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前言
随着现代科技技术的发展,堆料机已经广泛应用在多种生产中。堆料机重要由堆料机构、旋转及俯仰装置、行走台车、门柱及支架、司机室、进料带式输送机联接装置等构成。不管在顺行或逆行时,堆料机的行走速度都要保持相似的平铺料层厚度,以保证矿石匀化效果。堆料机应设除尘或洒水装置,以减少料堆粉尘污染;堆料机卸料头部装有料堆高度探测器,能按一定节距随料堆高度调节俯仰限度。堆料机作为散装物料装卸机械的使用是从上世纪初期开始的,它是由挖掘机演变来的。国内从20世纪60年代中期开始研发堆料机。通过40余年的发展有了很大提高特别是从20世纪80年代后期,计算技术的应用和构造有限元的分析计算的使用使得设计手段得到了极大的改善。由于某些因素,没有上传完整的毕业设计(完整的应涉及毕业设计阐明书、有关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等),此文档也稍微删除了一部分内容(目录及某些核心内容)如需要的朋友,请联系我的叩扣:二二壹五八玖一壹五一,,已有几十次的产品进口、技术引进、合伙制造,几乎囊括了日本、美国、德国、法国、奥地利、意大利等世界上出名的散装物料装卸机械公司的产品,这些项目的是实行,对起到了极大的增进作用,使国内的堆料机设计技术发生了巨大的变化。此外通过技术的不断创新,国内的制造商也陆续设计制造出了性能优良的堆料机产品,逐渐的满足了国内外顾客的需要。堆料机正向着大型化、自动化的方向发展,设备选型更加多样化和环保化,产品配套的国际化,PLC控制和变频器调速系统多元化,系统通讯网络化,并且随着产品设计和制造质量的提高逐渐走向世界。
第一章堆料机简介
堆料机重要由悬臂式堆料机、桥式刮板取料机和中心柱等构成,
悬臂式堆料机支承在中心柱上层回转平台上,堆料臂架铰支在回转平台上的支承上,其上布置有胶带运送机,配重则布置在堆料臂架的后部末端。悬臂堆料机能实现上下变幅和沿料场圆周方向回转。回转平台靠一回转支承与中心柱相连,回转支承在一套回转驱动装置的带动下实现堆料机绕中心柱作圆周运动。液压系统中的液压动力站驱动液压油缸,使堆料臂上仰或下俯。胶带机在堆料机回转和变幅复合运动的同步实现预定方式的堆料功能。
桥式刮板取料机由箱形梁、行走端梁、刮板系统和料耙系统构成。行走端梁上设立传动装置,驱动取料机沿料场圆周方向运营。箱形梁一端支承在行走端梁上,另一端铰支在中心柱下回转支承外圈上,支承整个取料机绕中心柱回转。刮板取料系统布置在箱梁下面,刮板链在中心柱一端的传动装置驱动下循环运营,实现取料功能。
设立在箱形梁一侧的料耙在液压系统驱动下,沿料堆的横端面上将物料耙落,辅助刮板系统完毕取料工作。在料耙往复运动、行走端梁沿料场圆周方向进给的同步,经刮板系统刮取物料,完毕其取料过程。
堆料和取料预定方式均由可编程控制系统按照预编程序进行控制。为适应自动化工艺流程、调试、维护保养及特殊工况的解决,堆取料机设立了自动控制、手动控制和机旁控制三种控制方式,三种方式各自独立。
(1)臂式斗轮堆取料机: 臂式斗轮堆取料机是一种持续、高效的散状物料装卸输送机械,它广泛应用于火电厂、港口码头、钢铁冶金、建材水泥、矿山、化工、煤炭与焦化厂等原料储运场,可实现煤炭、矿石、化工原料等散状物料的堆取、转运、装卸的持续作业。
(2)摇(动)臂混匀堆料机:摇(动)臂混匀堆料机是一种持续、高效的散状物料装卸输送机械,它应用于钢铁冶金、港口码头、建材水泥、矿山、化工等行业大型现代化原料储运场,实现煤炭、矿石、化工原料等散状物料的堆取、转运、装卸的持续作业。
(3)摇臂堆料机:摇臂堆料机是一种持续、高效的散状物料装卸输送机械,它应用于钢铁冶金、港口码头、建材水泥、矿山、化工等行业大型现代化原料储运场,实现煤炭、矿石、化工原料等散状物料的堆取、转运、装卸的持续作业。
(4)门式斗轮堆料机:门式斗轮堆取料机是一种持续、高效的散状物料装卸输送机械,它广泛应用于火电厂、港口码头、钢铁冶金、建材水泥、矿山、化工、煤炭与焦化厂等原料储运场,可实现煤炭、矿石、化工原料等散状物料的堆取、转运、装卸的持续作业。
(5)圆形料场堆取料机:圆形料场堆取料机是一种持续、高效的散状物料装卸输送机械,它广泛应用于火电厂、建材水泥、矿山、化工、煤炭等原料储运场,可实现煤炭、矿石、化工原料等散状物料的堆取、转运、装卸的持续作业。
第二章方案设计
汽车轮毂冲压剪切下料后,需要酸洗除锈,为提高效率和质量,规定坯料有序地排放在料架上。自动推料机应具有如下功能:
(1)推料过程自动完毕
(2)从下料机上自动接料
(3)设计两种规格料架
(4)自动检测和报警
(5)
(6)节拍30S/件
(m)
轮毂坯料的垂直高度为260mm
根据设计阐明任务及规定,本次设计的主线任务是把轮毂坏料有序地排列到料架中使其实现自动化。要点是:(1)自动化。
(2)有序摆放。
自动化的实现部分要用波及到控制动力,很自然地要用到机电传动。即以电动机为原动机驱动输送机械。将电能转化为机械能。电机的选择用交流伺服电动机,它与一般电机相比具有如下特点:
(1)调节范畴广,伺服电动机的转速随着控制电压变化,能在广阔的范畴内调节;
(2)转子的惯性小,即能实现迅速启动,停转;
(3)控制功率小,过载能力强,可靠性好。
整个过程重要如下两个环节:
(1)推料器把轮毂坯料推到升降机上;
(2)由升降机上的推料器把轮毂坯料推动小车内。
中间过程升降机要起降,由于传动的多环节性,控制系统要有自动的测量控制信号,选用传感器,其类似于人的感觉器官。它把被测量转换为易测信号。传送给测量系统的信号调理环节,控制信号的解决要用到继电器---接触器控制系统。为实现过程的逻辑性,要用届时可编程序控制器。:
可选动力有:
(1)电动机1)螺旋传动 2)链传动 3)带传动
(2)气缸
(3)液压缸
考虑到现场工作环境(轮毂坯料下料后有大量的锈渣,在冲击条件下有下落)从而清除螺旋传动和链传动。由于它们规定有相对清洁的工作环境。带传动平稳性和精确性相对较差,清除。液压设备功率大,辅助设备规定较高,考虑到此推料器推力不大,而气缸具有设备简朴,气源以便的长处。因此选用气缸作为裁板机推料器的动力。
、数量、相对位置的拟定
酸洗槽规格为:×3(m),轮毂坯料的垂直高度为260mm,估算轮毂坯料的重量,设计料架内装三层坯料,估算坯料重心,设计坯料与料架底面成11度垂直摆放,综合空间性此角度较为合适。综上所述,根据轮毂坯料空间几何尺寸拟定轮毂坯料数量为:第一层25个,第二层24个,第三层23个,共72个。
由于要三层堆料,考虑传动的平稳性,选择螺旋传动。螺旋传动一般是将旋转运动变成直线运动,或反过来将直线运动变为旋转运动,并同步进行能量和力的传递。
螺旋传动按螺纹间摩擦状态又可分为滑动螺旋,滚动螺旋与静压螺旋三大类。
滑动螺旋的特点:
(1)构造简朴,加工以便,成本低廉
(2)当螺纹升角不不小于摩擦角时,能自锁
(3)传动平稳
(4)磨擦阻力大,效率较低,—,,—
(5)螺纹间有侧向间隙,反向时有空行程,定位精度及轴向风度较差
(6)磨损快
(7)低速及微调时也许浮现爬行
滑动螺旋副常采用梯形螺纹,锯齿形螺纹或矩形螺纹。矩形螺纹的特点:牙型为正方形,牙型角为0。传动效率高,但精度制造困难;螺纹强度比梯形螺纹,锯齿螺纹低,对中精度低:螺纹副磨损后的间隙难于以补偿佤修复。综合考虑和对比多种传动副的特点及机器传动的规定选用矩形螺纹。
考虑到推料器规定传动速度快,平稳的特点,选择链传动作为此推料器的传动装置。由于链传动能保持精确的平稳传动。传动效率高;构造较为紧凑。作用在轴上的压力较小;能在高温低速重载条件下工作。
链条按功用不同可分为传动链,输送链,起重曳引链和专用特种链,考虑到本机器的特点,选用传动链。
(1)小车能在水平方向移动并能定位到任何位置;
(2)料架能以便的安放到小车上,并且和小车相对位置规定精确;
(3)小车传动用螺旋传动,动力为交流伺服控制电机。
为了能使轮毂坯料精确的摆放在料架上,设计轮毂坯料规定有导辊起导向作用。此装置动力由一气缸提供。由于辅助装置上升幅度较小,气缸的行程规定不大,根据气缸的特点,能满足工作规定。
根据设计任务的参数(节拍:30s/件)及多种传动的速度的合理性,分派时间简述如下:
第一层堆料:裁板机推料器接受到传动命令后用3秒时间把轮毂坯料推到升降机的待输送状态,停1秒钟后用3秒返回待命位置。升降机推料器接受到传动信号后用5秒时间将轮毂坯料摆放到料架指定位置,停1秒后用5秒时间返回到原位置。料架辅助装置和升降机推料器同步启动,用1秒时间托起,保持5秒后用1秒时间退回。小车在料架下落后启动,用1秒时间移动1单元距离。到第25个轮毂坯料摆放好后小车用17秒时间迅速退回到开始位置。
第二层堆料:裁板机推料器和升降机推料器动作和第一层堆料相似。料架辅助装置停止工作。不同的是轮毂坯料到升降机待命位置后往上提高一单元距离,用3秒的时间提高,,然后再由升降机推料器把轮毂推到小车的指定位置。然后再用3秒的时间回退。到第49个轮毂坯料摆放好后,小车迅速回退到初始位置。
第三层推料:和第二层堆料基本相似,不同的是升降机要向上提高两单元距离(一单元距离为轮毂坏料在升降机上摆放时的垂直高度)。到第72个轮毂坏料摆放好后,报警机报警,将料架由起重机吊起放进酸洗槽中。
整个过程的时间分派简朴示意图如下:
----24个轮毂的时间简朴示意图
----49个轮毂的时间简朴示意图
输送第51----75个轮毂的时间简朴示意图
上列图图表字母代号名称:
A:截机板机推料器B:升降机C:料架辅助装置D:升降机推料器
第三章机电控制设计
信息解决技术获得的进展以及微解决器和计算机技术的高速发展,都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微解决器目前已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强,作为信息采集系统的前端单元,传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的核心部件,作为系统中的一种构造构成,其重要性变得越来越明显。