全自動洗車機 畢業(yè)設(shè)計.pdf

上傳人:小** 文檔編號:13308470 上傳時間:2020-06-14 格式:PDF 頁數(shù):9 大?。?54.60KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報 下載
全自動洗車機 畢業(yè)設(shè)計.pdf_第1頁
第1頁 / 共9頁
全自動洗車機 畢業(yè)設(shè)計.pdf_第2頁
第2頁 / 共9頁
全自動洗車機 畢業(yè)設(shè)計.pdf_第3頁
第3頁 / 共9頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

8 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《全自動洗車機 畢業(yè)設(shè)計.pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《全自動洗車機 畢業(yè)設(shè)計.pdf(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第7章 氣動系統(tǒng)設(shè)計 7.1氣動系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù) 1. 氣缸的工作特性 氣缸活塞在運動過程中,腔室里的氣體壓力和活塞位移隨時間變化的關(guān)系, 稱為氣缸的力-位移特性。如圖7-1所示。 圖 7-1 氣缸壓力-位移特性 初始狀態(tài)時,氣缸處于伸的位置(指氣缸活塞桿處于伸的位置) ,有桿腔內(nèi) 的氣壓 P1 為大氣壓。當(dāng)三位四通電磁換向閥左位接通后(圖 7-1,點 1) ,無桿 腔和氣源接通,氣體以高速向無桿腔快速充氣,并很快上升為氣源壓力;有桿腔 的氣壓一直是大氣壓 P1。當(dāng)無桿腔和有桿腔的壓力差為 P2-P1=P,超過活塞啟動 的最小壓差。活塞桿就開始運動(圖7-1,點2) 。由圖可見,一旦活塞桿運動啟

2、 動,無桿腔中的壓力有所下降,主要原因是活塞和氣缸內(nèi)壁之間的摩擦阻力由靜 摩擦力變?yōu)閯幽Σ亮Χ休^大的減小,活塞運動的起始段開始加速。若活塞在運 動過程中,負(fù)載保持恒定,那么活塞兩側(cè)的壓力差使活塞桿勻速向前運動,直至 達(dá)到最佳清洗狀態(tài)(圖 7-1,點 3) ,無桿腔壓力再次急劇上升到氣源壓力(圖 7-1,點4) 。 圖 7-1 為氣缸典型的壓力-位移曲線,實際上氣缸兩腔室的壓力差大小、位 移曲線的形狀與氣缸的負(fù)載(外負(fù)載、摩擦阻力的總稱)性質(zhì)、大小以及工作壓 力、缸徑和行程等多種因素有關(guān)。 從上面的說明可知,氣缸活塞運動的速度在運動過程中是變化的。若在換向 閥和氣缸之間的鏈接管路上串連速度控制

3、閥,控制進(jìn)排氣口的流通能力,就可以 調(diào)節(jié)活塞運動的速度。 2. 氣缸的輸出力和缸徑的確定 普通雙作用氣缸無桿腔為工作腔時理論推力 0 F 為: p 4 2 0 D F ? ? ? ? N (7—1) 式中: D—缸徑(mm) p—氣缸的工作壓力(MPa) 普通雙作用氣缸的有桿腔為工作腔時理論拉力 0 F 為: ? ?p 4 2 2 0 d D F ? ? ? ? ? N (7—2) 式中: d—活塞桿直徑(mm),一般估算時取d=0.3D。 p—氣缸的工作壓力(MPa) 實際中,由于活塞等運動部件的慣性力以及密封等部分的摩擦力,活塞桿的 實際輸出力小于理論推力

4、,稱這個推力為氣缸的實際輸出力。 氣缸的效率η是氣缸的實際推力和理論推力的比值,即: 0 F F ? ? 氣缸的效率取決于密封的種類,氣缸內(nèi)表面和活塞桿加工的狀態(tài)及潤滑狀態(tài)。 此外,氣缸的運動速度、排氣腔壓力、外載荷狀況及管道狀態(tài)等都會對效率產(chǎn)生 一定的影響。在考慮到活塞桿和活塞本身的摩擦力影響的情況下,實際輸出力要 以氣缸效率來修正,一般效率在0.7~0.95之間。 從對氣缸運行特性的研究可知,要精確確定氣缸的實際輸出力是困難的。于 是在研究氣缸性能和確定氣缸的出力時,常用到負(fù)載率的概念。 氣缸的負(fù)載率β定義為: % 100 0 ? ? F F 氣缸的理論輸出力 氣缸的實際負(fù)載 ? 氣缸的

5、實際負(fù)載是由實際工況所決定的,若確定了氣缸負(fù)載率β,則由定義 就能確定氣缸的理論輸出力,從而可以計算氣缸的缸徑。氣缸負(fù)載率的選取與氣 缸的負(fù)載特性及氣缸的運動速度有關(guān),其取值見表7-1。 表 7-1 氣缸的運動狀態(tài)和負(fù)載率 阻性負(fù)載 (靜負(fù)載) 慣性負(fù)載的運動速度v <100㎜/s 100~500㎜/s >500㎜/s β≤0.8 ≤0.65 ≤0.5 ≤0.35 3. 耗氣量 氣缸的耗氣量是指氣缸往復(fù)運動時所消耗的壓縮空氣量。 耗氣量大小與氣缸 的性能無關(guān),但它是選擇空壓機排量的重要依據(jù)。 氣缸活塞完成一次行程所需要的耗氣量Q為: t p S D Q 1 1 . 0 1 . 0 0

6、47 0 2 ? ? ? ? ? ? min / L (7—3) 式中: D—缸徑(cm) S—氣缸行程(cm) t—氣缸一次往復(fù)行程所需要的時間(s) p—工作壓力(MPa) 7.2 氣壓元件的選型 7.2.1 氣缸的選擇 首先,通過對公交車清洗設(shè)備氣動系統(tǒng)的工況分析,可確定氣缸應(yīng)選用雙作 用氣缸。根據(jù)對氣缸的工作要求,選定氣缸的規(guī)格:缸徑和行程,按氣缸的工作 要求的行程加上適當(dāng)?shù)挠嗔浚来朔ㄟx取詳盡的標(biāo)準(zhǔn)行程作為預(yù)選行程。 其次,還應(yīng)考慮;環(huán)境條件(溫度、粉塵、腐蝕性等) ,安裝方式等。 1. 雙作用氣缸的結(jié)構(gòu) 雙作用氣缸結(jié)構(gòu)如圖7-2所示,它由前缸蓋、活塞、活塞桿、密封件等零件 組成。

7、缸內(nèi)有與活塞桿相連的活塞,活塞上裝有活塞密封圈。為防止漏氣和外部 灰塵的侵入,前缸蓋上裝有活塞桿用密封圈和防塵圈。這種雙作用的氣缸被活塞 分為兩個腔室:有桿腔(簡稱頭腔或前腔)和無桿腔(簡稱尾腔或后腔) 。有活 塞桿的腔室稱為有桿腔,無活塞桿的腔室稱為無桿腔 [2] 。 圖 7-2 普通型單活塞桿雙作用氣缸 1—后缸蓋;2—密封圈;3—緩沖密封圈;4—活塞密封圈;5—活塞;6—緩沖柱塞;7—活 塞桿;8—缸筒;9—緩沖節(jié)流閥;10—導(dǎo)向閥;11—前缸蓋:12—防塵密封圈;13—磁鐵;14—導(dǎo)向環(huán) 當(dāng)從無桿腔端的氣口輸入壓縮空氣時, 若氣壓作用在活塞右端面上的力克服 了運動摩擦力、負(fù)載等各種反作

8、用力,推動活塞前進(jìn),有桿腔內(nèi)的空氣經(jīng)該端氣 口排入大氣,使活塞桿伸出。同樣,當(dāng)有桿腔端氣口輸入壓縮空氣時,活塞桿退 回初始位置。通過無桿腔和有桿腔的交替進(jìn)氣和排氣,活塞桿伸出或者退回,氣 缸實現(xiàn)往復(fù)直線運動。 由于在運行過程中,活塞均不必到達(dá)與缸蓋接觸的位置,選擇無緩沖雙作用 普通氣缸。 2. 缸徑的確定 在汽車清洗機的機械傳動系統(tǒng)中,裙刷、側(cè)刷支撐架的轉(zhuǎn)動及定位全是依靠 氣缸活塞桿拉動完成的。按照洗車機最佳洗車效果的要求來看,裙刷、側(cè)刷刷洗 時,其作用于車身的垂直壓力為40N左右時,清洗效果為最佳,根據(jù)各傳動機構(gòu) 的結(jié)構(gòu)計算,側(cè)刷支撐架作用于活塞桿上的軸向負(fù)載力約為 200N;裙刷支撐架 作

9、用于活塞桿上的軸向負(fù)載力約為90N。 在氣壓傳動系統(tǒng)中,系統(tǒng)的工作壓力為0.6MPa,而氣缸工作壓力計算時一般 選用0.4MPa。 根據(jù)以上要求,考慮氣缸運動平均速度在100~500㎜/s之間,因此取負(fù)載 率β=0.5,效率η=0.8,可計算出氣缸的理論缸徑。 由式7—1可得側(cè)刷氣缸的缸徑為: mm 9 . 39 4 . 0 200 2 5 5 0 ? ? ? ? ? ? ? ?p F D 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)氣缸的尺寸故選擇氣缸缸徑為40mm。 同理可得到裙刷氣缸的缸徑為: mm 8 . 26 4 . 0 90 2 5 5 0 ? ? ? ? ? ? ? ?p F D 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)氣缸的尺寸故選擇氣缸缸徑為

10、32mm。 3. 氣缸的行程確定 按照規(guī)定的氣缸行程允差, 選擇生產(chǎn)廠商提供的標(biāo)準(zhǔn)行程, 故確定結(jié)果如下: 側(cè)刷氣缸行程為250mm; 裙刷氣缸行程為200mm; 根據(jù)以上要求最終選用的側(cè)刷氣缸型號為 SC-40250-S-LB,其含義為:缸 徑為 40mm,行程為 250mm,附磁,采用 TC 固定型式的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)動型氣缸。裙刷氣 缸型號為SC-32200-S-LB,其含義為:缸徑為32mm,行程為200mm,附磁,采 用TC固定型式的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)動型氣缸。 7.2.2 減壓閥的選擇 為保證氣動系統(tǒng)正常工作,選擇減壓閥時根據(jù)要求的工作壓力,調(diào)壓范圍、 使用流量的最大值和穩(wěn)壓精度來選擇。 耗氣量的計算可

11、采用式7—3,設(shè)氣缸的工作壓力為0.4MPa, 每秒完成一次行 程,則: 側(cè)刷氣缸耗氣量為Q1=0.0474255=94L/min; 裙刷氣缸耗氣量為Q2=0.0473.2205=48.2L/min; 整個系統(tǒng)的耗氣量為Q=4Q12Q2=472.4 L/min; 所以選定的減壓閥型號為AR2000-02型標(biāo)準(zhǔn)額定流量為550L/min的減壓閥, 其調(diào)壓范圍為0.05~0.85MPa,最高使用壓力為1.0MPa,保證耐壓力1.5MPa。 總氣體選定的減壓閥型號為AR2500-02型標(biāo)準(zhǔn)額定流量為2000L/min的減壓 閥, 其調(diào)壓范圍為0.05~0.85MPa,最高使用壓力為1.0MPa,保證

12、耐壓力1.5MPa。 7.2.3 電磁換向閥的選擇 電磁換向閥控制力是電磁力, 它利用電磁鐵的通電吸合與斷電釋放直接推動 閥芯來切換氣流的方向或氣路通、斷,以控制氣壓系統(tǒng)相應(yīng)的工作狀態(tài)。它是電 氣系統(tǒng)與氣壓系統(tǒng)之間的信號轉(zhuǎn)換元件,它的電氣信號由按鈕開關(guān)、限位開關(guān)、 行程開關(guān)等元件控制,使氣壓系統(tǒng)方便地實現(xiàn)各種操作及自動順序動作。 電磁換向閥按使用電源的不同,可分為交流(D 型)和直流(E 型)兩種, 交流電磁換向閥的電壓為 220V,其特點是啟動力較大,換向時間短,價廉。但 當(dāng)閥芯卡住或吸力不夠而使鐵芯吸不上時,電磁鐵容易因電流過大而燒壞,故工 作可靠性較差,動作時有沖擊,壽 命較低。直流電磁

13、鐵電壓一般為24伏。其優(yōu) 點是工作可靠,不會因閥芯卡住而燒壞,壽命長,體積小,但啟動力較交流電磁 鐵小,而且在無直流電源時,需整流設(shè)備。 電磁換向閥只是采用電磁鐵來操縱滑閥閥芯運動, 而閥芯的結(jié)構(gòu)及型式可以 是各種各樣的,所以電磁滑閥可以是二位二通、二位三通、二位四通、三位四通 和三位五通等多種型式。一般二位閥用一個電磁鐵,三位閥需用兩個電磁鐵。 按照氣壓驅(qū)動系統(tǒng)的控制要求,選用電磁換向閥的型號為34E1-125B。其中 “3”表示換向閥位置數(shù), “4”表示氣口通路數(shù), “E”表示直流電源, “125”表 示公稱流量為125L/min, “B”表示板式。其職能符號圖如圖7-3所示。 圖 7-3

14、 三位四通電磁換向閥的職能符號圖 三位電磁換向閥的閥芯在閥體孔內(nèi)有 3 個位置,因此它需要 2 個電磁鐵,2 個中彈簧。當(dāng)左、右電磁鐵均斷電時,閥芯在對中彈簧的作用下處于中間位置。 氣口 P、T、A、B 互不相通;當(dāng)右邊電磁鐵通電(左邊電磁鐵斷電)時,閥芯在 推桿推動下移至左端位置,氣口 P 和 B,A 和 T 相通;當(dāng)左邊電磁鐵通電(右邊 電磁鐵斷電)時,閥芯在推桿推動下移至右端位置,氣口P和A,B和T相通。 7.2.4 單向調(diào)速閥的選擇 單向調(diào)速閥一般根據(jù)流量調(diào)節(jié)范圍和使用條件, 根據(jù)市場上的單向調(diào)速閥性 能, 通過參考其他汽車清洗機的情況, 采用類比方法, 確定選用FCG-03-125-

15、N-30 型單向調(diào)速閥。其中“FC”表示單向調(diào)速閥, “G”表示底板安裝型, “03”表示 最大調(diào)節(jié)流量 125L/min,最小調(diào)節(jié)流量 0.2L/min, “N”表示帶壓力補償活塞開 度調(diào)節(jié)機構(gòu)。 7.3氣動系統(tǒng)的工況分析 在本控制系統(tǒng)中有 2 個裙刷,4 個側(cè)刷,每個毛刷都安裝在毛刷支撐架上, 毛刷支撐架一端安裝軸承固定在設(shè)備的框架上,另一端與活塞桿相連,毛刷支撐 架在氣缸的驅(qū)動下就可旋轉(zhuǎn)。圖7-4為毛刷支撐架的實物圖。 圖 7-4 毛刷支撐架 在原位時,毛刷支撐架處于水平狀態(tài),當(dāng)氣缸進(jìn)氣時,活塞桿伸長,毛刷支 撐架通過軸承就可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動,從而使毛刷接近車輛達(dá)到最佳清洗距離。當(dāng)清 洗完后

16、,氣缸排氣,活塞桿退回,毛刷支撐架回到初始位置。 7.4 氣動系統(tǒng)原理圖 由于裙刷和側(cè)刷的驅(qū)動控制要求相同,故其氣壓系統(tǒng)原理相同。在控制系統(tǒng) 中速度的調(diào)節(jié)是采用單向調(diào)速閥實現(xiàn)的, 在實現(xiàn)裙刷和側(cè)刷清洗距離的調(diào)節(jié)以及 回位要求時,可采用三位四通電磁換向閥進(jìn)行換向,同時為使氣源壓力與氣缸工 作壓力匹配,選擇調(diào)壓閥來滿足控制要求,其氣動系統(tǒng)原理如圖7-5所示。 圖 7-5 毛刷氣動原理圖 1—減壓閥;2—三位四通電磁換向閥;3—單向調(diào)速閥;4—氣缸 其中元件 1 為減壓閥,它的作用是將較高的輸入壓力調(diào)到規(guī)定的輸出壓力, 并能保持輸出壓力穩(wěn)定,不受空氣流量變化及氣源壓力波動的影響。減壓閥的調(diào) 壓方式有

17、直動式和先導(dǎo)式兩種。直動式是借助彈簧力直接操縱的調(diào)壓方式;先導(dǎo) 式是用預(yù)先調(diào)整好的氣壓來代替直動式調(diào)壓彈簧進(jìn)行調(diào)壓。 一般先導(dǎo)式減壓閥的 流量特性比直動式好。 直動式減壓閥通徑小于 20~25mm,輸出壓力在 0~1MPa 范圍內(nèi)最為適當(dāng), 超過這個范圍應(yīng)選用先導(dǎo)式。根據(jù)汽車清洗機的工作特點,直動式減壓閥可以滿 足氣動系統(tǒng)的要求,故選擇直動式減壓閥。 在圖7-5中,元件2為三位四通電磁換向閥,其初始位置氣路關(guān)閉,裙刷和 側(cè)刷停在原位;洗車機開始工作后,電磁閥左位接通,氣缸進(jìn)氣,活塞桿伸出, 毛刷支撐架開始轉(zhuǎn)動。當(dāng)毛刷達(dá)到最佳清洗距離后,電磁閥斷電,工作在中位。當(dāng)毛刷清洗完后,電磁閥右位接通,氣

18、缸排氣,活塞桿退回,毛刷支撐架回轉(zhuǎn)至 初始位置。 綜上所述,將各個系統(tǒng)組合在一起,再配以氣動三聯(lián)件(空氣過濾器、減壓 閥、油霧器)就形成了整個系統(tǒng)的氣壓驅(qū)動系統(tǒng)原理圖,如圖7-6所示。 圖 7-6 氣壓驅(qū)動系統(tǒng)原理圖 1—空氣壓縮機;2—后冷卻器;3—分水排水器;4—儲氣罐;5—壓力計;6—空氣過濾器; 7、9、13、17、21、25、29—減壓閥;8—油霧器;10、14、18、22、26、30—三位四通電 磁換向閥;11、15、19、23、27、31—單向調(diào)速閥;12、16、20、24、28、32—氣缸 結(jié) 論 通過這次對公交車高壓清洗設(shè)備課題的設(shè)計,使我從中學(xué)習(xí)到了很多知識, 增長了自己的

19、經(jīng)驗,加強了自己的設(shè)計能力,并且更了解了機械、電氣、PLC自 動控制以及氣動系統(tǒng)之間的相互配合使用。 本系統(tǒng)設(shè)計主要是解決城市公交車能自動清洗的問題, 基于節(jié)水和環(huán)境保護(hù) 以及成本控制的要求,設(shè)計的一種既滿足公交站清洗速度快、效率高的要求,又 能節(jié)水環(huán)保且設(shè)備投資成本較低的洗車機,系統(tǒng)具有一體的經(jīng)濟(jì)性和實用性。在 具體的設(shè)計過程中, 特別體會到理論必須和實際相結(jié)合。 雖然收集了大量的資料, 但是實際運用中卻有很多的差異,出現(xiàn)了許多意想不到問題。從一開始的確定課 題,到后來的資料查找、理論學(xué)習(xí),再有就是近來的調(diào)試和測試過程,這一切都 使我的理論知識和動手能力進(jìn)一步得到提高。 也因此鍛煉了自己在社

20、會上的適應(yīng) 能力,為自己以后在社會上的工作打下了結(jié)實的基礎(chǔ)。 本課題主要完成的工作主要包括以下幾個方面: 1.通過對汽車清洗機功能的要求,清洗機清洗過程中各主要清洗機構(gòu)運動 軌跡分析,完成了清洗機總體方案的設(shè)計,實現(xiàn)了系統(tǒng)的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠 性的要求。 2.完成了汽車清洗機驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計,采用了本質(zhì)安全設(shè)計方案,使洗車 機在斷電、過載時各機件都能處于安全位置。同時采用模擬電路電流互感控制器 來控制毛刷與車身之間的距離,從而達(dá)到最佳的清洗效果。 3.完成了汽車清洗機控制系統(tǒng)的設(shè)計,硬件設(shè)計采用了 PLC控制器,提高 了控制系統(tǒng)運行的可靠性。軟件設(shè)計采用自動模式和手動模式之間的互鎖,保證 了洗車機的安全運行。

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!