武鋼一煉鋼連鑄切割小車液壓系統設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 15]選取 氣缸內徑為 D=40mm 活塞桿直徑 d 與氣缸內徑 D 比查參考文獻 [15] 取 ~ ?Dd 得到 d = 10mm 可認只按強度條件計算活塞直徑 d ][ 84044 p pFd ??? ???? 理 （ ） 精品 sbp /?? ? b? 為金屬的抗拉強度 ?s 45鋼的 [ p? ]=100MPa 所以 25 8404 ??? 強度滿足，活塞桿選擇 45鋼，調質處理。 3. 耗氣量計算 雙作用氣缸 00222 )(44 p ppndDLDLQ sV ??????? ??? ?? （ ） MPp s ?? 壓縮空氣壓力 Pap 50 ??? 大氣壓力 查表得 cmLV /?? ??n ?n L— 氣缸行程長度 n— 每分鐘往復次數； 所以得到 L=50cm 4. 鋼筒壁厚的計算 ][2?? DPt? （ ） Pt= [δ ]= sb/? D— 氣缸內徑 [δ ]— 材料許用應力 P— 氣缸工作壓力 δ — 材料抗拉強度 s 安全系數為： 6 ~ 8 根據查參考文獻 [15] 取 氣缸厚壁為 3mm。 返回機構 返回機構主要任務是在切斷鑄坯后，使切割小車快速返回原始工作位置，以備下一次切割鑄坯。 切割小車的返回機構一般是采用普通的小車運行機構來完成，并配備有自動變速裝置。在小車運行的終點處設有緩沖裝置，待小車停穩后，再由氣缸把精品 小車推到原始位置實行自動定位。對某些小型連鑄機則常常是由重錘通過鋼繩經滑輪把小車拉回到原始工作位子。 [11] 本次設計用重錘式返回機構。 1） 返程裝置 火焰切割機示意圖 在火焰切割機尾部機架下部與上部各加一個繩輪部件，配制重量合適的重錘，通過鋼絲繩繞在繩輪上一頭連接配重、一頭連接在小車尾部中間，利用重錘的自重通過鋼絲繩將切割機小車拉回原位形成重力返程裝置。實現了無動力驅動返回，減少了備件和能源的消耗，消除了切割小車走斜掉到和車輪啃道現象。 2） 返程防撞緩沖裝置 圖 將火焰切割機小車返程到原始時撞擊車輪的擋頭拆除，在行走小車車身尾部焊接防撞座、尾部機架焊接防撞支架，并在防撞支架上安裝緩沖橡膠構成緩沖裝置，對整 體火焰切割機起到了有效的保護，延長了火焰切割機各部件的使用壽命。 [1] 3） 鋼絲繩的選擇 選擇公稱抗拉強度為 1570MPa，鍍鋅（ ZAA）的鋼絲制成公稱直徑為 10mm的鋼絲繩，右交互捻（ ZS）， 6股繩，每股逐層鋼絲數由外部向中心分別為 1，合成纖維芯（ ZS）的鋼絲繩，其最小破斷拉力為 長度質量為 36Kg/100m。 鋼絲繩的全稱標注為： 精品 10 ZAA 6(9+9+1)+SF 1570 ZS 51 36 GB1102— 88 4） 滑輪的選擇 輪緣、輪輻、輪轂三部分組成。 ，根據鋼絲繩直徑為 10mm，選滑輪直徑 D=260 （ D350mm）一般制成實體的滑輪。 用 15， Q235 或鑄鐵，滑輪裝在滾動軸承上，輪轂或軸套長度與直徑比一般為 ~，滑輪直徑 D=260mm 5） 軸承選用圓柱滾子軸承，主要承受徑向力，型號為 NU 208E.。 6） 鍵的校核 鍵的選擇 根據軸徑 mm60d? 。 在機械設計基礎課程設計附錄 E1 普通平鍵中選 。 因為軸徑 60d? 所以選擇：鍵的公稱尺寸： b=18 h=11 L=80； 鍵槽尺寸：軸槽深 ??t 轂槽深 ??t 。（ 1） .剪切強度計算 ： 將平鍵沿 n— n截面假想地分為兩部分，并把 n— n以下部分和軸作為一個整體來考慮圖 b， n— n截面上的剪力為 Q，對軸心 O 取距，由平衡條件 00 ??M ,得： 02d ??? mQ （ ） dmQ 2? 平鍵的剪切面積 bl?A ，圖 c：代入下式： ? ??? ??? dlbmAQ 2 （ ） ???dbml 2? 式中： ? ? aMP60?? ， ?? KNm ，為了安全取約大： mKN ?? ? ? mmmmNmmmm mmNdb ml 6 ??? ????? ? （ 2）．按擠壓強度計算“ 平鍵的擠壓面為平面圖 c，故擠壓計算面積 lhA 2bs?，擠壓力可由鍵的平衡條件求得： dmQP 2bs ?? （ ） 代入下式，得： 精品 ? ?bsbsbs dhlmAP ?? ??? 4bs ? ?bsdhml ?4? 式中： ? ? abs MP100?? ? ? /1001160 26 ??? ????? mmNmmmm mmNdh ml bs? 因為 L=50~200， 50，所以只要在此范圍內都適合要求。我選 mml 80? 。 自動定尺裝置 為把鑄坯切割成規定的定尺長度，在切割小車中裝有自動定尺裝置。定尺機構是由過程控制計算機進行控制。圖 是用于鑄坯連鑄機的定尺機構。氣缸推動測量輥，使之頂在鑄坯下面，靠摩擦力使之轉動。利用脈沖發生器發出脈沖信號，換算出鑄坯長度，達到規定長度時，計數器發出脈沖信號，開始切割鑄坯。 圖 定尺長度為 拉矯速度為 4m/min 所用 時間 st ??? t — 一根鋼坯經過定尺裝置所用 時間。 1）測量輥選用直徑為 d=120mm 鋼坯速度： 4m/min= sr a dwwsmdw/ 10120/3??????? 精品 2）萬向聯軸器選用計算 NPT 9550? FVP? （ ） T— 聯軸器傳遞的理論轉矩 mN? P— 聯軸器的傳遞功率（ Kw） n— 轉速（ r/min） tZWC KKKKTT ????? （ ） 溫度系數—起動系數—工況系數—動力機系數—聯軸器計算轉矩—tKKKKTZWC 聯軸器的選用規格 ）或（ nt TTKKKKTT PZWC ?????? （ ） 聯軸器的公稱轉矩— 聯軸器的許用轉矩—nTT P 所以選用萬向聯軸器的型號為： SWC— I 75 標準回轉 直徑 D=75mm 公稱轉矩 Tn=75N? m 疲勞轉矩 Tf=400 N? m 重量為 3 液壓輔助件 油箱的選擇 油箱在系統中的功能，主要是儲油和散熱，也起著分離油液中的氣體及沉淀污物的作用 [5]。 油箱有開式和閉式兩種。開式油箱應用廣泛，箱內液面與大氣相通，為防止油液被大氣污染，在油箱頂部設置空氣濾清器，并兼作注油口。閉式油箱一般指箱內液面不直接與大氣連通， 而將通氣孔與具有一定壓力的惰性氣體相接，充氣壓力可達 [6]。本系統采用開式油箱，在清洗蓋板上設置空氣濾清器。 油箱的形狀一般采用矩形，而容量大于 2m3 的油箱采用圓筒形結構比較合理，設備重量輕，油箱內部壓力可達 [6]。 油箱必須有足夠大的容量，以保證系統工作時能夠保持一定的液位高精品 度。油箱的排油口與回油口之間的距離應盡可能遠些，管口都應插入最低液面之下，以免發生吸空和回油沖濺產生氣泡。管口制成 45176。的斜角，以增大吸油及出油的載荷，本系統中的回油管和泄 油管均須設置斜角。為了使油液流動時速度變化不致過大，管口應面向箱壁。 油箱應設置隔板將吸、回油管隔開，使液流循環，油液中的氣泡與雜質分離和沉淀。隔板結構有溢流式標準型、回流式及溢流式等幾種。另外還可根據需要在隔板上安置過濾網 [3]。本系統采用兩個隔板交錯布置，使液流呈S形流動，增加了液壓油的流動行程，更利于散熱。 液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。 在中高壓或高壓大功率系統中（ p），液壓油箱的有效容量 V可概略地 確定為： V=(8 ~10) qp ( ) 式中， V —— 液壓油箱有效容量； qp —— 液壓泵平均流量。 應當注意：設備停止運轉后，設備中的那部分油液會因為重力作用而流回液壓油箱。為了防止液壓油從油箱中溢出，郵箱中的液壓油 位不能太高，一般不應超過液壓油箱高度的 80%。 取： V = 9qp；又因為： qp = ； 所以 V = 9 = L/min，這樣，可取油箱的有效容積為。所以本系統選用矩形油箱比較合理。 蓄能器的選擇 蓄能器是將壓力液體的液壓能轉換為勢能儲存起來，當系統需要時再由勢能轉化成液壓能而做功的容器。因此，蓄能器可以作為輔助的或者應急的動力源；可以補充系統的泄漏，穩定系統的工作壓力，以及吸收泵的精品 脈動和 回油路上的液壓沖擊等 [3]。 蓄能器的種類很多，主要有皮囊式和活塞式兩大類。 其主要的結構型式有： 1）重力式蓄能器，作蓄能或穩定工作壓力用（在大型固定設備中）。最高工作壓力可達 45MPa。 2）彈簧式蓄能器，供小容量及低壓（ ≤ ）系統在循環頻率低的情況下蓄能或緩沖用。 3）薄膜式蓄能器，用于航空機械上蓄能、吸收沖擊，可傳送異性液體，最高工作壓力為 7MPa。 4）活塞式蓄能器，蓄能用，可傳送異性液體，最 高工作壓力為 21MPa。 5）皮囊式蓄能器，蓄能（折合型）、吸收沖擊（波紋型），傳送異性液體，最高工作壓力 200MPa。 本系統為高壓系統，故選用皮囊式蓄能器。它具有空氣與油隔離，油不易氧化，尺寸小，重量輕，反應靈敏，充氣方便等優點。 蓄能器容積的計算 [3]： 221121vpvp vvv ? ??? ( ) 其中 P1 = 15MPa， MPPP ~ 12 ???? ???a 取 P2 = 20MPa。 LLv )( ????? 將數據代入，得 v1 = L， v2 = L 充氣壓力 P0 = P1 = 12 MPa 蓄能器工作在絕熱過程（ t 1 min）時， n = ，其總容積為： 精品 ???????? ?????????????? 027 1 10 0PPPVV w ( ) 式