LC-20粮食自动称重系统总体及计量装置的设计.doc
LC-20粮食自动称重系统总体及计量装置的设计（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 咨询 Q 197216396 本科毕业设计（论文） 题 目 计量装置的设计 学 院 专 业 班 级 姓 名 指 导 教 师 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 食自动称重系统总体及计量装置的设计 摘要 在现代化很多产品生产中称重的准确度是产品的重要质量指标之一，它直接影响生产厂家的经济效益和消费者的利益。由于机械常有灵敏度低、存在接卸死区、精确度差、控制动作慢的缺点所造成的机 械误差比较大。随着机械自动化水平的不断提高，自动控制技术在生产称重中应用越来越多，在粮食、化肥、饲料和轻工业等行业中都有广泛应用。 本设计选用的是 号的粮食自动称重系统，通过对其进行总体性能分析，按任务书要求满足其各个技术指标，最终确定了一些结构参数，并对粮食自动称重系统进行了强度校核。 计量装置在粮食自动称重控制系统中占有十分重要的地位。计量装置大体上分为以下几部分的设计：储料仓、支架、上下开门机构、称量斗、漏斗以及夹紧装置。储料仓对输送过来的粮食进行存储，通过电气控制开关门的气缸运动来实现对上 下门开关机构对粮食进行分流，将称重传感器信号反馈给控制装置，使流入称重装置的粮食质量是我们提前设定好的参数，完成对粮食的准确称重，下开关门将粮食放入袋中，完成一次称重。此外，开关门机构要设计向两边同步运动，并对框架结构进行强度校核。 关键词 粮食自动称重系统，计量装置，称重传感器 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 食自动称重系统总体及计量装置的设计 n of in is of it of to of by is of in of in of in of to a of in in is of be up to of to so of is we of to of at of to on 1 目录 第 1章 总述 2 述 2 内外发展情况 2 展前景和技术参数 3第 2章 总体设计 6 重方式 6 仓形式 6 动形式 7 送机的输送能力与计量漏斗计量能力的匹配计算 8 第 3章 计量部分设计 11 架设计 11 感器的选用 12 关门设计 13 紧装置设计 17 压元件的选用 17 接工艺 18 度校核 20 第 4章 粮食自动称重系统其他部分工作原理 24 盘部分 24 食输送部分 24 气控制部分 25 毕业设计小结 27 致谢 28参考文献 29 附：英文翻译 英文原文 实习报告 2 3 4 5 6 7 8 第 1 章 总述 述 粮食自动称重系统 是 选 用高精度 的称重 传感器 和 微 型计算机 控制相结合的高技术产品。 从而 实现多种工 、农 业 环境下 的各种不同物料的 自动 称重包装。 包括 配料系统、输送系统 和计量 系统等 组成的 一条自动化称重流水线。 称重传感器和微型计算机 是 实现 自动化称重控制和贸易计量的重要 部分 ， 在 贸易结算、港口计量 、 交通运输和科学研究 等方面 都起到了重要作用。 称重传感器 具有测量范围广 、 反应速度快、应用面广、使用操作方便 、结构简单 和 便于计算机控制等 优 点。 因而 被广泛 的 应用于交通运输、机械制造 、 港口和国防等各个领域。 内外发展情况 50年代电子技术的 发展 推动了 称重 器的发展。 从 60年代出现 了 机电结合式 的 电子 称重 器以来，经过 50多 年的改进与完善，我国 的 电子 称重 器从最初的机电结合 式 发展 成 现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡器的技术 水平 和检测试验手段基本达到国际 90年代中期水平。电子称重技术 由 静态称重向动态称重发展 ， 测量特点 由 单参数测量向多参数测量发展 ， 计量方法 由 模拟测量向数字测量发展 ，尤其 是对动态称重和快速称重的研究与应用 得到快速发展 。但总体而言，我国 的 电子衡器产品数量和质量与发达国家相比还有较大的 差距，其主要 的 差距是技术与工艺不够 先进、开发能力不足 、 工艺装备与测试仪表老化、功能不全、产品的品种规格较少、可靠性和稳定性较差等。 发达国家社会化大生产程度高，粮食生产大都在大农场进行。其机械化水平高，从生产、加工到销售都实现了散装运输。散装运输车辆在国外尤其是在发达国家已经非常常见，且近年来发展迅速。 我国是世界上粮食生产和消费大国。 2014年我国粮食产量已突破 6 亿吨。然而我国的粮食生产比较分散，首先从农户到粮食收购站，再到加工厂、粮店，整个过程都是采用麻袋贮运的，装卸靠人抬肩扛。在一些大型的仓库、加工厂也只是采用了皮带运输机来搬运粮食， 机械化程度非常低。因此，发展粮食散装运输不仅可以节省大量人力、物力，还会在很大程度上促进粮食的生产、运输、贮存、加工和销售等环节向机械化发展。 上世纪 70 年代末 80 年代初，国内曾尝试采用散装贮运和加工，一些地方的仓库、粮食加工厂、粮店等部门也都投入了一些资金，来进行粮食散装设备改装和更新。但是由于长期以来人们一直使用麻袋装卸，进行改变和更新是个很大的社会性工程，牵涉到粮食生产、运输、贮存、加工、销售等许多部门协调发展。此外，采用散装运输车还要解决粮食泄漏和雨淋等诸多问题。因此，短时间内在粮食行业全面 实行散装贮运尚存在很大的困难。但是随着社会化大生产的发展与各行各业现代化、机械化程度的提高，在我国粮食生产、运输、加工、贮存、销售等环节实行散装，势在必行。 何在我国实行粮食散装运输 先应该更新人们长期以来的传统观念，9 大力宣传粮食散装运输和贮存的优势和重要性，介绍发达国家进行粮食散装运输的先进技术和经验，激发人们改变我国在粮食运输上落后现状的信心，促使我国粮食运输向现代化迈进。 须要有相应的粮食生产、加工、装卸、销售等 成套的设备与之配套。依照我国目前的财力物力，在短时间内很难进行全国性的成套配套设施建设。因此，可由部分地区或部门内进行小范围的进行粮食散装加工、运输、销售等工作。比如，依托部分粮食产销业来展开粮食散装运输的开发和研究。这样就可以实现从点到线、由少到多地发展粮食散装运输、贮存，从而逐步实现全面化的粮食散装。实际上，目前某些行业和部门，如加工等部门，相当一部分已经实现了粮食的散装运输，只不过设施简陋，对此需进行改造和更新，来确保粮食散装运输、贮存、加工、销售等的实现。 家的粮食散装运输技术，而且还应该依据我国粮食运输的特点，建立具有中国特色的粮食散装运输体系。根据我国目前的粮食产销政策和制度、粮食种类和运距等特点，开发出相适应的散装运输车辆。 食散装运输车辆开发研究需注意的问题 对粮食自动称重系统的设计，根据粮食散装的特点，其结构、性能设计必须满足以下要求： 最大的坡角要大于粮食的堆积角。设计时既要考虑到卸粮的要求，又要便于称重系统的设计。对于粮食自动称重系统的设计，要符合一般的粮食称重系统的设计标准。 的问题之一是粮食泄漏。因此，粮食料仓缝隙的封闭性要好，尤其在称重系统的卸料口部分，必须有专门的封闭装置，其封闭功能对卸料口的开启和关闭没有影响。泄露问题是粮食称重系统设计开发研究需解决的首要问题。 活、可靠。对半自动、全自动或其它专用 粮食称重 系统，其结构设计和性能要求应满足各类粮食称重系统的规范标准。 因此，在我国实现粮食散装运输和开发研究粮食称重系统是目前相应领域研究者所面临的重要课题，粮食散装运输和自动称重系统的实现将促进我国粮食行业迅速发 展，创造出我国粮食散装运输的新纪元 . 展前景和技术参数 动称重系统的发展前景 电子 称重 器的 总体 发展趋势是小型化、集成化 、 模块化 和 智能化 ， 其技术性能 趋势 是高速率、高准确度、高稳定性 和 高可靠性 ， 其功能向称重计量的信息控制和非信息控制并重的 “智能化 ”功能 发展， 其性能趋向综合性和组合性 发展 。 体积小、重量轻、高度低。 用 钢板或铝板 做 秤体的台面，称重传感器既是传感元件，10 又是 力支撑 点，极大地减化了秤体 的 结构， 即 降低了成本， 又 提高了稳定性和 准确性 。 大型称重系统 已经采用 了 长 方形闭合截面的薄壁型钢 板 ，并排焊接成一个整体竹排式结构的秤体，称重传感器分别安装在最外边两 个 薄壁型钢 板 两端的切口内，安装在称重传感器 支撑 点上的固定支承就是秤体的支 承 点， 这样 既减化了承力传力机构，又 降低 了秤体高度，这是一种很有前途的秤体结构。 在 实践生产中 ，根据各行 各 业 的 用户需要，选择标准模块中 若干 种常用的标准规格。这种模块化分体式结构，不仅提高了产品可靠性 、 通用性 和 互换性，而且也大大提高了生产效率和产品 的 质量。同时还 可以 降低成本，增强企业的市场竞争力。 对于某些种 类 和结构的电子衡器，例如小型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨道衡等，都可以实现秤体与称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。 电子 称重 器的称重显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使 称重 器在原有功能的基础上，增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能，这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器。 电子称重技术的发展规律 就是不断的加强基础研究并扩大应用，扩展新技术领域，向相邻学科和行业渗透，综合各种技术去解决称重计量、自动控制、信息处理等问题。例如在流量计量专业，如果按照传统的理论和方法建造一套标准大流量测量系统，价格相当昂贵。如果采用称重法即质量流量法，只要将重量和时间测量准确，大流量的测量问题就迎刃而解了。 在工业称重计量过程或工艺流程中，不少称重计量系统还要求具有可组合性，即测量范围等可以任意设定；硬件能够依据一定的工作条件和环境作某些调整，硬件功能向软件方向发展；软件能按一定的程序进 行修改和扩展；输入输出数据与指令可以使用不同的语言和条形码，并能与外部的控制和数据处理设备进行通信。 术参数 技术参数及要求： 20吨 /小时，计量漏斗容重为 3800 量采用双漏斗交替计量，设备重量控制在 5 吨以内； 11 m/s，输送装置的重量不大于 ； 不漏料，且可输送过程中通过摆动等方式切换计量漏斗。 门机构操作方便，可靠性好。 30 100 电子定量装包秤是采用高精度称重传感器、微电脑控制仪表和国际先进的程控技术相结合的高技术产品。实现多种工业场合的各种不同物料的称重包装。可与配料系统、输送系统、 计量 系统等以及相应控制系统结合形成一条自动化称重流水线。 系统优势： 放性好、易于扩展、性能稳定可靠 ,各部分设备的连接采用现场 总线，结构简单、可靠。 时采集、及时显示运行工况及有关数据。 自动显示或打印故障时间、性质和地点，并进行声光报警。 地自动、本地手动以及本地仪表控制等操作方式。 统对被测设备设置各种检测和保护功 【 4】能 。 应用范围：适用于食品、化工、玻璃、塑料 、橡胶、建材、水泥、共矿等行业的原料车间中各种粉、片、粒状料的定量包装。 性能特点：根据需求，可提供大规格包装秤称量精度满足国家四级秤标准 根据不同料性，设计不同的喂料系统 自动化程度高，可靠性强，操作简单 ,实时数据采集、显示、记录、报警 ,设备状态显示、报警 ,喂料参数的手动和自动调整 ,实时曲线、历史曲线 ,系统邦联自诊断功 【 12】能 。 12 第 2 章总体方案设计 重方式 在设计时，称重系统中采用重力传感器还是采用流量计算的方法来进行计量部 分的称重计算。流量控制中要求两个传感器，同时要对粮食时刻密度进行检测，对于不同粮食确定不同的称量系数，这些需要大量的工作和器件及传感器 ,并且出来的结果未必能如人意。称重传感器可以直接对粮食进行测试、计量并得出结果，不需要繁杂的检测过程。在使用范围和精度上都可以满足系统要求。基于简化系统，节约成本的要求选择称重传感器。传感器选择压力传感器和拉力传感器都可以，根据情况不同选择不同类型的传感器。粮食称重量斗的传感器设计时可以设计成 3、 4个 ,一般情况下选择三个传感器 ,但三个传感器不容易实现将重量平均分配在三个传感器 上 ,所以要选择比规定量程大一些的传感器 ,不易发生过量的现象。传感器的额定容量选择应使称量斗本身的重量和所称物料的最大重量之和介于几个传感器总额定容量的 20% 3】 。 仓型式 固体料仓是储存固体松散物料的容器，它区别于储存气体、液体的容器。气体和液体在常温的自然状态下是无形的物质，松散的固体物料在自然状态下有堆积形态。气体充满于所储存的容器内，以自身的压力对整个容器壁产生作用力。液体盛装在容器里，对液面以下的容器壁，以液柱的静压对不同高度的壁面 产生不同的作用力。松散的固体物料盛装在容器里，对物料面以下的容器壁，产生垂直压力、水平压力、在物料流动的情况下对壁面还产生摩擦力。所以设计固体料仓时除要考虑容器的共性外还要考虑到它的特殊性。料仓的种类繁多，其结构和制造工艺也相差甚远，其中金属制料仓具有占地面积小，具有先进的装、卸料工艺，机械化程度高，能保证储存的物料的质量等优点，成为工业用料仓中的一个不可缺少的设备。 料仓设计时一般把物料流分为整体流动形（柱塞流形）和中心流动形（漏斗形），整体流动形的流动是最为理想的流动，符合先进先出的原则，仓壳受力也比较 均匀。中心流动形的料仓由于仓壳处物料的滞留或崩塌，使料仓的受力变得复杂。 构成料仓壳体的受力元件由仓壳筒和仓壳锥体组成。仓壳筒的结合部称肩部，仓壳锥体和仓壳圆筒的结合部称臀部，此两部分的结构根据料仓的不同大小和形状以及料仓使用的不同材质而有不同，设计者应根据实际情况采用不同的结构形式，以保证料仓具有足够的刚度和强度 【 10】 。 国内外的同类产品中大部分的称重部分都是采用圆柱形的斗身，而本产品却采用了倒棱台形的结构，那么其优缺点如何呢 ? 首先，对于结构上圆柱形的斗身 在其生产过程中的工艺过程就要比棱台式的要困难，加之一般圆柱式一般都是斗身和上料系统是一体的，整个上料系统是封闭的，这样的话其整体结构就不能太大，因为它要考虑到运输方面的因素的，而棱台式的完全可以将输送系统和称重系统分开，这样的话整体结构就不会受到太大的限制，可以达到较大的称量范围，13 运输比较方便。 其次，圆柱式的结构采用焊接时用在连接上下结构对的工艺过程难度也很大，而倒棱台式的结构采用两块整体钢板经过折叠后弯折成倒棱台结构，再在侧面焊上侧板，漏斗四面都焊接上角钢，角钢上面焊接上筋板，这样其整体结构就比较稳固， 提高称量的精确性，而且 可以将斗单独吊起可以在运输时单独运输，这样也提高了其可拆卸性。 所以称量斗设计成倒棱台型，在设计时除了要考虑储存物料的静态安息角外 (因物料在称量斗内只作短暂停留，在空间比较紧张的情况下设计时也可以选择动态安息角作为设计依据 );还应注意称量斗的斗容是否满足称粮的要求。 料仓用圆柱型，粮食流动迅速、方便，下料阻力小，但由于圆柱为圆型焊接件，其焊接要采用侧面焊，要求加工工艺严格，需要技术较好者。 而斜四菱柱完全采用钢板焊接成的，焊缝容易焊接，工艺要求低，易操作。 而采用这样的料身结构也同样 存在两种不同的结构：分为单层式和多层式。一般的粮食计量装置多采用多层式，依其工作情况其物料称重系统的结构设计不外乎两种形式：一种是三层结构。即储料层、称量层和输送层。另外一种是两层结构。即储料层和称重输送层。而只有各部分结构匹配合理，真正工作起来才能够协调一致，称重系统的实际动态精度才能更好的满足设备工作要求。而对于粮食称重系统首先由于其物料不用在其斗中长期堆积 【 8】 。 表 2钢 料仓直径 最小壁厚 （ 临界压力 （ 12003000 3 0005000 4 00010000 6 000016000 8 01077 16000 8 于安全考虑 ,取料仓壁厚为 5用钢板焊接而成。 动型式 气压传动的特点是 :不会产生漏油现象，污染粮食， 工作压力低 ,一般为 用安全 ，排气处理简单，不污染环境，成本低， 气体粘度小，管道阻力损失小，便于集中供气和中距离 输送，无爆炸和电击危险，有过载保护能力 。 液压传动虽应用广泛，使用，但有可能发生漏油现象，污染粮食，不宜采用。 故由于可能漏油的污染的问题 ,不可以采用液压传动，并且气压传动不用考虑如何排气 ,必须采用气压传动型式来进行 【 1】 。 14 送机的输送能力与计量漏斗计量能力的匹配计算 由设计要求知：额定计量能力 20t/h 0 0 k g 3 （ 按每袋 100 故可以计算出一袋粮食用时 18s. 对于最小的每袋 30袋用时 漏斗最多能盛放 根据手册查询，一般粮食密度为 330 . 6 8 / 0 . 8 3 /t m t m 【 6 】 取最小粮食密度 算料仓体积。 可以得到料仓体积33 2 6 8 t / 5 （ 式中， V 体积（ 3m ） m 质量（ t） 密度（ t/ 表 2见松散物料的物性参数 名 称 堆积密度 （ kg/ 密度 （ kg/ 物料内摩擦角 （ ） 聚乙烯 （粒料） 500600 940979 35 聚乙烯 （粉料） 300400 940970 3538 聚丙烯 （粒料） 500 900950 7 聚丙烯 （粉料） 370450 900950 35粒料） 500 1580 38 粉料） 480 1010 3135 聚苯乙烯 （粒料） 500600 1050 35 聚苯乙烯 （粉料） 500600 1030 3135 聚 酯 （粒料） 700800 1165 38 聚 酯 （粉料） 700760 1030 3135 粉料 ） 8601120 1510 35 15 米 860 1430 29 砂 糖 910 1590 37 大 豆 760 1160 39 小 麦 860 1380 25 尿 素 760 1330 22 离子 交换树脂 840 1475 麦堆积角（输送机械设计手册） 25 35。为了便于粮食的向下容易流动，设计角度必须大于堆积 角，这样才能不产生存积现象 【 6】 。初选料仓堆积角为 45。 初选料仓 1800500仓底面积 为 31 (储料斗选择 60000料斗底面积为 32 ( 图 2斗机构 斜菱柱的体积 322111 0 . 9 1 72 . 70 . 32 . 70 . ）（ (式中， 斜棱柱的体积（ 料仓底面积 (储料斗底面积 所以料仓上面方体体积为 33312 1 . 3 0 m=0 . 9 1 2 1 m=( 式中， 料仓上面方体体积（ V 粮食体积（ 斜棱柱的体积（ 故方体高度为 16 31 21 . 3 0 . 4 8 22 . 7 (式中， 料仓上面方体高度 取料仓正方体高度为 储料斗为 60000最大量 10033100 0 . 1 4 86 8 0 /kg mk g m (储料斗底面积为 22 0 . 6 * 0 . 5 0 . 3 故储料斗高为 32 20 . 1 4 8 0 . 4 9 40 . 3 (式中， 储料斗高 上面的开关门机构在这里占用一定位置，取储料斗高 2 综合以上的考虑设计如图 2 图 2仓机构图 17 第 3 章 计量部分设计 架设计 框架结构的选择：类比同类产品的框架结构。称重系统其主体结构选择用矩形钢为主支梁，槽钢为副支梁附以角钢作为槽钢的支撑梁。其承载多为沙子、石块等重物料，但本系统的框架结构主支梁采用冷弯空心型方钢，由手册可以得到截面为正方形，边长 100之相比之下材料选用的型号简单 ,没有了附加的支撑架节省了空间 ,对于本系统的使用场合 ,主要应用于粮 食称重的场合 ,并且可以在任何地方进行作业不受地理位置的限制 ,机动性好 ,但是整体占用的空间一定要严格要求 ,所以采用竖直的结构很合理。 具体的尺寸由支架决定 ,涉及到支撑料仓的重量 ,在那些位置安装传感器 ,传感器的选择，针对不同类型的传感器有什么工作要求，例如说稳定性等对精度的要求，如何去安装也是一个必须要考虑到的问题，涉及到实际问题，必须有如何进行装配，装配尺寸怎么安排的，有没有干涉现象，所以在设计框架过程中要考虑全面，以免在以后出现问题。要对这些问题一一考虑 ,有足够的空间去安装、装配，按照手册要求留有一定余量， 为以后工作、维修带来一定的便利，并且不能使尺寸太大，影响到整体的移动。 框架机构完全根据计量装置要求来进行设计，在需要支撑的地方用框架机构来支撑。整个计量装置的重量都由框架来支撑，其受力弯矩都是最大的，最后需要对其进行校核。此后一些元件的安装可能需要安装在框架上，例如传感器，需要在确定位置后添加支架来固定称量部分。 具体结构如图 3示 : 图 3架机构图 18 根据框架最上方的储料斗的尺寸，设计的框架尺寸为 1800500度根据开关门机构、称量斗、夹 紧装置等确定为 2950 感器的选用 电阻式传感器是一种把被测量转换成电阻变化的传感器。按工作原理可以分为变阻器式和电阻应变式。 电阻应变式传感器可以用于测量应变、力、位移、加速度等参数。具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用方便等优点。在许多领域有广泛的应用。 金属箔式应变片是电阻应变片的一种，是用栅状金属箔片代替金属丝，箔片厚度为 110 m，其散热性能好，粘接情况好，传递试件应变性能好。应用中将应变片固定在弹性体上形成传感器。外力作用下，电阻丝随物体一起变形，电阻会一起发生变化，将被测量 的变化转换成电阻变化。由于电阻值 /R l A ，由于其长度、截面积等的变化导致电阻的变化。并可以根据微积分计算其单位增量 (1 2 ) ，其中是电阻丝材料的泊松比，是电阻丝的轴向（或纵向）相对变形。其灵敏度为 / 12/g d R RS d l l 常 数【 13】 。 计量部分采用的是重力传感器，整体重力包含粮食重量和称重系统中传感器、框架等各个部分重量之和。粮食最大重量 100机械设计手册可查得不锈钢热轧等边角钢 10000m【 6】 ,则角钢重量是 传感器重量约为 2开关门机构的重量 50总重量约为： 100+50=故可以根据传感器手册查询选择 有测量精度高、稳定性能好、温度漂移小、输出对称性好、结构紧凑、规格齐 全。可用于电子皮带秤、料仓秤、配料秤、机电结合称、吊钩秤及其它力值的测量与控制及计算机控制配料系统等 【 2】 。 可选择变送器，标准信号 0 104 20 0 5 19 技术参数： 表 3术参数 图 3 力传感器 关门机构设计 开门机构的设计主要从两个方面考虑，一是应确保粮食尽可能少的泄露出去，漏斗卸料口的设计不能太大，但必须保证粮食有足够的流量；二是应确保称重的精度要求 【 3】 。对于一般的粮食称重系统来说开门机构设计成普通气缸驱动的开门机构就可以满足要求了。量程 5、 10、 20、 50、 100、 300、 500、 2、 3、 4、 5、 6、 8、 10 、 15、 20t 精度 灵敏度 2 0.1 蠕变 FS/30线性 FS 滞后误差 FS 重复性误差 FS 零点温度系数 FS/10 输出温度系数 FS/10 输入阻抗 70015 输出阻抗 65015 绝缘电阻 5000 桥电压 建议 10 作温度范围 +70 允许过负荷 150 %FS 密封等级 质 合金钢 20 在设计料门时还应考虑粮食的拱塞现象，尤其是较大的粮食颗粒。某些情况下，如果受条件的限制，仓门不能设计的太大时，则应考虑一定措施来避免拱塞现象。 选择气缸时应采用动作灵敏、可靠， 快速开关型气缸。弧形门机构应运转自如，不应有卡阻现象。气缸 (活塞 )行程与其使用场合及工作机构的行程比有关。多数情况下不应使用满行程，以免活塞与缸盖想碰撞，尤其用于夹紧等机构，为保证夹紧效果，必须按计算行程多加 0据斗身结构与开门机构的整体结构选择气缸的行程，计算工作中克服阻力 果在选择气缸的时候可以忽略这个阻力了，那么依据气缸的行程以及执行速度气缸的缸径为：内径 40高工作压力 11】 . 由下部开门机构的形状可以知道其受力情况，可以得到开关门机构挡板中心受力为： 0 2F G * s i n 4 5 1 0 0 * 5 0 22 上部开门机构的受力主要在料斗的侧板上，开门机构只承受一小部分的力，故在选用气缸等开关门机构元件时按下开门机构计算结果来选用即可，只是气缸行程根据具体情况来确定。虽然两个开关门机构的外形基本相似，但其尺寸、固定点、固定方式都有不同。 上开门机构固定在支架上，为粮食的下漏开启门，对应的门口小，气缸行程短，速度快，容易实现快速开关，提高称量精度。下开门机构固定在一块铁板上固定在 称量斗上，为一定量的粮食成为一体，为传感器的称重提供基础。其对开关门行程、速度要求低，可以有足够时间来执行动作，所以其速度可以慢点。 一般情况下，在气缸选用时增加 10度一般取决于压缩空气流量、气缸进排气口大小及导管内径大小 【 1】 。 由气缸选用 22选用 10径 40大行程 600度取50 700mm/s，工作压力和其他气缸压力相同，都是 21 图 30技术参数 表 3缸的基本参数 品种 标准型 带开关型 带阀型 带阀带开关 型号 10000缸内径（ 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50 20, 25, 32, 40, 50 最大行程（ 8, 10:200; 12, 16:300; 20, 25:400; 32:500; 40:600; 50:800 最短行程（ 无限制 37 无限制 37 使用压力范围（ 8 16: 20 50:压力（ 用速度范围（ mm/s） 8 16:50 500; 20 50:50 700 50 500 使用温度范围（） - 25 + 80(但在不冻结条件下 ) 使用介质 干燥洁 净压缩空气 缓冲形式 缓冲垫 给油 不需要 (也可给油 ) 表 3型号 用电压范围 50V 220V 使用电流范围 + 60 6 305 50 40 20 300 70 6 255 40 30大触点容量 0电流 0 1指示灯 发光二极管（ 氖管（ 动作时 间 1回复时间 111耐冲击 30G 1、不锈钢缸体，与端盖采用铆接新工艺，轴向尺寸小、轻巧美观。 2、品种规格多，性能良好，耐用。 3、无给油润滑，避免油气污染，可省去油雾器。 对于开门机构来说 ,其运动是靠气缸的运动来带动支架上固定的开门装置来实现的，实际上其设计完全可以看成一个机械最基本的四连杆机构来进行。气缸工作范围是固定的，支架也是固定的，所以我们设计的固定铰接点也是基本一定的。首先要确定开门机构的两个门是同时向相反的方向运动，并且实现同步的动作，使 其开关门过程中能同步运行，受22 力均匀，不给整体带来偏载荷 ,维持整体的稳定性。 要实现同步动作，必须在开关门机构中加上一个连杆保持连动，因为连杆长度是一定的，确定好其位置，可以实现要求动作，提高系统稳定性和精度。 图 3门机构固定点计算图 如图，两个圆代表连杆绕铰接点的运动曲线，且有其半径， 1、 2代表两个不同的运动位置，根据两个位置来确定参数，由于两个连杆的运行位置是不是同步只跟图示的两个角度、有关，他们如果相等的话，就是两个们同时运动，移动相同的位移。其中连杆 1、2是同一根杆，由几何理论可以知道，如果12即可建立成一个平行四边形，实现同步运动，满足系统的要求。故要求连杆的两个固定点到开关门机构的绕动点距离相同 【 15】 。 同时气缸到铰接点的垂直距离，开关门侧门受力点到铰接点距离都要进行计算，要求气缸受力最大值大于要求值，这样气缸才可以正常工作。由数据可以得到气缸到铰接点的最小垂直距离。 开关门机构中完全采用铸造件，铸出其形状即可，由于粮食质量小，承受重力轻，材料都可满 足其受力、弯矩要求，只需要按照上面数据满足其力要求和开关门的同步动作即可。 图 3门机构 紧装置设计 夹紧装置主要采用铸件或者采用小直径钢材焊接也可以，由于其动作简单，只有在气缸带动下实现夹紧装置随气缸运动而使下部夹紧铸件与漏斗口之间的往复运动，容易实现23 工作动作，并且没有太大的阻力，不用采用太大的气缸就能满足基本要求。按照其工作过程来确定其基本形状，其主要实现夹紧，即装置的移动，靠气缸的动作来实现。 夹紧装置焊接到支架上进行固定，确保夹紧装置能满足系统要求。夹紧装置的气缸的固定根据与铸件的 关系来进行确定，一般采用焊接的型式将气缸固定在铸件上从而实现整个夹紧装置的运动。通过气缸的往复运动带动夹紧部分的张开和闭合，实现夹紧的动作。 夹紧装置完全用铸件铸造成所要形状，然后用螺栓连接到支架上，气缸处于不动作状态时，夹紧装置在夹紧状态，气缸处在最大行
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