机械5

目录 摘要I Abstract II 1绪论1 1.1步进式加热炉1 1.1.1步进式加热炉概述1 1.1.2选题背景4 1.1.3设计目的5 1.1.4设计方案7 2液压系统分析与设计9 2.1运动与负载分析9 2.1.1步进式加热炉原始数据9 2.1.2步进式加热炉工况速度曲线设计9 2.1.3计算稳态工作负载11 2.1.4拟定液压原理图12 2.2液压缸参数及其型号13 2.2.1平移液压缸受力分析13 2.2.2初选平移液压系统工作压力14 2.2.3平移液压缸主要参数及其选取型号14 2.2.4升降液压缸受力分析16 2.2.5初选升降液压系统工作压力18 2.2.6升降液压缸主要参数及其选取型号18 2.3液压泵参数及其型号19 2.3.1平移液压泵工作压力的确定19 2.3.2平移液压泵流量的确定19 2.3.3平移液压泵的选取20 2.3.4升降液压泵工作压力的确定20 2.3.5升降液压泵流量的确定20 2.3.6升降液压泵的选取20 2.4电动机参数及其型号21 2.4.1平移液压系统电动机参数及其型号21 2.4.2升降液压系统电动机参数及其型号21 2.5液压阀件参数及其型号22 2.5.1平移液压系统阀件参数及其型号22 2.5.2升降液压系统阀件参数及其型号22 2.6液压油管道的选择22 2.6.1油管的选用22 2.6.2液压油管管径的确定23 2.6.3液压油管管壁厚的验算23 2.7液压油管道的选择24 2.7.1平移液压系统油箱有效容积24 2.7.2升降液压系统油箱有效容积24 3液压系统性能验算25 3.1液压系统压力损失计算25 3.1.1平移液压系统压力损失25 3.1.2升降液压系统压力损失26 3.2液压系统发热温升计算26 3.2.1平移液压系统发热温升27 3.2.2升降液压系统发热温升27 4液压同步控制系统的设计29 4.1控制系统29 4.1.1电液比例位置控制系统29 4.1.2设计方案30 4.1.3传感器的选择30 4.1.4 PLC的选择31 4.1.5控制系统I/O分配34 4.1.6梯形图编程35 结论41 参考文献42 致谢44 附录45 2液压系统分析与设计 2.1运动与负载分析 2.1.1步进式加热炉原始数据 步进梁和炉底总质量G=300×103kg，其中； 行进框架及其以上部分质量G1=200×103kg 行进框架以下部分质量G2=100×103kg 炉子总长21.95m，其中； 炉底长17.10m 步进梁长L=19.20m 炉子宽11.00m 坯料规格bbl=0.12×0.12×9.5m 最大升降高度H=H1 H2=0.05 0.05=0.1m 最大水平移距S=0.6m 辊轮D=0.65m；d=0.16m 最大步进钢坯根数4根 升降液压缸2个；平移液压缸2个 步进周期21s 其中：上升4s，前进6.5s，下降4s，后退6.5s 支承辊有2排，每排4组，每组上下各有两个辊，一共16个棍 2.1.2步进式加热炉工况速度曲线设计 步进式加热炉的工作循环为：步进梁依次为上升，水平前进，下降，水平后退运动。步进炉运动时，上升为两个液压缸顶升，前进后退为两个液压缸，下降靠自重下降。 现在对炉底步进梁的动作如图3所示： 图3（阴影部分为步进梁）为步进梁从起始位置（后下位）-上升（上升过程中接料）-上升到位（后上位）-前进-前进（前上位）-下降（下降过程中交料）-下降到位（前下位）-后退-后退到位（即起始位置）