毕业设计说明书

1、毕业设计(论文)网: http:/液压升降工作台的设计与制作摘要：液压升降平台具有载重量大，结构坚固，升降平稳，操作简单，维护方便等特点。适用于工厂，仓库，车站，搬运的场所等。这篇论文介绍了液压升降平台的液压系统和工作特性。具有结构紧凑、安装维护方便、利于实现典型液压系统的集成化和标准化等优点。关键词：液压升降平台 液压系统可编程控制器1 引言：液压升降工作台在小型的工厂里实用性很广，它的整个工艺流程是建立在液压系统，电器控制，PLC的控制的基础上的，通过液压系统的的动力装置，结合PLC的过程控制，实现在电器柜的操作面板上的简单操作，整个的一个系统实用，简单，方便，易于操作。在现代化工业生产中，可以结合现代控制技术的其他设备发挥更大的作用，其在现代化生产中占有举足轻重的作用。2 液压系统的概述21 液压系统的简介一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转

2、换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。22 液压传动液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。(1)液压传动原理图 由代表各种液压元件、辅件及连接形式的图形符号组成，用以表示一个液压系统工作原理的简图，称为液压传动原理图。图形符号有两种表达方

3、式：一种用结构示意图，这样的图形比较直观，元件的结构特点清楚明了但图形太繁锁，绘图麻烦；另一种是图形符号图，即把各类液压元件用其图形符号表示。(2)元件 由数个不同零件组成的，用以完成特定功能的组件，称为元件，如液压缸、液压马达、液压泵、阀、油箱、过滤器、蓄能器、冷却器和管街头等；这些元件有的是通用的、标准化的。(3)回路 液压回路是完成某种特定功能、由元件构成的典型环节。(4)系统 液压系统是由回路组成的、用以控制驱动液压机械完成所需工作的整个传动系统。23 液压油 液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说，首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。另外，液压油要对液压系统金属和密封材料有良好的配伍性，良好的过滤性；具有抗腐蚀能力和抗磨损能力以及抗空气夹带和起泡倾向；热稳定性及氧化安定性要好；具用破乳化必性；对于某些特殊用途，还应具有耐燃性和对环境不造成污染(如易于生

4、物降解和无毒性)。液压油根据用途和特性一般分为矿油型液压油、合成烃液压油、抗燃液压油、清净液压油、可生物降解液压油等类型。以下是各类液压油的基本情况：矿油/合成烃液压油-产品符号组成和特性我国标准参照标准-HH精制矿物油，不含添加剂DIN51517-79BS4475-75-HL精制矿物油，并改善其防锈性和抗氧化性VICKERSI-286-SHMHL油，并改善其抗磨性Milacronp-68/69/70HGHM油，并具有粘滑性GB11118。1-94DIN51524()1985HVHM油，并改善其粘温性，聚烯烃合成油为基础油NFE48-603-1983HS无特定难燃性的合成液，聚烯烃合成油为基础油-抗燃液压油主要用于冶金、采矿、电厂、机加工等行业的接近或临近火源、热源的液压系统，分为水基液压油(HFAE、HFB、HFC)、磷酸脂型(HFDR)和其它合成型(HFDS、HFDU)三种。清净液压油用于含有电液四氟阀及其它精密元件的液压系统。生物降解液压油是为了适应环保要求，控制环境污染而开发的。24 液压系统对液压油的基本要求(1)合适的粘度,良好的粘温特性。一般的液压油的粘度通常在15到68

5、mm2/s之间(2)质地纯净,杂质少,有良好 的润滑性能。(3)对金属和密封件有良好的相容性,抗泡沫,抗乳化,防腐性,防锈性好。(4)对热,氧化,水解和剪切有良好的稳定性。(5)体积膨胀系数小,比热容大。(6)液压油流动点和凝固点低,闪点和燃点高。(7)对人体无伤害,成本低。25 液压系统的分类从不同的角度出发，可以把液压系统分成不同的形式。(1)按油液的循环方式液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用，但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大，油泵自吸性能好。闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，故传动较平稳。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏，通常需要一个小流量

6、的补油泵和油箱。由于单杆双作用油缸大小腔流量不等，在工作过程中会使功率利用下降，所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。(2)按系统中液压泵的数目可分为单泵系统，双泵系统和多泵系统。(3)按所用液压泵形式的不同可分为定量泵系统和变量泵系统。变量泵的优点是在调节范围之内，可以充分利用发动机的功率，但其结构和制造工艺复杂，成本高，可分为手动变量、尽可能控变量、伺服变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。(4)按向执行元件供油方式的不同可分为串联系统和并联系统。串联系统中，上一个执行元件的回油即为下一个执行元件的进油，每通过一个执行元件压力就要降低一次。在串联系统中，当主泵向多路阀控制的各执行元件供油时，只要液压泵的出口压力足够，便可以实现各执行元件的运动的复合。但由于执行元件的压力是叠加的，所以克服外载能力将随执行元件数量的增加而降低。并联系统中当一台液压泵向一组执行元件供油时，进入各执行元件的流量只是液压泵输出流量的一部分。流量的分配随各件上外载荷的不同而变化，首先进入外载荷较小的执行元件，只有当各执行元件上外载荷相等时，才能实现同时动作。全液压传动机械性能的优劣，主要取决于液

7、压系统性能的好坏，包括所用元件质量优劣，基本回路是否恰当等。系统性能的好坏，除满足使用功能要求外，应从液压系统的效率、功率利用、调速范围和微调特性、振动和噪声以及系统安装和调试是否方便可靠等方面进行。现代工程机械几乎都采用了液压系统，并且与电子系统、计算机控制技术结合，成为现代工程机械的重要组成部分。26 液压系统的设计步骤与设计要求液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面解清楚。(1)主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；(2) 液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何；(3) 液压驱动机构的运动形式，运动速度；(4) 各动作机构的载荷大小及其性质；(6) 对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求；(7) 自动化程序、操作

8、控制方式的要求；(8) 对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求；(9) 对效率、成本等方面的要求。2.7 液压分析原理框图液压分析原理框图如图1了解机械或设备的功能、工况、特殊要求、工作环境等了解设备哪些功能的运动是由哪种液压执行元件（或元件组）来实现的，这些运动对力、速度和位置的定性（变化范围、精度等）和定量要求在了解泵源的组成与特点的基础上。将系统划分成以实现各功能运动的执行元件（元件组）为核心的若干功能分系统对每一分系统进行分析，由哪些控制阀组成哪些基本回路，各控制元件的作用及分系统与泵源的联系。对照电磁铁动作表和相应执行元件的动作，深入分析与动作对应的油液流动线路及特点分析系统对各分系统之间动作的顺序、联动、互锁、同步、抗干扰等方面的要求和实现方法，理解各分系统是如何组成整个系统的综合归纳以上的分析，总结系统在性能、操作、环境、安全等方面的要求和特点，达到对系统工作原理和性能的全面清晰的理解图1 液压分析原理框图3 PLC部分的概述3.1 PLC的基本概念可编程控制器(ProgrammableController)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可

9、编程控制器称作可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(PersonalComputer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。3.2 PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可*性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。3.3 PLC的工作原理当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。(1) 输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地

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