液壓車床電液控制系統(tǒng)研究緒論在當(dāng)今的機(jī)械加工過(guò)程中，傳統(tǒng)的液壓車床已經(jīng)越來(lái)越無(wú)法滿足人們的規(guī)定，傳統(tǒng)的液壓車床一般運(yùn)用繼電器和控制器和實(shí)現(xiàn)諸如車床的快進(jìn)、快退、工進(jìn)等動(dòng)作。由于只是單純的運(yùn)用繼電器和控制器，因此無(wú)可避免的導(dǎo)致了系統(tǒng)自身原件過(guò)多、體積龐大且連線復(fù)雜，導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性大大減少，工作效率也無(wú)法滿足如今的生產(chǎn)需要。隨著電子科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)水平的提高。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用極大的提高了加工的效率、質(zhì)量和精度。而計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的核心可編程控制器（PLC）具有可靠性高、集成化限度高、抗干擾能力強(qiáng)、可維護(hù)性相比傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)有了很大的提高，在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域被廣泛使用。PLC控制系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)，最大的區(qū)別在于控制部分使用的是可編程的PLC而非實(shí)際的繼電器線路，因此用戶可以通過(guò)改變程序通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)電路的控制，從而改變了傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)連線復(fù)雜且難以改變的難題。而本文就是通過(guò)PLC控制系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)的電液控制系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)，把傳統(tǒng)的電氣控制變?yōu)镻LC控制.液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺陷液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)液壓的優(yōu)缺陷與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）、液壓傳動(dòng)的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來(lái)布置。（2）、重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反映速度快。（3）、操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá)2023：1）。（4）、可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。（5）、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)；（6）、很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。（7）、很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高限度的自動(dòng)控制過(guò)程，并且可以實(shí)現(xiàn)遙控。液壓傳動(dòng)的缺陷（1）、由于流體流動(dòng)的阻力和泄露較大，所以效率較低。假如解決不妥，泄露不僅污染場(chǎng)地，并且還也許引起火災(zāi)和爆炸事故。（2）、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。（3）、液壓元件的制造精度規(guī)定較高，因而價(jià)格較貴。（4）、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比。(5)、液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，不易檢查和排除?？傊?，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是重要的，設(shè)計(jì)制造和使用水平的提高，有些缺陷正在逐步加以克服。液壓傳動(dòng)將日益完善，液壓技術(shù)與電子技術(shù)及PLC技術(shù)的結(jié)合更是前程無(wú)量。發(fā)展趨勢(shì)目前，我國(guó)的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產(chǎn)出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電液數(shù)字控制閥等。我國(guó)機(jī)械工業(yè)在認(rèn)真消化、推廣國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時(shí)，大力研制、開發(fā)國(guó)產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)一些性能差并且不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。由此可見，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)將獲得進(jìn)一步發(fā)展，在各種機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。為了和最新技術(shù)的發(fā)展保持同步，電液控制技術(shù)必須不斷發(fā)展和創(chuàng)新，不斷提高和改善元件與系統(tǒng)的性能，以滿足復(fù)雜多變的市場(chǎng)需求。在社會(huì)和工程需求的強(qiáng)力推動(dòng)下，電液控制技術(shù)必將進(jìn)一步依托機(jī)械制造、材料工程、微電子、計(jì)算機(jī)及控制科學(xué)等方面的研究成果，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，填補(bǔ)現(xiàn)行局限性，揚(yáng)長(zhǎng)避短，不斷進(jìn)取?？v觀電液控制技術(shù)的發(fā)展歷程，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，改革創(chuàng)新方能發(fā)展。電液控制技術(shù)將進(jìn)一步朝著高壓化、集成化、輕量化、數(shù)字化、智能化、機(jī)電一體化、高精度、高可靠性、節(jié)能降耗和綠色環(huán)保方向連續(xù)發(fā)展。1.集成化從技術(shù)構(gòu)成上,電液控制是集液壓技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制及現(xiàn)代控制理論等眾多學(xué)科于一體的高交叉性、高綜合性的技術(shù)學(xué)科,具有顯著的機(jī)電液一體化特性。從元器件結(jié)構(gòu)組成上,往往是集傳感器、控制放大器、執(zhí)行器于一身,構(gòu)成集成化功能單元,而系統(tǒng)應(yīng)用上則趨向于采用集成單元來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)合功能。2.智能化無(wú)論從元件的開發(fā)研究,還是系統(tǒng)的構(gòu)成,以機(jī)敏材料為代表的智能材料的引入,傳感檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,以及涉及模糊理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的新的智能化控制策略與手段的不斷成功運(yùn)用,使得系統(tǒng)及元件的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)機(jī)能得到充足提高,當(dāng)代的電液控制技術(shù)越來(lái)越呈現(xiàn)出智能化的趨勢(shì)。3.PID控制的新發(fā)展以經(jīng)典控制理論為基礎(chǔ)的PID控制,因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),至今在電液伺服控制中仍有著廣泛應(yīng)用。但傳統(tǒng)的PID采用線性定常組合方式,難于協(xié)調(diào)解決快速性和穩(wěn)態(tài)特性之間的矛盾,在具有參數(shù)變化和外干擾情況下,其魯棒性也不夠好。吸取自適應(yīng)控制和智能控制的基本思想并運(yùn)用計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì),對(duì)傳統(tǒng)的PID控制進(jìn)行改造后,形成了自適應(yīng)PID、模糊PID、智能積分PID和非線性PID等新的控制方式。系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)任務(wù)切屑的工作循環(huán)是；快進(jìn)—橫向工進(jìn)-縱向工進(jìn)-快退。估算刀架的重力為16000N，快進(jìn)、快退的最大速度設(shè)定為5m/min，工進(jìn)的速度的設(shè)定為0.05-0.20m/min，導(dǎo)軌的最大行程為460mm，工件的行程為200m，最大的切屑力為22023N，系統(tǒng)的啟停時(shí)間是0.1S，停留時(shí)間為1S.整個(gè)系統(tǒng)的靜摩擦系數(shù)為0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1.（3）設(shè)計(jì)任務(wù)：①液壓系統(tǒng)原理分析，液壓系統(tǒng)原理圖；②液壓系記錄算和液壓元件的選擇；③由繼電器組成的液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；④由PLC組成的液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；⑤液壓系統(tǒng)的模擬和仿真液壓系統(tǒng)的工作原理和元件的選取傳統(tǒng)的液壓車床液壓控制系統(tǒng)一般由夾緊液閥、液壓缸、電磁閥、調(diào)速閥、雙聯(lián)泵、單向閥、減壓閥、壓力繼電器組成。工件的夾緊和卸下通過(guò)一個(gè)夾緊液閥來(lái)完畢。液壓車床的動(dòng)作重要是刀架的動(dòng)作，刀架一般有水平方向的和垂直方向的運(yùn)動(dòng)稱為刀具的橫向進(jìn)給和縱向進(jìn)給，同時(shí)進(jìn)屆時(shí)有快進(jìn)和工進(jìn)，退刀時(shí)有快退和工退。在液壓控制回路中刀具的橫向進(jìn)給和縱向進(jìn)給通過(guò)液壓缸帶動(dòng)刀架來(lái)實(shí)現(xiàn)。而液壓缸的前進(jìn)和回退由六個(gè)電磁閥來(lái)控制，液壓缸的進(jìn)給速度通過(guò)兩個(gè)調(diào)速閥來(lái)控制，液壓油的輸出由液壓泵來(lái)輸出，液壓油的流動(dòng)方向通過(guò)三個(gè)單向閥來(lái)控制，兩個(gè)減壓閥和一個(gè)壓力繼電器呀監(jiān)控液壓回路中的液壓油壓力。車床的液壓控制回路的目的是用來(lái)控制車床對(duì)工件進(jìn)行完整的切屑加工，整個(gè)切屑過(guò)程是一個(gè)整體的回路，重要分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：1、工件的裝夾2、橫向快進(jìn)3、橫向工進(jìn)4、縱向工進(jìn)、5橫向快退6、縱向快退7、切屑完畢卸下工件8停止。每個(gè)環(huán)節(jié)都由單獨(dú)的行程開關(guān)來(lái)控制分別SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6、SQ7、SQ8。行程開關(guān)用來(lái)控制6個(gè)電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)車床的各個(gè)動(dòng)作。開關(guān)通過(guò)控制電磁閥的得電與否來(lái)改變液壓回路中液壓油的流向，控制液壓缸的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)刀架的各種動(dòng)作完畢整個(gè)切屑過(guò)程。整個(gè)切屑過(guò)程分以下幾個(gè)具體的環(huán)節(jié)，第一步是裝夾工件。啟動(dòng)車床，車床各系統(tǒng)開始運(yùn)作。按開關(guān)SB1，此時(shí)夾緊液壓缸中的電磁鐵6YA和雙聯(lián)泵中的電磁鐵7YA得電，7YA得電使雙聯(lián)泵左側(cè)的高壓小流量泵提供高壓液壓油，提供夾緊工件的夾緊力，由于6YA得電夾緊液壓缸右側(cè)進(jìn)油使活塞向左移動(dòng)從而夾緊工件。第二步是橫向快進(jìn)。工件裝夾完畢后，切屑開始一方面是刀架快速接近工件。行程開關(guān)SQ1啟動(dòng)，夾緊液壓缸中電磁鐵6YA得電，橫向進(jìn)給液壓缸中電磁貼1YA得電，雙聯(lián)泵中電磁鐵7YA不得電。由于6YA得電所以工件始終保持被夾緊狀態(tài)。7YA不得電使雙聯(lián)泵從右側(cè)提供大流量的低壓液壓油，給刀架的移動(dòng)提供速度，1YA得電使左閥接通，大流量液壓油從液壓缸下側(cè)進(jìn)入，刀架快速橫向進(jìn)給。第三步是橫向工進(jìn)。當(dāng)?shù)都芸焖僖苿?dòng)到距離工件一定距離后，會(huì)啟動(dòng)行程開關(guān)SQ2，橫向進(jìn)給液壓缸中電磁鐵1YA繼續(xù)得電，調(diào)速閥中電磁鐵3YA得電，夾緊液壓缸6YA得電，雙聯(lián)泵中電磁鐵7YA得電，由于1YA得電刀架會(huì)繼續(xù)橫向進(jìn)給，7YA得電雙聯(lián)泵左側(cè)提供小流量高壓液壓油作用是防止刀架在切屑工件時(shí)在橫向切屑的反作用力的影響下影響精度。3YA得電調(diào)速閥左位接通，切斷液壓缸回油，液壓油從調(diào)速閥的右側(cè)通過(guò)，由于調(diào)速閥的作用橫向進(jìn)給速度減少。開始對(duì)工件的橫向切屑。第四步是縱向工進(jìn)。在對(duì)工件進(jìn)行了橫向切屑后，開始對(duì)工件進(jìn)行縱向的切屑，當(dāng)橫向進(jìn)給液壓缸到達(dá)規(guī)定位置后，行程開關(guān)SQ3啟動(dòng)。橫向進(jìn)給液壓缸中電磁鐵1YA得電，縱向進(jìn)給液壓缸中電磁鐵2YA得電，調(diào)速閥中電磁鐵3YA、4YA得電，雙聯(lián)泵中電磁鐵7YA得電，夾緊液壓缸中電磁鐵6YA得電。2YA和4YA得電使高壓小流量液壓油從縱向液壓缸的右側(cè)進(jìn)油，回路通過(guò)調(diào)速閥，減少液壓缸進(jìn)給速度，開始對(duì)工件進(jìn)行縱向切屑。第五步縱向快退。在對(duì)工件切屑完畢后，行程開關(guān)SQ4啟動(dòng)，橫向進(jìn)給液壓缸中電磁鐵1YA、調(diào)速閥中電磁鐵3YA和夾緊液壓缸中電磁鐵6YA得電。雙聯(lián)泵中電磁鐵7YA、縱向進(jìn)給液壓缸中電磁鐵2YA、調(diào)速閥電磁鐵4YA不得電。由于4YA得電液壓油回路不進(jìn)過(guò)調(diào)速閥，因此縱向進(jìn)給液壓缸在雙聯(lián)泵右側(cè)大流量低壓液壓油的作用下快速縱向后退完畢退刀。第六步橫向快退。完畢退刀后，行程開關(guān)SQ5啟動(dòng)，橫向進(jìn)給液壓缸中電磁鐵1YA、調(diào)速閥中電磁鐵3YA和雙聯(lián)泵中電磁鐵7YA不得電。夾緊液壓缸中6YA得電。橫向進(jìn)給液壓缸也在大流量低壓液壓油的作用下，液壓油回路不通過(guò)調(diào)速閥。刀架縱向快速快退。第七步卸下工件。刀架完畢縱向和橫向快退后，行程開關(guān)SQ6啟動(dòng)。夾緊液壓缸5YA得電6YA不得電，雙聯(lián)泵中電磁鐵7YA得電，5YA得電的作用是使閥門左側(cè)接通，液壓油從右側(cè)進(jìn)油導(dǎo)致活塞右移，無(wú)夾緊力作用。工件被取下。第八步是停止。取下工件后，壓力行程開關(guān)SQ7啟動(dòng)，6個(gè)電磁閥斷電。液壓系統(tǒng)復(fù)位。計(jì)算和液壓元件的選取以外圓切屑為例來(lái)計(jì)算液壓系統(tǒng)中各個(gè)液壓元件所需要的規(guī)格。切屑的工作循環(huán)是；快進(jìn)—橫向工進(jìn)-縱向工進(jìn)-快退。估算刀架的重力為16000N，快進(jìn)、快退的最大速度設(shè)定為5m/min，工進(jìn)的速度的設(shè)定為0.05-0.20m/min，導(dǎo)軌的最大行程為460mm，工件的行程為200m，最大的切屑力為22023N，系統(tǒng)的啟停時(shí)間是0.1S，停留時(shí)間為1S.整個(gè)系統(tǒng)的靜摩擦系數(shù)為0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1.受力分析液壓缸所受到的負(fù)載力F包含三種類型，公式為其中——工作負(fù)載，對(duì)于金屬切削機(jī)床來(lái)說(shuō)，即為沿活塞運(yùn)動(dòng)方向的切削力，本例中FW為16000N；——運(yùn)動(dòng)部件速度變化時(shí)慣性負(fù)載；——導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力，啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦阻力，對(duì)于平行導(dǎo)軌Ff可由下式求得Ff=f(G+)——運(yùn)動(dòng)部件的重力；——垂直于導(dǎo)軌的工作負(fù)載，列中位零；——導(dǎo)軌摩擦系數(shù)在本列中取的靜摩擦系數(shù)為0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1.則求得FF上式中Ffs為靜摩擦阻力，F(xiàn)=式中g(shù)——重力加速度；——加速時(shí)間或者減速時(shí)間，本列中取0.2s；——?t時(shí)間內(nèi)的速度變化量。F根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果得出如圖所示的負(fù)載循環(huán)圖：工作循環(huán)各階段的外負(fù)載工況負(fù)載組成液壓缸負(fù)載/N液壓缸推力/N啟動(dòng)F=32003368加速F=22802400快進(jìn)F=16001684橫向工進(jìn)F=2360024842縱向工進(jìn)F=2360024842反向啟動(dòng)F=32003368加速F=23402463快退F=16001684取液壓缸的機(jī)械效率=0.95;按負(fù)載選擇系統(tǒng)工作壓力負(fù)載/kN<55～1010～2020～3030～50>50系統(tǒng)壓力/MPa<0.8～11.6～22.5～33～44～5>5～7按主機(jī)類型選擇系統(tǒng)工作壓力設(shè)備類型機(jī)床農(nóng)用機(jī)械或中型工程機(jī)械液壓機(jī)、重型機(jī)械、起重運(yùn)送機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力p/(MPa)0.8～2.03～52～88～1010～1620～32由負(fù)載圖知最大負(fù)載F為22632N。綜合表2-2.表2-3選?。阂簤焊椎墓ぷ鲏毫?M計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d由負(fù)載圖知最大負(fù)載F為24842N，按表4可取背壓力P2為1.5MPa,根據(jù)根據(jù)見【1】P11表2-3。表3-2執(zhí)行組件背壓力系統(tǒng)類型背壓力/MP簡(jiǎn)樸系統(tǒng)或輕載節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng)0.2~0.5回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.4~0.6回油路設(shè)立有背壓閥的系統(tǒng)0.5~1.5用補(bǔ)油泵的閉合回路0.8~1.5回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械1.2~3回油路較短，且直接回油箱可忽略不計(jì)液壓缸的效率ηcm為0.95，考慮到快進(jìn)和快退速度相等，取dD為F---工作循環(huán)的最大負(fù)載；---液壓缸初算時(shí)可取的系統(tǒng)工作壓力；---液壓缸回油腔背壓力；---活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑之比---液壓缸的效率代入得：

D=8.8×根據(jù)【1】P12表3-3、表3-4，將液壓缸的內(nèi)直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑;按dD=0.7及表6活塞桿直徑系列表3-3液壓缸內(nèi)徑尺寸系列（GB2348-80）mm內(nèi)徑4050638090100110內(nèi)徑125140160180200220250表3-4活塞桿直徑系列（GB2348-80）mm456810121416182022252832364045505663708090100110125140取D=90mm；活塞桿直徑為d=63mm.當(dāng)工作時(shí)速度很低，還需按照最低速度規(guī)定驗(yàn)算液壓缸的尺寸A式中---液壓缸有效工作面積，;---系統(tǒng)最小穩(wěn)定流量，,在節(jié)流調(diào)速回路中取決于回路中所設(shè)調(diào)速閥或節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量，容積調(diào)速回路中決定于變量泵的最小穩(wěn)定流量.由產(chǎn)品樣本查得GE系列調(diào)速閥AQF3-E10B的最小流量為.-----運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)規(guī)定的最小工作速度，.在此液壓系統(tǒng)中，=5A=10本例中調(diào)速閥是安裝在回路中，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選取液壓缸有桿腔的實(shí)際面積，即A==32.43可見上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)成所需低速規(guī)定。（3）計(jì)算在各會(huì)話液壓缸所需的流量液壓缸在各階段的壓力、流量和功率值工況推力F0/N回油腔壓力p2/MPa進(jìn)油腔壓力p1/MPa輸入流量q×10-3/m3/s輸入功率P/KW計(jì)算公式快進(jìn)啟動(dòng)336800.5------加速24000.50.6------恒速16840.50.50.260.13工進(jìn)248420.73.90.030.12快退啟動(dòng)3368---1.0------加速24000.71.5------恒速16840.71.40.270.38*注：1、△p為液壓缸差動(dòng)連接時(shí)，回油口到進(jìn)油口之間的壓力損失，取△p=0.5MPa； 2、快退時(shí)，液壓缸有桿腔進(jìn)油壓力位p1，無(wú)桿腔回油壓力為p2。組件的選擇(1)泵的工作壓力的擬定?？紤]到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為(5-1)式中——液壓泵最大工作壓力；——執(zhí)行組件最大工作壓力；——進(jìn)油路中的壓力損失，初算時(shí)簡(jiǎn)樸系統(tǒng)可取0.2～0.5MPa，復(fù)雜系統(tǒng)取0.5～1.5MPa,本例中取1.0MPa。=（4+1）MPa=5.0MPa上述計(jì)算所得的是系統(tǒng)的靜壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過(guò)靜壓力。此外考慮一定壓力儲(chǔ)備，并保證液壓泵的壽命，因此選液壓泵的額定壓力Pn應(yīng)滿足。中低壓系統(tǒng)取小值，高壓系統(tǒng)取大值。在本例中Pn=1.25=6.25MPa。（2）液壓泵的流量的擬定。液壓泵的最大流量應(yīng)為式中——液壓泵的最大流量；——同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行組件所需流量的最大值。假如這是溢流閥正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小流量2~3L/min;——系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般取1.1～1.3，現(xiàn)取=1.2。（3）選擇液壓泵的規(guī)格。根據(jù)以上算得的,在查閱手冊(cè)【2】，現(xiàn)選用YBX-25限壓式變數(shù)泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量，泵的額定壓力=6.3MPa，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=1450r/min,容積效率，總效率η=0.7.（4)與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選擇。根據(jù)端外圓切削時(shí)驅(qū)動(dòng)液壓缸在不同工況時(shí)的功率，取其中的最大值作為選擇電動(dòng)機(jī)的依據(jù)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=1450r/min，則YBX-25型液壓泵理論流量故符合規(guī)定。取容積效率，則實(shí)際流量由表可知，在工作臺(tái)快退時(shí)，液壓系統(tǒng)功率最大，取總效率KW根據(jù)以上算得的和預(yù)選的，查閱相關(guān)手冊(cè)，選取Y90S-5電動(dòng)機(jī)，額定功率為1.5KW，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min。閥門的選擇選擇液壓閥門一般是根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過(guò)該閥門的最大流量來(lái)擬定，盡量選用通用閥門，除非特殊工況才自行設(shè)計(jì)專用閥門。同時(shí)，選擇液壓閥門的操縱形式、中位機(jī)能以及連接形式等。選擇壓力閥門時(shí)考慮最大流量外，還要考慮流量脈動(dòng)和壓力脈動(dòng)的影響。選擇方向閥時(shí)，還要考慮換向的可靠性和壓力損失。選擇流量閥時(shí)，還要考慮最小未定流量的影響，必要時(shí)，最大流量允許超過(guò)閥的額定流量的20%，但不宜過(guò)大，以免壓力損失增大，引發(fā)發(fā)熱、噪聲，甚至使整個(gè)系統(tǒng)不能正常工作。查閱產(chǎn)品樣本，選出的閥類和輔件規(guī)格如表所列。表5-1液壓組件規(guī)格及型號(hào)序號(hào)組件名稱估計(jì)通過(guò)流量/(L/min)額定流量/(L/min)額定壓力/MPa額定壓降/MPa型號(hào)、規(guī)格1液壓泵2023.26.30.2YBX-252單向閥202431.50.2S10P33三位四通電磁換向閥1.525160.1534EF30-E10B4壓力繼電器--14-PF-B8H15單向閥1.5306.30.15S10P26三位四通電磁換向閥1.525160.334EF30-E10B7單向調(diào)速閥2.06.3160.2AQF3-E10aB8三位四通電磁換向閥2.025160.1634EF30-E10B9單向調(diào)速閥2.06.3160.2AQF3-E10aB10壓力繼電器--14-PF-B8H111三位四通電磁換向閥1525160.1734EF30-E10B12單向閥151831.50.2S10P213單向行程閥14.5256.30.2-25B14壓力繼電器--14-PF-B8H116單向行程閥1.6256.30.2-25B17三位四通電磁換向閥1225160.1534EF30-E10B18壓力繼電器--14-PF-B8H119單向行程閥11.3256.30.2-25B20三位四通電磁換向閥19.025160.234EF30-E10B油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。本系統(tǒng)中，在驅(qū)動(dòng)端面切削滑臺(tái)時(shí)的流量最大，故以此作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。油管的內(nèi)徑和壁厚可由下列公式算出后，查閱相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)選定。式中：d—油管內(nèi)徑；q—管內(nèi)流量；v—管中油液流速，吸油管取0.51.5m/s，壓油管取2.55m/s,回油管??；mm統(tǒng)一選取內(nèi)徑d為14mm，外徑為18mm的7號(hào)冷拔鋼管。5.4油箱油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲(chǔ)油外，還起著散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質(zhì)等作用。油箱中安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空氣過(guò)濾器及液位計(jì)等。油箱可分為開式油箱和閉式油箱二種。開式油箱，箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過(guò)濾器。開式油箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，安裝維護(hù)方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力油箱，內(nèi)充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達(dá)0.05MPa。設(shè)計(jì)油箱時(shí)應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：①油箱必須有足夠大的容積。一方面盡也許地滿足散熱的規(guī)定，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時(shí)應(yīng)能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)；而工作時(shí)又能保持適當(dāng)?shù)囊何?。②吸油管及回油管?yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)氣憤泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍。吸油管可安裝100μm左右的網(wǎng)式或線隙式過(guò)濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過(guò)濾器?；赜凸芸谝鼻?5°角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時(shí)也有助于散熱。③吸油管和回油管之間的距離要盡也許地遠(yuǎn)些，之間應(yīng)設(shè)立隔板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。隔板高度為液面高度的2/3～3/4。④為了保持油液清潔，油箱應(yīng)有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過(guò)濾器，注油及通氣一般都由一個(gè)空氣過(guò)濾器來(lái)完畢。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低處設(shè)立放油閥。對(duì)于不易開蓋的油箱，要設(shè)立清洗孔，以便于油箱內(nèi)部的清理。⑤油箱底部應(yīng)距地面150mm以上，以便于搬運(yùn)、放油和散熱。在油箱的適當(dāng)位置要設(shè)吊耳，以便吊運(yùn)，還要設(shè)立液位計(jì)，以監(jiān)視液位。⑥對(duì)油箱內(nèi)表面的防腐解決要給予充足的注意。（1）液壓油箱有效容積的擬定液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常條件按壓力范圍來(lái)考慮。液壓優(yōu)先的有效容積V可以概略地?cái)M定為：在低壓系統(tǒng)中（P）可?。篤=（2~4）在中壓系統(tǒng)中（P）可?。篤=（5~7）在中高壓大功率系統(tǒng)中（P）可取：V=（6~12）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，經(jīng)驗(yàn)系數(shù)由于是中壓工作，液壓缸的工作壓力最大為4MPa,經(jīng)驗(yàn)系數(shù)[21]5～7故取液壓泵的最大流量式中V—液壓油箱有效容量；—液壓泵額定流量。設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，設(shè)備中的那部分油液會(huì)由于重力作用而回流液壓油箱。為了防止液壓油從油箱中溢出，油箱的液壓油的油位不能太高一般不應(yīng)當(dāng)超過(guò)液壓油箱高度的80%。油箱的容積為V油箱得V油箱=（2）液壓油箱的外形尺寸液壓油箱的有效容積擬定后，需設(shè)計(jì)液壓油箱的外形尺寸，一般尺寸比列（長(zhǎng)：寬：高）為1:1:1～1:2:3.為了提高冷卻效率。在安裝位置受限制時(shí)，可將液壓油箱的容積予以增大。現(xiàn)根據(jù)已有型號(hào)選擇液壓油箱的外形尺寸。根據(jù)【3】液壓泵站的油箱公稱容量系列（JB/T7938-1995）,見表5-2、表5-3：表5-2油箱容積容量JB/T7938-1995(L)46.3102406310016025031540050063080010001250160020233150400050006300取標(biāo)準(zhǔn)值液壓油箱的有效容積擬定后，需設(shè)計(jì)選用液壓油箱的外形尺寸。根據(jù)【1】p56現(xiàn)選用BEX系列液壓油箱外形尺寸。表5-3BEX系列液壓油箱外形尺寸型號(hào) 尺寸abcBEX-63A550450600BEX-100700500600BEX-160800600660BEX-2501000650680取得：a=1000b=650c=680電氣控制部分的設(shè)計(jì)PLC的簡(jiǎn)介PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)送、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了廣泛的發(fā)展。PLC具有自己的特點(diǎn)：A、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采用了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無(wú)端障時(shí)間高達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)。B、配套齊全，功能完善合用性強(qiáng)；現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控領(lǐng)域。目前已經(jīng)滲了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。C、易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，接口容易，編程語(yǔ)言簡(jiǎn)樸，容易掌握。D、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造；E、體積小，重量輕，能耗低PLC的基本結(jié)構(gòu)及工作原理PLC采用的是典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，重要涉及CPU、RAM、ROM和輸入、輸出接口電路等。其內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。假如把PLC看作一個(gè)系統(tǒng)該系統(tǒng)由輸入變量——PLC——輸出變量組成外部的各種開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)、傳