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基于PLC控制的轴类零件校直机液压系统设计
王雪峰 金碧琼 吴浩宇 辽宁科技大学
摘 要：轴类零件作为机械产品的一部分,起到了十分重要的作用.传动稳定性和使用寿命会严重受到轴类零件的加工影响.在轴类零件的加工过程中,前期和后续热处理可能会使零件发生弯曲变形,如果校直处理不及时,会影响工件之后的加工或使用,甚至可能出现不合格的加工零件.我们设计的轴类零件校直机通过液压系统提供动力,通过校直液压缸带动,使压头下压,达到校直目的的方法是通过反向弯曲且逐渐减小压弯挠度,用压力传感器监测下压程度,避免反向弯曲.实践可以证明,PLC 控制系统不但提高了校直机的性能,其工作稳定会更加稳定.
关键词：液压系统设计；轴类零件校直机；PLC
中图分类号：TH137 文献识别码：A 文章编号： 1001-828X(2018)015-0377-01
一、引言
轴类、杆类零件被大量使用在机械、汽车、电机等行业,弯曲变形是零件原材料在粗加工或热处理等过程中所不可避免的,校直处理十分的关键,如果处理不及时,继续加工零件,很有可能影响后面的加工及使用.为了能够使接下来的工序更加便捷,减小切削量、减少费弃零件、提高零件成品率、节省原材料及其加工成本、保证所加工的零件能够达到设计要求,校直机就起到了至关重要的作用,它就成了该类产品热处理后不可缺少的关键设备.
校直机就是用来使轴杆类零部件达到校直目的的机器,理想的直线度要求和回转精度要求都可以通过校直机来实现,它可以保证零部件能够达到装配精度,并且使下道工序的切削加工余量最小化.狭义上来讲,校直是指针对回转类零部件的弯曲校直,例如：阶梯齿轮轴、电枢轴、活塞杆、齿条、石油钻杆等；广义上来讲,校直包括盘圆、丝杠、螺纹杆、钻头、多边形及椭圆杆类零部件、不规则形截面杆类零部件等.值得注意的是,校直机所校直的材料只能是金属材料.因为在外力的作用下,微观的非金属材料分子结构不具有移位重组的稳定性,即外在表现形式体现在可延展性、韧性与塑性的同时存在.
二、液压泵的计算及选择
1. 确定液压泵的最大工作压力 p p
p p ≥ p 1 + ∑△p
式中：
p 1 ——液压缸最大工作压力,本例的 p 1 为校直缸的工作压力,即 p 1 等于22MPa；
∑△p——从液压泵出口到液压缸入口之间总的管路损失,简单系统约取 (0.2-0.5)×10 6 pa；复杂系统取∑△p等于(0.5 ～ 1.5)×10 6 pa；
取∑△p等于10MPa；
则可以得到：
p p 等于p 1 + ∑△p等于22+1等于23MPa
为了使液压泵有一定的压力储备,所选泵的额定压力一般要比最大工作压力大.中低压系统取其小值,高压系统取其大值.本例取 50%,则可得：
p n 等于(1+50%)等于1.5×23等于34.5MPa
2. 确定液压泵的流量 q vp
液压泵的最大流量应为：
q vp ≥ K( ∑ q vmax )
式中：
K——系统泄露系数,一般取 K等于1.1 ～ 1.3,本例取 K等于1.2；
q vmax ——同时动作的液压缸的最大总流量.
则可以得到液压泵的流量为：
q vp ≥ K( ∑ q vmax )等于1.2×706.86等于848.23L/min
3. 选定液压泵的规格：
根据以上的计算所得到的 p n 和 q vp ,由《机械设计手册》表22.5-37 与表 22.5-40,选用 A2F500 型号斜轴式轴向柱塞泵,具体参数见下表.
四、结语
基于 PLC 控制的轴类零件校直机液压系统设计提高了校直机的性能和工作稳定性.
系统设计论文范文结:
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