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1、20*届毕业设计说明书金属打包机的液压系统设计系、部：学生姓名：指导教师：职称专 业：班 级：完成时间：20* 年任务书指导教师学生姓名课题名称金属打包机的液压系统设计内 容 及 任务1. 打包机液压系统的设计；2. 打包机主体的设计分析；3. 绘制打金属打包机总装图、液压装配图和液压装置的零件图；4. 编制设计说明书等技术文件拟达到的要求或技术指标1. 金属打包机总装图一张（1号）；2. 绘制液压缸装配图一张（1号）；3. 液压缸零件图八张（3号）；4. 设计说明书及技术文件应包罗设计课题的全部内容。即设计参数分析与选择，设计数据 诊断与计算，液压元件设计计算及规格选择；打包机主体设计分析，
2、即打包机的结构设 计和打包机压缩室的设计与强度校核。进起止日期工作内容备注度安 排20*.1120*.120*.120*.320*.320*.5调研，收集资料，熟悉课题内容完成设计说明书初稿，绘制草图整理资料，编写设计说明书和完成图纸。主 要 参 考 资料1、化学工业出版社，机械设计手册（第三版第4卷）2、 杨培元主编液压系统设计简明手册机械工业出版社3、骆简文、雷宝荪、张卫主编，液压传动与控制，重庆大学出版社4、陈榕林、陆同理主编，新编机械工程师手册，中国轻工业出版社5、桂国森等编，液压元件产品样本，机械工业出版社6、成大先主编，机械设计手册（第三版），北京化学工业出版社，19947、机械工
3、程手册编辑委员会编，电气工程师手册，北京机械工业出版社，19878、齐占庆主编，机床电气自动控制，机械工业出版社，19879、户主贤主编，机床液压传动与控制，北京航空专业教材编审室，198410、上海煤矿机械研究所编.液压传动设计手册.上海人民出版社11、刘鸿文主编，材料力学，高等教育出版社12、方向威主编，机械工程材料性能数据手册，机械工业出版社13、煤碳工业部主编，液压传动设计手册，上海科学技术出版社14、蔡春源主编，机电液设计手册，东北大学、机构工业出版社15、黎启柏主编，液压元件手册，机械冶金工业出版社16、徐灏主编，机械设计手册（第5卷），机械工业出版社17、杜国森主编，液压元件产品
4、样本，机构工业出版社18、成大先，主编 机械设计手册第三版（第四卷），化学工业出版社19、刘鸿文，主编 材料力学，高等教育出版社教研室 意见年 月曰院（系）主管 领导意见年 月曰如今，工业化的发展速度越来越快，各个国家对于金属的要求量也日益上升。 但是由于对金属资源的过度开采和对现有金属的使用、保存的不合理，导致自然 金属资源的匮乏。这不禁引起人们的担忧，同样也为对废金属的合理回收、使用、 冶炼提出了新的课题。本文为液压金属打包机的设计，致力于废金属的回收和再 利用，提出依靠液压来对废金属进行打包处理，使之成为具有相当规格尺寸的包 块，来方便对废金属进行回收、运输、回炉再造，以重新投入到生产。
5、这样提高 了废金属的利用率，也在一定程度上缓解了对金属资源的需求。关键词 废金属；回收；打包；液压ABSTRACTNowadays, with the rapid development of industrialization, the demand for metals in every country is on the rise correspondingly. However, it is due to the excessive exploration of metal resources and the unreasonable use and preservation of t
6、he existed metals, the natural metal resources in the world suffer from deficiency. The situation upsets the human beings. Meanwhile, it puts forward a new topic for people to discuss the recycling, use and smelting of wasted metals. This paper is the design of the hydraulic baler for metal. It is a
7、imed at the recycling and reuse of wasted metals. When baling, the baler which is controlled by the hydraulic system compresses the metal into bales. These bales are of the same size and are very convenient in recycling transportation and further use. In this way, wasted metals could be fully used a
8、nd transformed into new ones. Thus, it could alleviate the urge demand for metal resources to some extent.Key words wasted metal ； recycle ； bale ； hydraulic中文摘要外文摘要第1章绪论11.1文献综述11.1.1课题研究背景11.1.2课题研究的意义11.2设计内容简介21.2.1研究解决的问题21.2.2整体设计方法21.3本章小结3第2章打包机主体的设计分析42.1打包机的结构设计42.1.1打包机的运动42.1.2打包机的总布局42.
9、2打包机压缩室的设计与强度校核62.2.1压头的强度效核72.2.2压缩室的设计7第3章打包机液压系统的设计93.1液压系统的特点93.2液压系统工况分析93.2.1分析系统工况93.2.2确定液压系统的主要参数93.3拟订液压系统原理图113.3.1确定供油路线113.3.2液压回路的设计113.3.3拟订液压系统图123.3.4液压系统原理图的分析设计123.4液压系统的计算和液压元件的选定143.4.1液压缸的设计计算143.4.1.1主要参数的确定143.4.1.2液压缸的结构设计153.4.1.3液压缸的排气与缓冲203.4.2选择液压元件213.4.3液压系统的性能验算243.4.
10、3.1发热温升的估算24第4章PLC控制系统设计264.1 PLC控制器的选择264.2系统控制要求264.3 I/O点数的确定274.4画流程图与梯形图以及编写单片机程序28参考文献29总结30致谢31附录32第1章绪论1.1文献综述1.1.1课题研究背景打包机是压缩包装机械中的主要种类之一，它利用压缩设备在一定压缩条件下， 在不破坏材料性质的前提下，对各种松散材料施加压力，从而减小体积、增大容积密 度，压出外形尺寸统一、比重大、密度高的包块，适合集装箱装运的需要。从而减少 运输成本，增加经济效益。目前广泛应用的打包机，一类是用于将棉、纱、布、麻、羊毛及其制品等松散物压 缩打包的非金属打包机
11、，一类是适用于金属回收加工行业及有色、黑色金属冶炼行业 的金属打包机。本次课题要求设计的金属打包机即属于后者，是一种典型的金属回收机械，它是将 机械工业的余废料、即一定厚度下的边角余料，线材、切屑及小型薄壁金属容器、包 装物、小型构架，废旧金属生制品等金属物料，挤压成具有一定规格和紧密度的束块， 便于运输和回炉冶炼。从所掌握的资料来看，目前国内所拥有并使用的金属打包机，除简陋及代用设备（如 夹板锤、摩擦压力机之类）外，分为丝杆传动和液压传动两大类。由于丝杆传动的功 率损失太大，压头力的传动不稳定，加工的包块的密度低，以及丝杆传动易磨损等缺 点的限制，不能得到发展，已逐步淘汰；而液压传动的金属打
12、包机具备传递压力大、 容易实现自动变速、传动平稳等优点，随着金属回收工业的发展，液压金属打包机的 发展也相当迅速，有一批适合我国国情、不同规格和品种的设备投入到各金属回收单 位。1.1.2课题研究的意义留心观察我们的生活，不难发现，随着科学技术的发展和人民生活水平的提高， 各工业部门的金属下脚料及生活用金属制品的废弃物都日益增多，一方面，这些废弃 物的随意丢置，将会对人类环境产生严重污染；另一方面，人类社会的不断消耗，各 类矿物资源也会逐渐减少。因此，如何利用金属废弃物，既防止环境污染，又变废为 宝，资源永续。就成为一个重要的研究课题摆在人类面前。打包机由于能实现对废旧 金属的打包回收，充分将
13、资源再利用，因而在国民经济中占据着重要的地位，有着广 阔的应用前景。尤其在目前党中央大力倡导构建节约型社会的影响下，可以预见，各 行各业对这类机械的需求量还会日益增加。鉴于这种情况，研究设计金属打包机的液压控制系统，结合相应的单片机进行控 制，实现打包自动化，提高打包质量和效率，降低工人劳动强度，是具有一定的现实 意义。1.2设计内容简介1.2. 1研究解决的问题本文主要是设计一台金属打包机。传统的打包机设备主要由动力系统、传动机构和 工作机构组成。动力系统是机器的动力源；工作机构是完成机器工作任务的直接工作 部分；而传动机构则是为了使动力源适应工作机构对力和速度、以及其他操作性能（停 车、换
14、向）要求的装置。本次设计任务的特点，是要结合现代化生产的需要，尝试采用一种新型且被广泛 应用于工业生产的单片机集成控制，取代传统的继电器控制系统，设计集机械结构设 计、单片机控制、液压流体传动于一体的金属打包机。并达到如下的工作要求：要求 打包负载1250KN；压缩后金属包体积为0.250*0.250*0.250M3。步骤正确，工作安全 可靠，使用维护方便，并能调节系统压力。1.2.2整体设计方法考虑到打包机的工作不太复杂，工作相对比较稳定，安装好后不需要频繁移动机 体等特点，在本次设计中决定采用整体结构，将液压系统、PLC电气控制制台和打包 机主体集中安置，这样设计，操作者可以适时根据各工作
15、机构的工作状况而采取合适 的指令进行控制，使机器工作安全可靠。1金属打包机主体的设计）打包机机体的设计压缩室的设计 压缩室的尺寸设计 进行弯曲强度校核2液压系统的设计）液压泵的选择：提供达到一定流量和压力的油泵作为液压发生机构。（2）液压缸及控制油路的设计：要求能实现如下工作过程：从料斗中倒入要压制的废金属料一主缸活塞快速推进 倒入数次料后，主缸活塞快速推进数次f主缸活塞重压一次（工进）f辅缸打开压 缩室门一主缸活塞从压缩室快速推出金属包，再退出压缩室一辅缸关闭压缩室门。（3）液压阀的选择：选择系统的控制、调节装置，将工作液体按一定的方向、一定的压力、一定的流 量送往各执行机构，包括方向阀、压力阀、流量阀三大类。（4）辅助装置的确定：选择将上述几个部分连接起来的管道、油箱、警接头、滤油器、仪表等。3、单片机程序及控制线路的设计（设计单片机的控制线路（2
