒內(nèi)徑選 H9 配合，內(nèi)徑的表面粗糙度，Ra 為 0.4~0.2 m，需衍磨。?2、缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度公差選 8 級精度。3、缸筒端部用螺紋連接，螺紋用 6 級精度的細牙螺紋。4.2.4 缸筒壁厚 的計算?采用洪格爾公司 THH 型液壓缸，產(chǎn)品系列代號 F液壓缸的額定壓力 為 25 nPMa缸筒內(nèi)徑 D 為 250m查 42.4-58，缸筒壁厚 為 26?4.2.5 缸筒外徑的計算 1=D+2d=250+26×2=302 （4-1Dm17）4.2.6 缸筒壁厚的驗算液壓缸的額定壓力 值應低于一定的極限值，保證工作安全nP（4-??2135.0DPsn????18） ??MPapan2560.71302565.02?????經(jīng)驗算缸筒壁厚符合要求4.2.7 活塞桿的設計及其計算1） 活塞桿選用實心桿2） 液壓缸運動無速度比要求，因此活塞桿直徑 （4-??mDd1250.70.~45. ???19）經(jīng)圓整后 d=125m3） 活塞桿按照強度校核經(jīng)過理論分析，側液壓缸上活塞桿的長度應為 2400m時 （4-dl 125010240????20）當活塞桿全部伸出后，活塞桿外端到缸的支承點之間的距離 時，應dl10?進行穩(wěn)定性校核。按照材料力學理論，一根受壓直桿，在其軸向載荷 F 超過穩(wěn)定臨界力 時，kF即失去原有直線平衡狀態(tài)，稱為失穩(wěn)。對液壓缸，其穩(wěn)定條件為（4-??NnFk?21）---液壓缸的最大推力 ??N---液壓缸的穩(wěn)定臨界力kFkF---安全系數(shù)，一般取 ，與活塞桿和缸體的材料，長度，剛度n4~2?n和兩端支承狀況等因素有關。（4-??NklnfAFnmklk2610?????????時 ，當 細 長 比22） （4-170485.7603125.4???nmkl23） ??NFk 626103.0315.4..9???????????即（4-nNk 666 109.410?24）---活塞桿的計算長度l ??m---活塞桿橫截面回轉半徑k ??對 實 心 活 塞 桿4,dAJk?---活塞桿橫截面積A??2---柔性系數(shù)，對鋼取 85mm?---端點安裝形式系數(shù)，兩端固定，即 =4n n---材料強度實驗值f??MPafPa490,?對 鋼經(jīng)校核得知活塞桿的直徑達到使用要求4.2.8 為最小導向長度的確定H圖 4-10 最小導向長度，取 為 250 （4-mDLH2450240???Hm25）因為即 8025??（4-dA125~7).1~6().1~60( ??26）取 為 100m（4-??mDB250~1)0.~6(0.1~6????27）取 為 200（4-????BAHC10212501???????28）L---液壓缸的最大行程B---活塞的寬度A---導向套滑動面的長度C---隔套的長度D---缸筒內(nèi)徑4.2.9 支承環(huán)的選用1） 導向支承環(huán)由抗磨的填充聚四氟乙烯（PTFE）材料制成。常與同軸密封圈，Y 型密封圈等組合使用，在液壓缸活塞和活塞桿動密封裝置中起導向和支撐作用，導向支承環(huán)具有精確的導向作用，可吸收隨時產(chǎn)生的徑向力，承載能力大，摩擦阻力小，耐磨性號，能抑制機械振動，避免液壓缸內(nèi)滑動部件的金屬接觸。使用溫度為 ，往復運動速度 ，工作52c??:3/ms?介質(zhì)為液壓油、水等。2） 結構形式如下：活塞桿用支承環(huán) GB/T15242.3—1994規(guī)格 0400B，如圖 4-11Z=2 b=9.5 d1=40 =2.5?圖 4-11 活塞桿用支承環(huán)活塞用支承環(huán) GB/15242.3—1994規(guī)格 0800c，如圖 4-12D=250 D1=80 b =9.5 =3 z=3?圖 4-12 活塞用支承環(huán)4.2.10 活塞設計有導向環(huán)（支承環(huán)）的活塞：碳素鋼 45 號4.2.11 液壓缸進出油口采用螺紋連接圖 4-13 液壓缸進出油口采用螺紋連接圖25MPa 系列單桿液壓缸油口安裝尺寸（摘自 ISO 8137—1986）由缸徑 D=250 得 mEC M50 2 ? 32minE4.2.12 密封件的選用1） 活塞桿密封腔體 L1 用 Y 型橡膠圈活塞桿與缸頭接觸部位選用 Y 型橡膠密封圈 GB/T 10708.1—1989根據(jù)活塞桿直徑 d= 125 選取。mY 型等高唇密封圈是液壓缸中最常用的一種。具有耐磨，使用壽命長，使用于工作壓力小于 25MPa，運動速度小于 1m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結構尺寸見圖 4-14圖 4-14 Y 型橡膠圈2） 孔用 型密封圈XY活塞與鋼筒部位選用不等高唇，孔用 型密封圈X不等高唇密封圈也是液壓缸中常用的一種。具有耐磨，使用壽命長，使用于工作壓力小于 31.5MPa，運動速度小于 0.5m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結構尺寸見圖 4-15D=150 d=65 L2=12.5 D3=81.5 0.35 D4=79.2 0.35 S3=9 0.15 ???S4=6.7 0.15 L1=11.5 0.20??圖 4-15 孔用 型密封圈XY3） O 型密封圈 GB/T3452.3—1988.缸蓋與鋼筒接觸部位及活塞與活塞桿部位選用 O 型密封圈O 型密封圈是一種可靠的密封結構。這種密封在下列壓力和溫度范圍內(nèi)可以可靠的工作，壓力可達 35MPa，溫度由 ，O 型密封圈一般用602c??:于固定部分的密封（靜密封） ，如圖 4-16缸頭與鋼筒接觸部位選用 O 型密封圈 （4-23.51d??29） 40（4-30）活塞與活塞桿接觸部位選用 O 型密封圈 （4-25.31d??31）（4-18032） 圖 4-16 O 型密封圈4.2.13 防塵圈的選用GP1 型防塵圈 選用型號 GP1—1250活塞缸外露部分選用 GP1 型防塵圈GP1 型防塵圈機構簡單，截面小，安裝方便，成本低。廣泛用于液壓缸中，防止污物混入液壓系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。材料為丁腈橡膠（NBR） 、橡塑符合材料RP 和氟橡膠（FKM） 。工作溫度為 ，往復速度 ，工作介質(zhì)為液3520c??:1m?壓油，乳化液或水。其結構形式見圖 4-17D=250 d=40 H=6 D1=44 n=2.5 S1=3圖 4-17 GP1 型防塵圈4.3 提升門的兩個開門液壓缸的設計及其計算4.3.1 開門液壓缸的設計開門的兩個液壓缸設計，主要是活塞桿外的設計。液壓缸通過活塞桿的端部用圓柱銷與一軸連接，將軸焊接在門上，由此來實現(xiàn)液壓缸將門的提起，由此廢金屬塊可由此推出。4.3.2 壓力 P1） 公稱壓力 n公稱壓力 也稱額定壓力即在正常工作條件下，液壓缸能用以長期工作的最高壓力 GB/ 7938—1987 25MPa2） 最高允許壓力 液壓缸在超過額定壓力后允許短暫運行的最高壓力maxP1.5Pn=37.5MPamax?3） 耐壓試驗壓力 是液壓缸在檢查質(zhì)量時須承受的試驗壓力T在規(guī)定的時間內(nèi)，液壓缸在此壓力作用下，全部零件不得有破壞或永久變形等異?，F(xiàn)象出現(xiàn) =25MPa> 16MPa 時 =1.25Pn=1.25 25=31.25MPanPTP?4.3.3 缸筒設計及其計算1） 單活塞桿液壓缸缸筒內(nèi)徑 D 的計算（4-??00124pdpFDM????33）---單活塞桿液壓缸實際推力1F---液壓缸工作壓力p---液壓缸回油被壓0p---液壓缸機械效率m?---液壓缸活塞桿徑d即 mD925.0124.363???經(jīng)圓整后取 D 為 1002） 缸筒的材料 45 抗拉強度 / 700 伸長率/% 4p?MPa硬度 HV210~220 屈服強度 /MPa600~650s?3） 技術要求1、缸筒內(nèi)徑選 H9 配合，內(nèi)徑的表面粗糙度，Ra 為 0.4~0.2 m，需衍磨。?2、缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度公差選 8 級精度。3、缸筒端部用螺紋連接，螺紋用 6 級精度的細牙螺紋。4.3.4 缸筒壁厚 的計算?采用洪格爾公司 THH 型液壓缸，產(chǎn)品系列代號 F液壓缸的額定壓力 為 25MPanP缸筒內(nèi)徑 D 為 100m查 42.4-58，缸筒壁厚 為 11?4.3.5 缸筒外徑的計算 1=D+2d=100+11×2=122 （4-1Dm34）4.3.6 缸筒壁厚的驗算液壓缸的額定壓力 值應低于一定的極限值，保證工作安全nP（4-??2135.0DPsn????35） ??MPapan2565.74120653.02?????經(jīng)驗算缸筒壁厚符合要求4.3.7 活塞桿的設計及其計算1） 活塞桿選用實心桿2） 液壓缸運動無速度比要求，因此活塞桿直徑 （4-??mDd501.70.~45. ???36）經(jīng)圓整后 d=50m3） 活塞桿按照強度校核經(jīng)過理論分析，側液壓缸上活塞桿的長度應為 500m當活塞桿長度時 （4-mdml 50105????37）按照公式 ， （4-??314????F??sn?38）---活塞桿材料的許用應力???MPa---活塞桿推力 N1F---材料屈服強度s?MPa---屈服安全系數(shù)， sn2~4.1?sn進行活塞桿直徑的校核即 （4-mmd04.25614.3503???39）經(jīng)校核得知活塞桿的直徑達到使用要求4.3.8 為最小導向長度的確定H圖 4-18 最小導向長度（4-mDLH75210520???40）取 為 75m因為 ，即D801??（4-mdA50~3).1~6().~60( ??41）取 為 40Am（4-??mDB10~6)0.1~6(0.1~6????42）取 為 80（4-????BAHC1580427521???????43）L---液壓缸的最大行程B---活塞的寬度A---導向套滑動面的長度C---隔套的長度D---缸筒內(nèi)徑4.3.9 支承環(huán)選用1） 導向支承環(huán)由抗磨的填充聚四氟乙烯（PTFE）材料制成。常與同軸密封圈，Y 型密封圈等組合使用，在液壓缸活塞和活塞桿動密封裝置中起導向和支撐作用，導向支承環(huán)具有精確的導向作用，可吸收隨時產(chǎn)生的徑向力，承載能力大，摩擦阻力小，耐磨性號，能抑制機械振動，避免液壓缸內(nèi)滑動部件的金屬接觸。使用溫度為 ，往復運動速度 ，工作52c??:3/ms?介質(zhì)為液壓油、水等。2） 結構形式如下：活塞桿用支承環(huán) GB/T15242.3—1994規(guī)格 0400B，如圖 4-19Z=2 b=9 d1=40 =2.5?圖 4-19 活塞桿用支承環(huán)活塞用支承環(huán) GB/15242.3—1994規(guī)格 0800c，如圖 4-20D=100 D1=80 b =9.5 =2.5 z=3?圖 4-20 活塞用支承環(huán)4.3.10 活塞設計有導向環(huán)（支承環(huán)）的活塞：碳素鋼 45 號4.3.11 液壓缸進出油口采用螺紋連接圖 4-21 液壓缸進出油口采用螺紋連接圖25MPa 系列單桿液壓缸油口安裝尺寸（摘自 ISO 8137—1986）由缸徑 D=100mm 得 EC M33 2 ?20mmminE4.3.12 密封件的選用1） 活塞桿密封腔體 L1 用 Y 型橡膠圈 GB/T 10708.1—1989根據(jù)活塞桿直徑 d= 50mm 選取Y 型等高唇密封圈是液壓缸中最常用的一種。具有耐磨，使用壽命長，使用于工作壓力小于 25MPa，運動速度小于 1m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結構尺寸見圖 4-22圖 4-22 Y 型橡膠圈2） 孔用 型密封圈XY活塞與鋼筒部位選用不等高唇，孔用 型密封圈X不等高唇密封圈也是液壓缸中常用的一種。具有耐磨，使用壽命長，使用于工作壓力小于 31.5MPa，運動速度小于 0.5m/s，工作溫度在 ，408c??:工作介質(zhì)為礦物油，選用 d400 聚氨酯-3.其結構尺寸見圖 4-23D=100 d=50 L2=12.5 D3=81.5 0.35 D4=79.2 0.35 S3=9 0.15 S4=6.7??0.15 L1=11.5 0.20??圖 4-23 孔用 型密封圈XY3）O 型密封圈 GB/T3452.3—1988缸蓋與鋼筒接觸部位及活塞與活塞桿部位選用 O 型密封圈O 型密封圈是一種可靠的密封結構。這種密封在下列壓力和溫度范圍內(nèi)可以可靠的工作，壓力可達 35MPa，溫度由 ，O 型密封圈一般用602c??:于固定部分的密封（靜密封） ，如圖 4-24缸頭與鋼筒接觸部位選用 O 型密封圈 =3.55+0.10 （4-2d44）（4-150?45）活塞與活塞桿接觸部位選用 O 型密封圈 （4-2d..3?46）=100 （4-147）圖 4-24 O 型密封圈4.3.13 防塵圈的選用GP1 型防塵圈 選用型號 GP1—0500活塞缸外露部分選用 GP1 型防塵圈GP1 型防塵圈機構簡單，截面小，安裝方便，成本低。廣泛用于液壓缸中，防止污物混入液壓系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。材料為丁腈橡膠（NBR） 、橡塑符合材料RP 和氟橡膠（FKM） 。工作溫度為 ，往復速度 ，工作介質(zhì)為液3520c??:1m?壓油，乳化液或水。其結構形式見圖 4-25D=100 d=40 H=6 D1=85 n=2.5 S1=3圖 4-25 GP1 型防塵圈目 錄- III -目錄摘 要……………………………………………………………………………… IAbstract（英文摘要）………………..……………………………..…………….. Ⅱ目 錄…………………………………………………………………………… Ⅲ第一章 引 言……………………………………………………………... 1 第二章 液壓廢金屬壓塊機結構設計……………………………………… 32.1 壓塊機的工作原理設計…………………………………………………… 32.2 確定壓塊機的設計原則…………………………………………………… 32.3 壓塊機的總體結構………………………………………………………… 32.4 壓塊機的壓板設計………………………………………………………… 32.5 壓塊機的機身設計………………………………………………………… 42.6 壓塊機各零部件設計……………………………………………………… 42.6.1 門的設計………………………………………………………………..... 42.6.2 機架設計的準則………………………………………………………….. 4第三章 液壓控制系統(tǒng)設計……………………………………………………… 53.1 根據(jù)壓塊機動作原理設計液壓控制系統(tǒng)原理圖…………………………. 53.1.1 設計思路………………………………………………………………… 53.1.2 液壓控制系統(tǒng)原理圖…………………………………………………… 63.1.3 液壓控制系統(tǒng)回路 ……………………………………………………. 73.2 根據(jù)給定的參數(shù)及使用要求選取液壓元件的型號，規(guī)格………………. 83.3 液壓泵的選擇………………………………………………………………. 93.3.1 確定液壓泵的最大工作壓力…………………………………………. 93.3.2 確定液壓泵的流量……………………………………………....... 93.3.3 選擇液壓泵的規(guī)格………………………………………………… 103.3.4 確定液壓泵的驅(qū)動功率………………………………………………… 113.4 電動機的選取………………………………………………………… 113.5 油箱的設計………………………………………………………………… 12目 錄- IV -3.6 聯(lián)軸器的選取……………………………………………………………… 133.7 液壓閥，壓力表的安裝…………………………………………………..... 133.8 管子內(nèi)徑的計算 …………………………………………………………… 133.9 液壓泵站的設計………………………………………………………….... 15第四章 液壓缸的安裝布局及設計……………………..…………………. 164.1 四個通過支架聯(lián)接在壓板上測液壓缸的設計及其計算………………… 164.1.1 在壓板上液壓缸的布局設計.................................................................... 164.1.2 壓力 P…………………………………………………………………… 174.1.3 缸筒設計及計算………………………………………………...……… 174.1.4 缸筒壁厚 的計算………………………………………………………... ?184.1.5 缸筒外徑的計算 …………………………….…………………………. 1D184.1.6 缸筒壁厚的驗算………………………………….……………………….. 184.1.7 活塞桿的設計及其計算………………………….……………………….. 194.1.8 為最小導向長度的確定……………………….……………………….. 20H4.1.9 支承環(huán)的選用……………………………………….…………………….. 214.1.10 活塞設計…………………………………………….…………………… 224.1.11 液壓缸進出油口采用螺紋連接……………………………………….… 234.1.12 密封件的選用………………………………………………………….… 234.1.13 防 塵 圈 的 選 用 …….………………………………………………… 254.2 通過壓頭進行推壓的主液壓缸的設計及其計算………………………. 264.2.1 主 液 壓 缸 的 設 計 ………………………………………………….. 26目 錄- V -4.2.2 壓 力 P……………………………………………………………… 264.2.3 缸 筒 設 計 及 其 計 算 ………...……………………………….………. 264.2.4 缸 筒 壁 厚 的 計 算 ……...…………………………………………… ?274.2.5 缸筒外徑的計算 …………..…………………………………………. 271D4.2.6 缸筒壁厚的驗算………………………………………………………... 274.2.7 活塞桿的設計及其計算………………………………………….……. 284.2.8 為最小導向長度的確定…………………………………….………. 29H4.2.9 支承環(huán)的選用………………………………………………………….. 304.2.10 活塞設計……………………………………………………………..... 314.2.11 液壓缸進出油口采用螺紋連接……………………………………… 314.2.12 密封件的選用…………………………………………..……………... 314.2.13 防 塵 圈 的 選 用 …………………………………………………….. 344.3 提升門的兩個開門液壓缸的設計及其計算…………………………… 354.3.1 開 門 液 壓 缸 的 設 計 ………………………………………………… 354.3.2 壓 力 P…………………………………………………………… 354.3.3 缸 筒 設 計 及 其 計 算 ……………………………………………….. 364.3.4 缸 筒 壁 厚 的 計 算 ……………………………………………..…. 36?4.3.5 缸筒外徑的計算 ……………………………………………….…… 371D4.3.6 缸筒壁厚的驗算………………………………………………….…… 374.3.7 活塞桿的設計及其計算…………………………………..……………... 374.3.8 為最小導向長度的確定………………………………..……………... 38H4.3.9 支承環(huán)選用…………………………………………..……………... 394.3.10 活塞設計…………………………………………………………….. 404.3.11 液壓缸進出油口采用螺紋連接……………………………………. 404.3.12 密封件的選用……………………………………………………….. 414.3.13 防 塵 圈 的 選 用 ……………………………………………………. 44第五章 電氣控制系統(tǒng)設計....................................................... 455.1 選起動電路……………………………………………………………… 45目 錄- VI -5.2 壓塊機電氣控制系統(tǒng)圖……………………………………………… 465.2.1 設計要點……………………………………………………….. 465.2.2 電氣控制系統(tǒng)圖………………………………………………. 465.3 電磁鐵線圈的得電順序……………………………………………. 475.4 電磁鐵得失電，液壓缸動作過程…………………………………......... 475.5 PLC 語句表 ……………………………………………………………………50 總結………………………………………………………………….…………………….… 51參考文獻………………………………………………………………………… 53致謝及聲明……………………………….……………………………………… 54