黎明职业大学 机电工程与自动化学院 毕业设计
第2章 毕业设计任务与要求
2.1设计任务
图2-1 码垛机工作简图
图2-2 码垛机工作平面示意图
如图2-1所示利用机械手将工作台上的板砖从右边（A）搬运到左边(B)，并且在左边（B）放5板砖后，板砖被送入下一自动环节。整个过程的控制可以在触摸屏上实现.机械手处在原位（右上位），当械手检测到信号，开始下降，下降到位时夹紧板砖，检测到板砖夹紧信号开始上行，上行到上限位时机械手开始左行，左行到左限位时，机械手开始下降，下降到位机械手松开，检测到松开信号开始上升，上升到上限位，开始右
4
黎明职业大学 机电工程与自动化学院 毕业设计
行，碰到右限位回到原始位置，重复开始步骤，板砖到达左边时堆放在前一层上，堆5层后板砖被送入下一环节，机械手又从第一层开始堆放，如此循环动作。 相关参数：1块标准板砖（240x120x60）重2.8kg，每层夹36块板砖；
机械手爪重500kg，其余上部部件重300kg；
夹爪松开与夹紧行程是100mm，时间t=1s； 升降液压缸的有效行程是1200mm，t=3s； 平移液压缸的有效行程是1200mm，t=3s；
传送带宽800mm，两传送带之间距离1200mm，间隔400mm；
2.2设计要求
1、画出液压系统原理图、电气控制原理图。
2、设计液压系统，对所有液压元件、电器元件选型。
3、编写PLC程序、设计人机界面并连接PLC在液压实验台上进行模拟。
第3章 液压系统设计
3.1负载分析
（1）夹紧液压缸夹紧力要大于36块砖块的重力与夹爪上的橡胶之间的摩擦力，才能夹紧砖块。
（2）升降液压缸受到的负载为36块砖块产生的重力与机械手装置本身的重力总和。 （3）平移液压缸受到的负载为36块砖块产生的重力、机械手装置产生的重力和移动装置产生的重力总和。
5
黎明职业大学 机电工程与自动化学院 毕业设计
3.2液压缸的设计与计算
3.2.1夹紧液压缸的设计与计算
图3-1 夹紧液压缸安装图
（1）计算夹紧工作压力
砖重 N砖=36×2.8kg=100.8kg
查资料得知橡胶与混凝土之间的摩擦系数为0.3. 若要夹紧砖块 则f??N?m砖?g
?N?m砖?g?100.8?10?3360N?Fj0.3
?根据《液压与气动技术》第3版 张宏友主编P61 页表4-1，取工作压力Pj=1MPa。 （2）夹紧缸有效面积，缸径，杆径 夹紧缸有效面积Aj
Aj?FjPj?3360N?3360?10?6m2?3360mm21?106Dj?4Aj?
夹紧缸直径Dj为
?4?3360?65.4mm3.14
取标准值Dj=70mm （根据《液压传动与控制》第2版 沈兴全编P91页表5-3）
Aj??4Dj?23.14?702?3846.5mm24
活塞杆直径dj为 （根据《液压与气动技术》第3版 张宏友主编P62 页表4-3）
?活塞杆受压力???0.55 即dj=0.55Dj=38.5mm
取标准值dj=40mm（根据《液压与气动技术》第3版 张宏友主编P63 页表4-5） （3）计算夹紧缸的流量qj（夹紧时间t=1s，行程100mm）
6
黎明职业大学 机电工程与自动化学院 毕业设计
-210?10-2-610?10qj?AjUj?Aj?3846.5?10?s?0.38?10-3m3/s?22.8L/min1s1
3.2.2升降液压缸的设计与计算
图3-2 升降液压缸安装图
（1）计算工作压力及缸径，杆径。
升降缸受到负载F=（m砖+m）g=（100.8+500）×6008N
根据《液压与气动技术》第3版 张宏友主编P61 页表4-1 取工作压力P=2MPa
D?4F4?60082?d2??d?P3.14?2 ?
且根据《液压传动与控制》第2版 沈兴全编P91页，受拉力λ取0.5
即d=0.5D ?
联合??解得 D≈71.4mm d≈35.7mm
根据《液压与气缸技术》第3版 张宏友主编P63页表4-4表4-5，取标准值 D=80mm d=40mm （2）计算升降缸流量 有效行程为1200mm 时间3s
Vs?1200mm?400mm/s?4?60?240dm/min3s
所以
有效面积
7
相关推荐：
loading