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1、专 业 综 合 实 验 报 告板料液压剪切机系统院系名称： 机械工程学院专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机械 05-1 班姓 名：日 期：2008 年 12 月 28 日板料液压剪切机系统1.主机功能结构及原理 本液压剪切机主要用于板料的剪切加工。物料的压紧和剪切由液压缸驱动。各工作机构行程上，布置有电器行程开关（B1B4） ，通过其发信和相对应的电路实现自动控制。剪切机进入工作状态前，物料放在送料皮带上，然后启动液压系统并升压到工作压力后，开动送料机向前输送物料，当物料送至规定的剪切长度时压下开关 ST2 发信，压块由液压缸带动下降，当压紧物料时行程开关 B1 接通，剪刀由另一液牙缸带
2、动下降，剪刀切断物料后，行程开关 B2 接通，剪刀上升到原始位置，行程开关 B4 接通，压块上升到指定位置 B3 接通，整个系统停止并卸荷。完成一次自动工作循环。然后自动重复上述过程，实现剪切机的工作过程自动控制。2.液压系统图图 1 剪切机液压系统原理图1变量液压泵；2先导式溢流阀；3二位二通电磁换向阀；4、7压力表及其开关； 5单向阀；6减压阀；8、9二位四通电磁换向阀；10单向顺序阀；11液控顺序阀；12单向节流阀；13压块液压缸；14剪刀液压缸；15蓄能器0.0 Bar0.0 BarB3B1 B2B43Y2Y1Y1324512671091181314153.液压油路原理过程启动升压 电
3、磁铁 3YA 通电换向阀 3（右移） ，其他都不动。进油路：变量泵 1单向阀 5蓄能器。压块下降 电磁铁 1YA，3YA 得电，换向阀 8（右位）换向阀 3（右位） 。进油路：变量泵 1单向阀减压阀 6换向阀 8（右位）液压缸 13 下腔。回油路：液压缸 13 下腔单向顺序阀 10换向阀 8 右位油箱。剪刀下降 电磁铁 1YA，2YA，3YA 都得电。进油路：变量泵 1单向阀减压阀 6换向阀 8（右位）液压缸 13 下腔。变量泵 1单向阀换向阀 9 右位液压缸 14 上腔。回油路 ：液压缸 13 下腔单向顺序阀 10换向阀 8 右位油箱。液压缸 14 下腔单向节流阀 12液控顺序阀 11换向阀
4、 9 右位油箱。剪刀上升 电磁铁 1YA，3YA 的电。进油路：变量泵 1单向阀减压阀 6换向阀 8（右位）液压缸 13 下腔。变量泵 1换向阀 9 左位液控顺序阀 11单向节流阀液压缸 14 下腔。回油路：液压缸 14 上腔换向阀 9 左位油箱。压块上升 电磁铁 3YA 得电。进油路：变量泵 1单向阀 5减压阀 6换向阀 8 左位单向顺序法 10液压缸 13下腔。回油路：液压缸 13 上腔换向阀 8 左位油箱。液压缸 14 上腔换向阀 9 左位油箱。系统卸荷 电磁铁全部失电。 由于顺序单向阀 10 和液控单向阀 11 的作用，液压缸 13和液压缸 14 都停在原位不动。卸荷油路：变量泵 1单
5、向阀 5先导式溢流阀 2油箱。 表 1 液压系统图的动作循环表4.参数列表表 2 剪切机液压系统主要技术参数液压元件工工作状况动作名称 信号来源换向阀 8 换向阀 9 换向阀 3启动升压 ST2 左位 左位 右位压块下降 ST1 右位 左位 右位剪刀下降 B1 右位 右位 右位剪刀上升 B2 右位 左位 右位压块上升 B4 左位 左位 右位系统卸荷 B3 左位 左位 左位项 目 参数 单位转速 1200 r/m额定压力 40 MPa液压泵 1排量 55.7 mL/r减压阀 6 调定压力 5 MPa先导式溢流阀 2 调定压力 20 MPa缸筒内径 100活塞杆直径 50液压缸 13行程 500m
6、m缸筒内径 150活塞杆直径 80液压缸 14行程 500mm液控单向阀 11 调定压力 1 MPa5.配电图1Y 2Y 3Y3KM 1KM 4KM 2KM 6KM 5KM3KM5KMB2ST2 ST1 B3B11KM 5KM6KM4KM4KM 6KM7KM 1KM 2KM3KM7KMB47KM7KM8KM8KM6KM3KM 8KM1SB图 2 剪切机配电图表 3 剪切机动作配电图列表液压元件工工作状况动作名称 信号来源1Y 2Y 3Y单向顺序阀 10 调定压力 3 MPa启动升压 ST2 失电 失电 得电压块下降 ST1 得电 失电 得电剪刀下降 B1 得电 得电 得电剪刀上升 B2 得电
7、失电 得电压块上升 B4 失电 失电 得电系统卸荷 B3 失电 失电 失电6.配电原理过程剪切机进入工作状态前，物料放在送料皮带上，然后启动按钮 ST2，电磁铁 3KM 得电，全部关联开关随之动作，继电器 3Y 得电，液压系统开始升压，升压到工作压力后，开动送料机向前输送物料，当物料送至规定的剪切长度时压下开关 ST1 发信，电磁铁1KM 得电，相关联的开关随之动作，继电器 1Y 得电，压块由液压缸带动下降，当压紧物料时行程开关 B1 接通，电磁铁 4KM 得电，关联开关随之动作，电磁铁 2KM 接通，剪刀由另一液牙缸带动下降，剪刀切断物料后，行程开关 B2 接通，电磁铁 6KM 得电，相关联
8、的开关随之动作，此时 4KM 失电，他控制的继电器 2Y 失电，剪刀缸开始上升，剪刀上升到原始位置，行程开关 B4 接通，电磁铁 7KM 得电，相关联的开关随之动作，此时，电磁铁 1KM 失电，开关 K1 动作，继电器 1Y 失电，压块开始上升，压块上升到指定位置时，行程开关 B3 接通，电磁铁 3KM 得电，相关联的开关 K3 随之动作，整个系统停止并卸荷。完成一次自动工作循环。然后自动重复上述过程，实现剪切机的工作过程自动控制。7.仿真过程抓图图 3 启动升压图 4 压块下降图 5 剪刀下降图 6 剪刀回升图 7 压块回升图 8 系统卸荷8.仿真说明启动升压 按下开关 ST2，电磁铁 3Y
9、 通电换向阀 3（右移） ，其他都不动，系统升压。压块下降 当系统压力升到调定值，按下开关 ST1，电磁铁 1Y 得电，换向阀 8（右位） ，压块下降。剪刀下降 当压块碰到行程开关 B1，电磁铁 2Y 得电，换向阀 9（右位） ，剪刀下降。剪刀上升 当剪刀碰到行程开关 B2，电磁铁 2Y 失电，换向阀 9（左位） ，剪刀上升。压块上升 当剪刀碰到行程开关 B4，电磁铁 1Y 失电，换向阀 8（左位） ，压块上升。系统卸荷 当压块碰到行程开关 B3，电磁铁全部失电，系统卸荷。9.压块液压缸的速度特性及仿真分析图 9 剪刀的速度曲线由图可知，剪刀的速度主要由四个阶段组成。第一阶段，系统升压合压块下
10、降阶段。由于没有液压油流入剪刀液压缸的无杆腔，故此阶段速度为 0。第二阶段，剪刀下降阶段。变量泵和蓄能器同时供油，流量较大，但由于顺序单向阀的节流作用，故速度迅速上升较快但不大。随着蓄能器不断供油，流量也随之减小，速度也随着减小，趋于平缓。当剪刀碰到物料，速度降低，直至剪断。第三阶段，换向阀换向需要时间，此阶段速度为0。第四阶段，剪刀上升。一开始，由于蓄能器释放能量，与变量泵同时供油，且没有顺序单向阀的节流作用，故此时的速度较大，随着蓄能器压力的减小，速度也随之减小。 10.实验结论通过实验，验证了系统有如下特点：1本剪切机采用液压传动和电气自动控制，自动化程度高，工作稳定性好。2液压系统采用变量泵供油，回油节流调速，能量利用合理，发热少；立置液压缸设有平衡和锁紧措施，工作安全可靠。3系统使用了蓄能器装置，提高了系统的工作效率。参考文献1.现代液压技术应用 220 例 张利平 主编 化学工业出版社 北京 2.液压传动 王宪军 赵存友 主编 哈尔滨工程大学 哈尔滨黑龙江科技学院综合实验说明书名 称：板料液压剪切机系统设计专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机械 04-1 姓 名：马 占川 学 号：01 号 指导教师：孙月华 起止时间：2007.12.24-.28 机械工程学院
