200T四柱式液压机结构及控制系统设计【含CAD图纸、说明书】
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200T四柱式液压机结构及控制系统设计
四柱式液压机及
系统设计【含
含CAD图纸
CAD图纸和说明书】
四柱式液压机
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四柱式液压机
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摘 要本次毕业设计的主要任务为200T三梁四柱式液压机的结构设计及控制系统设计。液压机的应用较广泛，在日常生活中到处可以见到，其基本工作原理为根据帕斯卡原理。以液体作为传递介质，达到实现能量的转换的效果，从而实现各种锻压的成型工艺。这种液压机适用于各种可塑性工件的压制工艺，如冲压、拉伸薄板、压制、翻边、弯曲等，也适用于砂轮成型、工件的校正、压装和各种冷挤金属零件成型、塑胶制品及粉末制品的压制成型工艺。液压机是由主机和液压控制系统、电气控制系统组成。液压机主机走成包括工作台、上横梁、导柱、滑块、顶出缸、主缸、安装地基等，动力机构包括泵、油箱、电机、电气控制系统、各种液压控制阀等。动力机构在电气控制系统控制下，通过液压系统，实现能量的转换、传递和调节，完成各种工艺循环。关键词：四柱式液压机，液压系统，电气系统，PLC控制IABSTRACTThe graduation design task for 200T the structure design of three beam four-column type hydraulic press machine control system design. Hydraulic press application more widely, can be seen everywhere in our daily life, its basic working principle is according to the driving principle of the liquid to liquid as PASCAL transfer media, achieve the result of realization of energy conversion, so as to realize all kinds of forging press molding process. The hydraulic press suppression techniques are suitable for all kinds of plastic parts, such as stamping, stretching, pressing plate, flanging and bending etc., can also be applied to wheel molding, artifacts of calibration, pressure equipment and a variety of cold extrusion molding metal parts, plastic products and powder products of pressure molding process. Hydraulic press is controlled by the host and hydraulic system, electrical control system. Hydraulic press host go into workbench, beams, guide pin, slide block, ejection cylinder, master cylinder, such as installation of foundation, motivation mechanism including pumps, tanks, motor, electric control system, all kinds of hydraulic control valves, etc. Dynamic mechanism under control in the electric control system, through the hydraulic system, realization of energy conversion, transfer and adjustment, finish all kinds of process cycle.Keywords: four column hydraulic machine, hydraulic system, electrical control system, PLCII目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论11.1研究本课题的意义11.2液压机的简介及发展现状11.3设计内容要求21.4给定的液压机参数31.5本章小结3第2章 液压机设计总体方案分析42.1 四柱液压机的组成42.2液压机各组成分析52.2.1液压控制系统分析52.2.2四柱式液压机的动作顺序分析52.2.3四柱式液压机的工作循环初步分析52.2.4液压机主要参数的拟定6第3章 四柱式液压机主机结构设计73.1 液压缸的设计73.1.1液压缸方案的比较选择73.1.2液压缸的支承形式设计选择及方案比较83.1.3柱塞与活动横粱的连接方式选择93.2液压机主缸基本尺寸计算93.3液压机主缸内部尺寸设计103.3 顶出缸计算143.4顶出缸各部件计算153.5主机负载受力分析173.5.1导柱设计计算173.5.2立柱的连接形式比较选择183.5.3活动横梁的结构设计193.5.4工作台的设计19第4章 四柱式液压机强度计算与校核214.1缸体强度的计算与校核234.1.1主缸中段强度234.1.2支承台肩计算244.1.3缸底强度校核254.1.4缸口导套挤压计算264.1.5活塞头部锁紧螺母274.2横梁的设计与校核284.2.1横梁的设计284.2.2上横梁的刚度计算314.3工作台计算314.3.1工作台的应力计算324.3.2工作台的刚度计算334.4立柱的强度校核334.5立柱螺母校核364.5.1立柱预紧和计算364.5.2立柱螺纹的强度校核37第5章 液压控制系统设计395.1 液压系统流量计算395.1.1主缸流量计算395.1.2顶出缸流量计算405.2液压泵设计选择425.3电动机的选择435.3.1主缸各工况功率计算435.3.2顶出缸各工况功率计算445.4液压机中液压系统安全验算445.6 液压系统原理图拟定495.7 液压系统油路控制分析515.8液压系统控制过程分析515.9液压系统中各个电磁铁动作顺序表535.10 液压元器件545.11 液压系统温升的验算55第6章 液压机PLC控制系统设计576.1液压机控制电路设计576.1.1液压机控制电路设计57 6.1.2液压机控制电路设计586.2 PLC控制部分596.2.1 液压机控制系统概述596.2.3 PLC的选型606.3 PLC程序设计606.3.1 液压系统动作流程框图606.3.2现场器件与PLC内部等效继电器地址编号对照表616.4电气控制过程分析616.5 PLC程序模拟仿真62结 论67参考文献68致 谢69V第1章 绪论1.1研究本课题的意义 液压机的控制采用液压控制系统与电气控制系统相结合控制的方式。1是一种常见的以液体介质传递能量的无屑加工机器。与传统的机械传动系统相比具有相对较强的灵活性，并且液压机操作起来也方便很多。通过液压传动，将能量传动到液压缸，推动活塞杆的运动，实现直线方向来回移动。由于电气控制系统的反馈调节，自身具有过载保护的功能。 液压机机在很多机械加工方面得到应用，作为一种工件锻造压制成型加工机械设备，始终是工业机械发展不可或缺的一种液压制造技术设备。随着中国经济社会的高速发展，对液压传动的技术有了更高的技术要求和精度要求。液压机加工是指一种相对于传统机械加工而言比较成熟的无屑加工工艺，应用范围非常广泛，发展迅速，品种繁多，能实现可塑性材料的冷挤，工件校直、弯曲、冲裁、拉伸等。液压机能对工艺复杂的工件进行加工，能加工不对称的工件，工作可靠，质量过关，次品率低。对于不同的工件有不同的加工要求，通过对其压力行程合理调整，达到产品所需的加工工艺要求。液压机主要由包括主机、液压控制系统、PLC电气控制系统等三个部分组成3。液压机由电气系统对液压系统控制，实现液压机自动或者非自动工作，由液压系统控制主机主缸和顶出缸的顺序动作实现整个工作过程。总的来说，液压机系统性能可靠，结构简单，维修、维护方便。1.2液压机的简介及发展现状随着我国经济的快速发展，国内液压机的产量速度明显呈增长趋势。但是我国的液压机从产值和销售上和发达国家相比较还有很大的差距。，纵观全球液压机的发展形势和产能来说，我国是液压机生产大国，液压机的生产产量一直领先于其他国家。但是在专用性能的液压机选择方面，还是选择进口其他国家的液压机；总的来说，在生产之中技术水平方面，可以说已经达到了国际先进水准。随着全球经济的飞速发展以及加快国际间的经济合作，我国液压机制造技术已经取得很大的成功发展。但是对于一些技术含金量较高的液压机中，有些核心技术还要通过与国内外的企业合作，尤其是一些高档的电控元件和液压元件主要还是要依靠进口来完成。和国外产品比较，我国的液压机还是曾在这很大的不足与差距，比如质量、加工精度、专用性能、可靠性等，由于液压和电器元件的可靠性低，造成液压系统经常发生故障；另外在液压机关键部件的加工要求方面，还有很大的提高。总的来讲，国内的液压机在质量上和国外的液压机还是还有一定的差距，但是伴随着对液压机的要求提高和质量的改善以及功能的完善，国产液压机的产品质量正在越来越接近国际水平。1.3设计内容要求（1）了解液压机发展历程，熟悉所设计液压机的构造。（2）掌握四柱式液压机结构、液压及控制系统的各种计算方法，能正确选择各个部件。（3）主机系统设计，包括主机的结构工艺设计、各个零部件的结构设计并且了解其铸造工艺。（4）液压系统的设计合理，按所需液压环境选择合适的液压元器件（5）结构设计合理性，操作简单、安装方便合理（6）了解常用的设计软件，能熟练运用CAD、机电液仿真调试类软件。（7）液压机设计的工作步骤要求：工作主缸的保压延时、活动横梁快速回程、快速下行、慢速下行，以及顶出缸的将模具或者工件快速顶出，副缸快速回程工作，必须设计合理。1.4给定的液压机参数本次毕业设计的课题为：200T液压机结构设计及其控制系统设计设计参数要求如表1.2所示：表1.2 200T液压机部分已知部分参数最高工作压力最高压力最大行程顶锻速度20MPa200T710mm0-40mm/s 要求:驱动方式为油压驱动 控制方式为PLC控制1.5本章小结通过上网搜索以及到图书馆查找相关资料，与老师探讨并且参观实验室的液压机之后，对液压机的作用以及其工作原理也有了初步了解和认识，对给定设计参数有了大致的设计方案。对接下来整机毕业设计有了初步的方向。第2章 液压机设计总体方案分析2.1 四柱液压机的组成图2.1为四柱通用式液压机结构原理图。图2.1 四柱通用式液压机可以通过此图了解到三梁四柱式液压机的基本组成：主要由上横梁，上下活动梁、工作台、导柱、安装地基、主缸油箱、工作主缸、顶出缸、液压总站、油箱、各种液压控制阀等组成，四柱式液压机通过液压泵将机械能通过液压系统装换成压力能，通过利用帕斯卡原理，传递工作所需的能量。经过各种控制阀和液压管路，控制油缸。4进而控制液压缸带动的活动横梁的来回工作移动，提供工作所需的压力。待所需工件压制完成后，由顶出缸将锻压成型的工件顶出。2.2液压机各组成分析 2.2.1液压控制系统分析由于液压机操作的封闭性，故采用封闭式液压回路，动力单元、控制单元、系统辅助单元、工作媒介组成一个完整的液压控制系统。1、动力单元（液压泵）：为液压机提供工作所需动力元器件。5工作原理是将来自电动机旋转产生的机械能转化为液体的压力能。能量损失小，效率高。2、执行部件（液压油缸）：提供工作压力的直接部件，实现液压能到机械能变换。 3、控制单元：其中包含冲液阀、流量控制阀和控制压力的溢流阀阀等。作用是根据液压机工作时工况不同，通过对各控制阀的控制，改变液压油的流向，以及压力的保持完成液压机的工作 4、系统辅助单元：除去上述以外的其它元器件。 5、工作介质：能量转换的介质，是以油、水介质为主。 2.2.2四柱式液压机的动作顺序分析 图2.2 四柱液压机控制顺序图 液压缸的动作顺序由液压机中的液压系统、电气系统控制。 2.2.3四柱式液压机的工作循环初步分析 如下图2.3所示：图2.3 四柱液压机工作循环图 图2.3（a）为主缸动作图，图2.3（b）表示顶出缸工作图2.2.4液压机主要参数的拟定拟设计的四柱式液压机主要技术如下表：表2.1 技术参数设定参 数 项参 数最大工作压力(MAX2000KN主缸最大工作压力20MPa主缸回程力400KN顶出缸顶出力350KN滑块最大行程710mm顶出缸活塞最大行程250mm滑块离工作台最大高度800mm主缸快进下行速度0.08m/s滑块最大工进速度0.006m/s主缸回程速度0.03m/s副缸顶出速度0.02m/s副缸回程速度0.05m/s第3章 四柱式液压机主机结构设计3.1 液压缸的设计3.1.1液压缸方案的比较选择（1） 柱塞式液压缸柱塞式液压缸的结构简图见下图3.1所示，其原理图见下图3.2所示。图3.1 柱塞式液压缸的结构 图3.2 柱塞式油缸原理简图图由上图结构所示，主要由缸筒、液压活塞杆、柱塞、密封圈、导向套圈等件构成。利用缸体上的凸缘结构固定于上梁中。特点：柱塞式油缸由于缸孔不需精加工，甚至可以不需加工，制造方便，维修简单。在水压机上运用广泛，但缺点是只能在单方向上作用，且反向运动需要用回程缸来实现6。（2） 活塞式油缸 活塞式液压缸的结构简图见下图3.3所示，其原理图见下图3.4所示。图3.3 活塞式油缸的结构图3.4 活塞式油缸原理图 特点：能实现液压缸的左右运动，相当于两个柱塞式液压缸的结合体。并且这种结构的液压缸广泛用于中小型的液压机中。其结构相对简单，制造方便。（3） 复合式油缸 以活塞式液压缸和柱塞式液压缸为基本形式相组合而成的的复合式油缸。7 综上所述，本设计为200T液压机的设计，属中小型液压机，考虑到多个方面，选择活塞式液压缸较为合适。3.1.2液压缸的支承形式设计选择及方案比较（1）法兰支承液压缸及其下部分的法兰支承安装在上横梁内，由缸外壁的两个环形面积与横梁相配合。8（2）缸底支承a.通过缸底的特有结构，用螺柱将液压缸固定在上梁上表面，b.缸底用螺柱实现拉紧c.横梁不用开设固定安装液压缸大孔。通过上述两种方案比较，选择法兰支承较为合适。3.1.3柱塞与活动横粱的连接方式选择（1）刚性连接优点：柱塞下端连接盘与横梁相连接，两者无相对运动。在偏心加载时，柱塞随活动横粱的倾斜而倾斜。9缺点：液压缸的导向处受到活动横梁的影响，这样会使得导向钢套及密封垫加快磨损。这种连接适用于单缸或三缸式液压机（2）球面支承优点：随着载荷偏心加载的增大，活动横梁随加载力的增大发生倾斜，此时球面支承上会产生相对移动，能够减少导套及密封垫之间的磨损。缺点：安装和定位比较麻烦。 这种连接适用于多缸式结构的液压机。综上所述：本设计为单缸液压机，选择刚性连接较为合适。3.2液压机主缸基本尺寸计算3.2.1液压缸尺寸确定 如下图3.5所示为液压缸的受力分析简图。查表2.1中的设计参数可知，由于液压缸工作时压力载荷非常大，取P=20MPa。图3.5 液压缸受力简图查阅相关资料、相关公式，由图可知：计算主缸内径D： D= (3.1) 式中：P1液压缸最大工作压力；P2产生的回路背压，在高压系统计算是可以忽略不计；F最大负载；（=2000kN） cm液压缸机械效率，一般cm = 0.90.95。可求得液压缸内径即：D=358mm 查柱塞标准直径表10JB2001-76，将液压缸的直径D圆整后，选取相近的标准系列直径，得=360mm。液压主缸活塞杆直径计算公式如下所示： （3.2）式中：F2为主缸回程时，最大压力，（=400kN）代入数据得d=0.245m，按标准取整d=250mm。3.3液压机主缸内部尺寸设计通过上述初步设计计算，得到缸体内径D、活塞杆直径d。接下来对主缸其他参数进行设计计算。1) 主缸缸体材料的选择及其工艺要求液压缸的构造一般有厚壁圆筒、薄壁圆筒两种不同结构。当满足D/10时则为薄壁圆筒液压缸，反之则为厚壁圆筒液压缸。缸体材料较多，比如有高强度铸铁、灰铸铁、锻钢等。本次设计的液压缸材料选用无缝45钢。表3.1钢筒材料的参数型号MPaMPa%4561036014 2) 设计主缸壁厚 计算公式如下所示： （3.3）式中： 液压缸壁厚； D液压缸内径； 实验压力，最大工作压力的（1.251.5）倍； 缸筒材料的许用应力。无缝钢管：=100110MPa 。主缸壁厚计算，将D=0.36m ；= 110MPa ；Py=1.420.5MPa=28.7MPa代入公式（3.3）中，即：计算缸体的外径D： D外D2 （3.4）将参数代入式（3.4）得： D外0.36m20.047m0.4534m外径取标准直径系列，得主缸缸体外径 D外460mm。4) 缸盖厚度计算缸盖材料选用35钢，查资料，缸盖厚度计算公式如下： （3.5）式中： t缸盖的厚度(mm)； 缸盖止口直径(mm)； 材料许用应力。即：选取缸盖厚度t=60mm。4) 计算主缸最小导向长度通常液压缸的最小导向长度符合如下计算公式： （3.6）如下图3.6所示：图3.6主缸导向长度简图式中： L主缸最大行程； D液压缸的内径。 查表2.1 中参数可知，主缸的最大行程H=710mm，液压缸内径D=360mm代入公式（3.6）中，得主缸最小导向长度。即：查阅相关资料，不能过分增大l1和B的数值来保证最小导向长度。计算隔套的长度C，即： （3.7）式中： B活塞的宽度，取B=（0.61.0）D； l1缸盖滑动支承面的长度， 当D80mm时，取l1=（0.61.0）d。代入公式：5) 主缸活塞设计 主缸活塞材料选用HT200。活塞宽度系数取0.8，则活塞的宽度为：B=0.8D=0.8360mm =288mm取B=290mm。 6) 计算主缸长度缸体内部长度为活塞的行程长度加上活塞的长度。缸体的长度L小于或者等于内径D的2030倍，即： L（2030）D (3.8)由于 L=710mm，B=290mm，t=60mm，主缸的长度取L缸=1200mm。主缸设计结构如图 3.7所示：图3.7 主缸3.3 顶出缸计算查表2-1，选取顶出缸的工作压力为12MPa,顶出缸的负载最大为350kN，d/D为0.7，取液压缸的机械效率cm = 0.95。液压缸受力如图3.8所示。 图3.8 液压机顶出缸缸受力简图将参数代入公式（3.10），求得液压缸内径D： D=mm198mm （3.10）查资料10,将液压缸的内径圆整为标准系列直径，取D=200mm；由d/D=0.7得活塞杆直径，即：d=0.7D=0.7x198138mm同理查表2-5 11。将活塞杆直径圆整为标准系列，取d=140mm。3.4顶出缸各部件计算 1) 顶出缸缸体材料选择表3.2钢筒所选材料型号MPaMPa%45610360142) 顶出缸壁厚的确定将D=0.2m ；= 110MPa ；=1.312.5MPa=16.25MPa代入公式（3.6）中，即： 将D=0.2m ；取=0.02m代入D外0.2m0.04m0.24m圆整得D外240mm。3) 顶出缸缸盖材料、厚度的确定缸盖选用35钢。缸盖厚度计算公式见式（3.12）：即： （3.12）取缸盖厚度t=25mm。4) 顶出缸最小导向长度由表2.1知顶出活塞行程L=250mm，缸内径D=200mm，代入公式(3.13)， 即： （3.13）5) 顶出缸活塞方案拟定，技术要求 顶出缸活塞选用HT200。 活塞宽度系数为0.8，则 B=0.8D=0.8200mm =160mm 取活塞B=160mm。查表2-10 6，液压机顶出缸工作压力远远小于主缸压力，故选用O形密封圈。 6) 顶出缸长度的确定液压缸缸体内部长度等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体的外形尺寸应考虑两端端盖的厚度，长度L小于等于缸体内径D的2030倍，即：L（2030）D 。由主缸行程为250mm，活塞宽度为160mm,缸盖厚度为25mm，通过计算取L=650mm。 3.5主机负载受力分析 3.5.1导柱设计计算 本设计最大的工作负载为200T（2000kN），主缸回程力为400kN，顶出缸顶出力为350kN。因为工作时的载荷远远超过其它工况时的负载，故在进行载荷的设计计算时，取负载200T对液压机中导柱进行受力分析计算。在“三梁四柱式结构”中，对导柱做如下受力分析，如下图3.10所示，当力作用在横梁和导柱上，此时横梁受压，由于反作用力，导柱受到相应的拉力。F-最大受力负载 T-导柱拉力图3.10横梁、导柱受力分析图 材料选择：由受力分析可知，在负载时，导柱受到较强的拉力，故在选择材料是应具备较强的抗拉强度，故选择45号钢。 加工工艺：在工作时，导柱不仅仅有拉力的存在，还有与上下滑块之间的摩擦力，为了减少导柱表明的磨损程度，增加受用寿命，通过金属表明热处理能有效的增加导柱的耐磨性和表明硬度，表面淬火和表明热处理。导柱设计计算：液压机最大受到2000kN 的负载，作用在4根导柱上，这每根导柱受到500kN的拉力，由许用拉应力公式(3.14)，计算出导柱的安全直径D。 (3.14） 式中：许用应力；45钢=80100MPa； F导柱轴向拉力； A导柱横截面积。即： 取D=90mm，为防止液压机工作时导柱受力断裂，为了液压机安全性、可靠性，选取导柱直径时，可以适当加大导柱直径，取D=110mm。3.5.2立柱的连接形式比较选择如图所示，通常连接形式有如下三种：图3.11 立柱与横梁的连接形式（1） 双螺母式特点：加工较方便。但螺母必须有良好的预紧，否则会造成螺母的松动，从而导致机架的不稳定。一般应用在小型液压机。（2） 锥台式特点：刚性较好，但加工相对复杂，一旦装配完成不能做相应的调整。（3） 锥套式特点：可以消除立柱与横梁之间的间隙，有利于安装与配合。但长期使用会使锥套松动，影响机架刚性。12综上所述，本次设计选择锥台式立柱联结。3.5.3活动横梁的结构设计活动横梁的结构如下所示图3.12活动横梁结构图作用：通过与主缸活塞缸联结传递工作压力，四角开有导向孔，可以沿导向柱方向运动。横梁下面开有凹槽，可以安装上模具，所以需要有较强的刚度和导向性能。初步设计横梁的长为1310mm，宽1050mm，高350mm。3.5.4工作台的设计材料选用铸钢45。设计工艺要求：为了在加工时，能很好的将所需加工的模具固定在工作台上，可以选择将工作台表面设计成T形槽的样式图3.13 工作台T形槽第4章 四柱式液压机强度计算与校核4.1缸体强度的计算与校核4.1.1主缸中段强度选用45钢作缸体材料，对缸筒做初步受力分析，最大应力应该出现在缸内壁，应用第四强度理论进行计算。 图4.1 缸体 （4.1） 式中 D1=0.36m， D0=0.46 m；P=20MPa带入数据得： =121.6Mpa经上述计算，故强度小于缸筒材料的许用应力，设计合理，满足要求。4.1.2支承台肩计算 支承台肩接触面挤压压力计算公式如下： （4.2）式中 材料许用应力S支承台肩倒角或圆角半径D2 主缸体上螺纹外径 =100MPa 图4.2 油缸支承台肩尺寸式中：P=2000kN ， =460mm S=2mm由上式可得 （4.3）代入数据取 D3=50 cm4.1.3缸底强度校核按圆形平板弯曲计算，公式如下：=100MPa （4.4）式中：D=360mm B=110mm P=20MPa 图4.3 缸底简图 （4.5）式中 D1=8.8cm 将数据代入公式，得：=98.6MPa，强度满足要求。4.1.4缸口导套挤压计算 （1）作用在缸口导套上的力，缸口导套材料HT200： （4.6）式中：=360mm d=250mm代入数据，得：= （2）螺栓计算选择12个M24的螺栓，螺栓材料选为45钢，M24螺纹内径为20.45mm，则拉伸应力公式： （4.7）式中：n螺栓数量，n=12 螺栓横截面积（）， 许用拉伸应力，将数据代入得：=26.5MPa，故安全。（3）缸口导套挤压计算缸口导套材料选用HT20-40，导套挤压应力的计算公式如下：=100MPa （4.8）式中：=360mm =280mm代入数据，得：=92MPa，安全。5.活塞与活动横梁联接螺母强度校核螺纹剪切应力计算公式如下：=60MPa （4.9）=120MPa （4.10）式中：螺纹选取 M1540， 螺纹内径=14.48 ，螺纹高度h=2.6cm b螺纹长度（cm） b=8.5cm t螺距（cm） t=0.4cm K螺纹完满系数，三角形螺纹取K=0.81代入数据，得：=19MPa，=46MPa，故安全。4.1.5活塞头部锁紧螺母母螺纹所受的力 （4.11）其中D0=14cm d1=4.5cm 代入式（4.11）中螺纹剪切应力 （4.12）螺纹弯曲应力 （4.13）式中 螺纹选为M304d 内螺纹内径（cm） d 内=2.57cmt螺距（cm） t=0.4cmb螺纹长度（cm） b=2.5cmh螺纹高度（cm） h=0.43cmK螺纹完满系数（cm） 对于三角形螺纹 K=0.81P回回程压力 （kN） P回=400kN 带入式中： 故强度满足要求。4.2横梁的设计与校核4.2.1横梁的设计 横梁需要较强的弯曲力和弯曲疲劳强度，故选用45钢，毛坯采用锻钢并且表明需调质处理。 理论设计： 设计横梁的长、宽、高尺寸分别为1310mm、1050mm、580mm，矩形截面。即：在负载作用下的受力分析图如下所示：图4.5 (a) 剪力图 (b) 弯矩图图4.4横梁滑块受力图图4.5 受力分析图由上弯矩图4.5(b)看出，滑块所受弯矩最大的点位于横梁中间C点11截面处，该截面为危险截面。为防止发生横梁断裂或者达不到应有的疲劳强度，故对横梁截面进行强度校核。正应力公式为： （4.14）式中：最大弯曲应力；最大弯矩；抗弯截面系数()。矩形截面抗弯系数W计算公式为： （4.15）式中：矩形截面的宽；矩形截面的高。即： 许用应力=100MPa，然而横梁的最大弯曲应力max为9.3MPa，结果小于材料的许用应力，设计合理。剪切应力 （4.16） 查表得45钢的剪切应力，满足要求。4.2.2上横梁的刚度计算挠度计算公式如下： （4.17） （4.18）式中：P-公称吨位(kgf) P=200000 kgf B-立柱中心距(cm) B=106.5cm D-油缸与上横梁联接处台肩尺寸(cm) D=58 cm J-上横梁主截面惯性矩() J=818818.477 S-受剪立板面积() S=2548=1200 ()E-材料弹性模量() 铸铁 E=1.05106 G-剪切弹性模量() 铸铁 G=6105 代入数据，得：=0.0126cm=0.0136cm 上横梁最大变形量为： 4.3工作台计算模具垫板设计：工作台中心有直径为14cm一中心孔。材料为HT20-40，。计算模具垫板最小尺寸： （4.19）式中：A垫板面积代入数据，得： 按圆直径,则垫板直径d=21.22cm，取垫板宽带b=25cm。主截面上弯矩计算如下： （4.20）代入数据，得=43.6kNm最大剪力为：=1000kN4.3.1工作台的应力计算由前面计算结果可得主截面尺寸如下：图4.6 受力分析图 J= =33cm =32cm在受拉截面上的弯曲应力为：所以，在主截面上弯曲应力均满足要求。4.3.2工作台的刚度计算根据工作台受力状况分析，工作台弯曲变形量计算：= （4.21）剪切变形量计算:= （4.22）式中：J工作台截面惯性矩 J= F工作台立板面积 F=1020代入上式得 所以，工作台最大变形量为：0.0357cm又因为允许工作台弯曲变形量为： 故设计满足工作台所需刚度要求。4.4立柱的强度校核立柱强度计算。有两种情况：第一，立柱预紧状态下的受力分析和强度计算。然后，中心载荷下立柱的受力分析和强度计算13。（1）中心载荷时应力： （4.23）式中：P-公称压力(KN) a-方形截面的边长(cm) n-立柱个数 n=4 -材料许用拉伸应力45号钢：5080 MPa 取=60MPa 可得 （4.24） 取 a=11 cm（2） 偏心载荷的立柱强度校核 图4.7 受力分析结构尺寸如下P=2000KN L=185 cm B=140 cm e=3%B=4.2 cm (YL)max=119 cm (YL)min=39 cmYmin=0.211 Ymax=0.644 (ZL)max=102cm (ZL)min=22cm Zmin=0.118 Zmax=0.551 Y+Z= Ymax+ Zmin=0.762方便公式计算，以及对修正、计算误差又合理的理解，取e=e0,立柱插入上横梁部分d1=13 cm, F1=134 cm2 ,W1=219 cm3 立柱插入工作台部分 d2=12.2cm F2=118cm2 W2=185 cm3 图4.8液压机受力分析简化结构，受力分析如图4.8所示：立柱插入上横梁截面： （4.25）式中 所以立柱插入工作台截面 （4.26）式中 所以 1 ， 2故立柱强度满足要求。4.5立柱螺母校核4.5.1立柱预紧和计算计算插入横梁中的立柱部分的拉应力 （4.27）式中 -许用拉应力 S1-立柱插入部分的截面积 P2 -总拉力（预紧力+工作载荷）立柱插入部分的挤压应力 （4.28）式中：a-立柱方形截面的边长 (cm) d-立柱插入孔直径 (cm) 挤压-许用挤压应力，挤压 100MPa 其中各数据为：P=3.15105kgf Z=1.5 带入式中得 ： 预紧力P1为 （4.29）液压机加载时下，立柱所受最大拉应力为 插入部分立柱拉应力： 螺纹退刀槽处拉应力为： 支承台肩部分的挤压应力为： 得 ， 挤压 挤压故强度满足要求。4.5.2立柱螺纹的强度校核对于立柱螺母的强度校核，由经验公式可得，计算出每一圈螺纹上的力，公式如下4.30所示： （4.30）式中： 立柱所受拉力 n立柱数目，n=4 Z工作螺纹圈数 h螺纹高度，h=7.5cm S螺距，S=0.3cm 代入数据，得，=2493kN计算螺母螺纹处剪切应力如下： （4.31）式中：螺纹牙根部宽度，K螺纹完满系数，取K=0.81得 =KS=0.810.3=0.243cm式中：t-螺纹牙高(cm) d , d 1- 螺纹外径和内径 (cm)将数据代入可得 对应的许用应力：600 ， 1200 1000-1200 由上 故强度满足要求挤压应力计算如公式4.32所示： （4.32） （4-29）式中：t螺纹牙高 、螺纹外径和内径代入数据，得=1123MPa，=865MPa许用应力选择：，均安全。 第5章 液压控制系统设计5.1 液压系统流量计算5.1.1主缸流量计算对液压缸所需流量进行初步计算，参考表2.1及主缸的尺寸。由流量计算公式： （5.1）快进时：=488.4L/min工进时： = 36.6L/min快退时： = 95.9L/min 5.1.2顶出缸流量计算参考表2.1，对顶出缸快速顶出和快速回退时液压缸流量进行计算，查的顶出缸活塞杆直径为140mm，顶出速度为0.02m/s，快退速度为0.05m/s，顶出缸内径为200mm。顶出时：= 37.8L/min快退时： = =48L/min3.4.3 液压油管设计由上述计算可知，主缸的实际工作压力大约为20.5MPa，属于高压系统，压力较高，所以在选择油管材料时，一般情况下选择无缝钢管。并且在钢管弯曲处半径不能太小。弯曲半径太小会造成制造困难，成本高，而且钢管承受的压力高，所以选择钢管时需适当加大油管半径。顶出缸的工作简单，所需压力低，压力约为12.5MPa，选用高压胶管，就能满足要求。计算油管的内径如下公式5.2所示： (5.2)式中： 液压油管内径(mm)； 油路通过最大流量(L/min)； 液压油在油管中的流速m/s。1.液压机主缸油管内径计算：主缸快进时：式5.2中：泵的额定流量q=250L/min, 油管流速=4m/s得：圆整后，查表14 ，取，壁厚t=5mm。主缸快退时：主缸快退时所需最大流量q=76.2L/min，代入公式(5.2)，得：圆整后，查表6-115，取，壁厚t=4.5mm。2.副缸液压油管内径计算如下：对与副缸相连进油油管内径计算：已知顶出缸顶出所需流量=37.8L/min，代入公式(5.3)，得：圆整后，查表 ，取。回油油管内径确定：顶出缸回程所需流量，流速=4m/s，代入公式(5.2)，即：圆整后，查表，取。5.2液压泵设计选择1）泵工作压力确定对液压泵选择计算时，应考虑液压油在液压系统中的压力损失问题，实际工作过程中的压力等于执行部件的最大工作压力与进油路中的损失压力之和。如下泵的工作压力计算公式为： （5.4） 式中：Pp液压泵输出压力； P1液压缸的工作压力； 液压系统的压力损失，工作压力最大P1=20MPa，取=0.5MPa。代入公式（5.4）即：为确保液压泵的使用寿命，应要求，取Pp=1.25。即：Pn = 1.25Pp=1.25x20.5MPa25.625MPa2）液压泵最大流量计算 流量计算公式： （5.4） 式中：液压泵的最大流量；KL液压系统泄漏系数，一般取KL=1.11.3，取KL=1.2；586.08L/min3）液压泵选择查表5-17 16，选取液压泵的型号为：250YGY14-1B。参数如下所示：排量：250mm/r ； 额定压力：32MPa ；额定转速：1000r/min ； 容积效率：93% ；4）泵的流量验算：由上述液压泵的型号可知泵排量： 而工作时泵的最大流量，远远小于实际工作所需的流量，出现液压缸供油不足的现象，达不到液压缸快进、快退时流量要求，为满足液压机的工作要求，应该在液压系统中设置补油箱来弥补泵供油不足的现象。5.3电动机的选择5.3.1主缸各工况功率计算1）快进功率液压缸快速下行时，在横梁受重力的作用下快速下行，而液压泵此时的输出油量不足，不能满足滑块的快速下行。功率消耗小。已知最大工进负载为2000KN，无杆腔面积： A=0.08则液压泵的压力为： （5.5） 即： 将、=0.7求得工进功率为：3）快退功率快退时作用面积A：存在压力损失，选取进油回路压力损失取代入公式（5.5），求得泵的压力：即：将、=76.2L/min、=0.7，快退功率即为：5.3.2顶出缸各工况功率计算1）顶出功率由表2.1所示，顶出时主缸最大负载为350KN，无腔杆面积为A=0.032，进油回路压力损失取P=0.5MPa，可由公式计算出：将、=37.8L/min、=0.7，带入，求得：2） 回程功率：回程功率很小，省略。3） 电动机额定功率及型号的确定综上所述，对主缸、副缸各个工况所需功率进行计算比较，按各个工况中最大功率选择电机，从而确定电机的额定功率，选择合适的电动机。查表12-1 8，按液压机工进时的功率，选择电动机的型号为Y180M-4。基本特征：额定功率：18.5KW ；满载转速：1470r/min 。5.4液压机中液压系统安全验算 液压系统压力损失的验算：液压机主缸的进油油管直径为40mm，回油管直径为25mm；顶出液压缸的进、回油管直径都为16mm。选型号L-HL32液压油。15时，液压油运动粘度,油液密度。（1） 主液压缸压力损失计算： 如下图5.1所示为液压机主缸的工作速度循环图：图5.1 主缸速度循环图1）计算工进时进油路损失 最大工进时流量为36.6L/min，则流速为：管道流动雷诺数为2300，在油管中是层流，沿程阻力系数。进油管长度为8m，沿程压力损失为：阀的压力损失；那么进油路总的压力损失为：=+= 2）计算回油路的压力损失工进时回油管的最大流量为：回油管中液压油的流速为：管道流动雷诺数为2300，油液在管道内流动为层流，沿程阻力系数。进油管长度为6m，沿程压力损失为：阀的压力损失；调速阀压力损失；那么回油路总的压力损失为：=+=泵的出口压力为：20.9MPa（2）顶出缸各工况时的压力损失验算：图5.2 顶出缸速度循环图1）工件顶出时进油路、回油路的压力损失顶出缸顶出速度为0.02m/s，需要的最大流量为37.8L/min，进油管直径D=16mm，则液压油在油管中的流速为：管道流动雷诺数为2300，管道内流动为层流，沿程阻力系数。进油管长度为6m，沿程压力损失为：阀的压力损失；那么进油路总的压力损失为：=+=工进时最大回油流量为：回油管中液压油的流速为：管道流动雷诺数为2300，油液在管道内流动为层流，沿程阻力系数。进油管长度为5m，沿程压力损失为：阀的压力损失；调速阀压力损失；那么回油路总的压力损失为：=+=泵的出口压力为： 9.6MPa2）其他工况压力损失顶出缸回程时负载只存在摩擦负载，验算从略。综上所述：分别对主缸、顶出缸各工况的压力损失进行验算可知，液压系统的油路结构及元件参数选择满足要求。5.6 液压系统原理图拟定考虑到液压机快速下行和快速回程是的速度远远大于工进时的速度，所以在选择供油方式时选用变量泵供油，如下图5.3所示。为了液压机的安全性考虑，选用恒功率变量泵。保持功率的稳定。如图4.4所示：1-液压缸 2-油箱 3-过滤器 4-变量泵 5-三位四通电磁换向阀图5.3 液压机基本回路图图5.4 恒功率曲线图液压系统采用插装集成控制系统，插装集成控制系统具有很好的密封性，对系统稳定性好，并且液压油的流通量大，控制性好，反应迅速，系统的压力损失小，安全性高，集成度高。液压机系统控制原理如图5.5所示。 1、2、6、18、15、10、11-先导溢流阀 1S、2S、3S-行程开关 3、7-缓冲阀 14单向阀 4、5、8、9、12、13、16、17、19、20-电磁换向阀 21-辅助油箱 22-单向充液阀 23液压机主缸 24-顶出缸 25电接压力表 F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10-插装阀 26-恒功率变量泵 27-过滤器 28、29、30、31梭阀图5.5 液压机插装阀控制系统原理图5.7 液压系统油路控制分析由图5.5的液压机插装阀控制系统，其工作原理如下所示：插装阀F1连接结构为单向控制阀，只能从液压泵流向液压系统其它部件，目的防止流向系统液压油再次倒流回泵，与插座阀F2构成进油调压集成块。插装阀F2与调压阀1相连，组成安全阀，限制该液压系统最高压力，与调压阀2、三位四通电磁阀4组成电磁溢流阀，调整该液压机的工作压力。插装阀F3、插装阀F4构成主缸上腔进油回油集成块，与电磁阀5构成二位四通电磁阀，用于控制液压机主缸上腔的进油情况。插装阀F4与二位四通电磁阀8控制主缸上腔的的回油，与二位四通电磁阀8结合能有效缓冲来自上腔泄压的压力，从而保护液压系统、液压缸的安全与稳定，与调压阀6一起限制主缸上腔的最高压力。插装阀F5、插装阀F6构成主缸下腔进油回油集成块，电磁阀12控制主缸下腔回油，调压阀10与插装阀F6组成安全阀限制主液压缸下腔的最高压力，插装阀F5与二位四通电磁阀9控制主缸下腔进油。插装阀F7、插装阀F8构成辅助液压缸上腔进油回油集成块，插装阀F7与二位四通电磁阀13一起控制顶出缸上腔进油，插装阀F8与二位四通电磁阀16控制顶出缸上腔回油通路，单向阀14辅助液压缸上腔补油作用，提高工作效率。插装阀F9、插装阀F10构成辅助液压缸下腔进油回油集成块，插装阀F9与二位四通电磁阀17控制顶出缸下腔进油，插装阀F10和二位四通电磁阀19控制顶出缸下腔进油，和调压阀18组成安全阀，限制最高压力，保护液压系统稳定，与液压缸的安全性。5.8液压系统控制过程分析根据液压机的工作状况对液压系统进行分析，如下所示：（1）主缸1）电机启动按下电机启动按钮，此时电机星三转换低压启动，带动液压泵向液压系统供油，液压系统中的所有电磁控制阀的电磁铁都处于失电状态。插装阀F2的控制腔与液压系统中的油箱相连，所以经液压泵流出来的液压油经插装阀F2后直接返回油箱，液压泵空载，实现液压泵的安全启动。2）快速下行液压泵空载启动后，按下快速下行按钮，此时电磁铁1Y、3Y、6Y处于通电状态，由于电磁阀4中下位接入系统，插装阀F2关闭，液压泵输出的油经插装阀F1进入液压系统的进油管道，由于电磁铁3Y得电，插装阀F3的控制腔与油箱相连，插装阀F3的进出油口打开，液压泵向主缸上腔供油。三位四通电磁阀12的上位接入系统，主液压缸下腔中的液压油经插装阀F6回到油箱。并且在滑块自重的作用下快速下降，从而在液压机主缸上腔产生一定的负压，此时单向控制阀21打开，主缸的辅助油箱向主缸上腔供油，以弥补液压泵的供油不足。从而实现液压机滑块的快速下行。3）减速下行当滑块快速下行触碰到液压机上的行程开关2S时，电磁阀12中电磁铁6Y失电，此时电磁铁1Y、3Y、7Y处于得电状态，三位四通电磁阀12的下位接入系统，插装阀F6的控制腔与溢流阀11相连，当达到一定压力时，溢流阀11溢流，主缸上腔产生一定背压，冲液阀关闭，此时只有液压泵向主缸上腔供油，因此实现滑块的减速下行。4）工进加压当滑块从2s行程开关位置减速下行到需加工工件表面，碰到上工件表面时，液压泵的流量在主缸上腔的压力下自动减小，然而此时压力逐渐上升，当达到溢流阀2所调定的指定工作压力时，溢流阀打开，液压泵输出的液压油经插装阀F2全部返回油箱。滑块停止不动。5）保压当液压机主缸的上腔达到溢流阀2的指定压力，压力表发出信号，此时液压系统中电磁控制阀电磁铁全部失电，液压泵属于空载卸荷状态，阀F2的控制腔与油箱相连，输出的液压油直接回到油箱，此时主液压缸中的液压油不能返回油箱，液压缸上腔处于封闭状态，实现了对工件的保压6）上腔泄压液压缸上腔保压一段时间后，液压缸上腔的压力很高，需要对主缸上腔泄压处理。但保压时间到时，时间继电器会发出信号，保压完成。使4Y得电，此时二位四通电磁阀8的下位接入系统，在缓冲阀7的作用下，控制阀F4的打开速度，实现对液压缸上腔的缓慢泄压，保证液压系统的稳定性。 7）快速回程当泄压一段时间后，达到主缸上腔回程的安全压力后，压力表发出信号，此时电磁铁2Y、5Y、12Y通电，此时4Y一直保持通电状态，一直处于泄压，此时电磁阀9下位接入系统，液压泵输出的液压油经插装阀F5进入液压缸下腔，二位四通电磁阀20的左腔接入系统，在液压泵的压力下，单向控制阀21单开，主缸上腔的油经阀21回到主缸辅助油箱中，实现主缸的快速回程。8）停止当滑块快速回程过程中触碰到行程开关1S时，电磁体2Y、4Y、5Y、12Y失电，此时所有电磁铁都处于失电状态全部电磁阀的阀芯处于原始位置，液压泵输出的油全部回到油箱，电磁阀9处于中位，阀F5进出油口不通，处于关闭状态，防止液压缸下腔的油回油箱，使主缸保持在上行程位置，主缸停止。（2）顶出缸1）快速顶出当主缸处于上行程位置时，主缸回程停止运动后，按下顶出缸快速顶出按钮，电磁铁2Y、9Y和10Y得电，电磁阀17下位接入，液压泵供油，通过阀F9向顶出缸下腔供油。顶出缸上腔的液压油通过插装阀阀F8回到油箱，顶出缸快速顶出。2）快速回退当加工完成后工件完全顶出时，当按下顶出缸快速退回按钮，电磁铁9Y、10Y失电，同时电磁铁2Y、8Y、11Y得电，此时插装阀F7和F10接入系统，液压泵通过阀F7对顶出缸上腔供油，顶出缸下腔的液压油经插装阀F10回到油箱，到达下行程极限时，所有电磁阀失电，顶出缸停止。5.9液压系统中各个电磁铁动作顺序表根据各工况，电磁阀电磁铁动作顺序如表5.3所示; 部件工 况1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10YYY11Y12Y主缸下行+工进+保 压泄 压+回 程+停 止顶出缸顶 出+退 回+停 止表5.3 液压系统电磁顺序表5.10 液压元器件 液压系统中各个元器件的选择明细表见附录二5.11 液压系统温升的验算液压系统工作过程中会产生一点量的热量，会使液压系统的稳定升高，温度过高会影响系统的稳定性和安全性能。所以有必要对液压系统工作时产生的热量进行计算，在计算时可以选择对发热量最大的那个工况进行温升的验算。从而确定整个液压系统的安全性能。液压泵向主缸供油，计算主缸工进工况时的输入、输出功率。分别为：工进时发热功率为：主缸快退时输入、输出功率分别为：快退时系统发热功率为：顶出缸工作时，液压泵的输出功率低，顶出缸各个工况工作时造成的系统升温远远小于主缸的发热量，所以就没必要对顶出缸温升功率进行具体计算了，此次省略对顶出缸温升的计算过程。有上述主缸工进时的功率计算，其最大发热功率为5.5kw。 有系统温升计算公式如下： (5.6）式中： 系统温升； 发热功率；油箱散热面积；油箱散热系数。计算油箱散热面积A： (5.7)即：将=5.5kw ；=10代入公式(5.7),得： 查阅相关资料9，有一般机床T=5570 ；对于工程机械T=6580。而本设计的温升只有58.5，在机床的安全温升范围内，对于系统是安全的，故设计安全合理。6.1液压机控制电路设计 6.1.1液压机控制电路设计如下图6.1所示为液压机的控制主电路图：图6.1 液压机油泵电机主电路图6.1.2液压机控制电路设计控制电路的设计要求是能完全合理的控制液压机各个工况的有序进行，能够安全有效的完成液压机主缸的快速下行、慢速下行、工进、保压、快速回程以及顶出缸顶出和回退。行程开关的作用是控制快速下行到慢速下行的转换以及原位停止。为了控制的安全以及保证液压机工作的安全性应在主电路中添加急停按钮，能快速的应对操作中的突发事件。如下图所示：图6.2 液压机液压系统控制图6.2 PLC控制部分 6.2.1 液压机控制系统概述液压机的PLC控制系统需要完成如下部分：主缸的快速下行、慢速下行，保压延时、主缸泄压、快速回程，副缸的快速顶出、快速回程等操作。液压机主缸与顶出缸的工作相互制约，互不影响.能控制主缸上限位置，当碰到主缸下限位置时，主缸在PLC的控制下能够自动回程到原始位置。具体要求如下:1. 主缸快速下行时：当触碰到行程开关2S时，快速下行失效，只能慢速下行或者加压。2. 主缸下行时，碰到下限位行程开关时，主缸能自动返回。3. 只有当完成主缸操作后，顶出缸才能动作。6.2.3 PLC的选型根据本系统需要的I/O端口个数，选用三菱的基本单元。它的基本指令执行时间为0.08微秒，内置的用户存储器为8K步，64个I/O点，32个输入点和32个输出点9。最大可以扩展到256个I/O点,其外形如图6.3所示。该系统设计时不需要扩展单元。图6.3 FX2N-64MR外形图6.3 PLC程序设计 6.3.1 液压系统动作流程框图 PLC控制动作主流程框图，图6.3所示 ：图6.3 液压机工作流程图 6.3.2现场器件与PLC内部等效继电器地址编号对照表 表6.4 PLC输入输出分配表输入输出代号功能输入端口代号功能输入端口SB1运动停止X01YA三位四通电磁换向阀电磁铁1Y1SB2快速下行X12YA三位四通电磁换向阀电磁铁2Y2SB3慢速下行X23YA三位四通电磁换向阀电磁铁3Y3SB4快速返回X34YA三位四通电磁换向阀电磁铁4Y4SB5副缸顶出X45YA三位四通电磁换向阀电磁铁5Y5SB6副缸回程X56YA三位四通电磁换向阀电磁铁6Y6SQ1行程开关S1X67YA三位四通电磁换向阀电磁铁7Y7SQ2行程开关S2X78YA三位四通电磁换向阀电磁铁8Y10SQ3行程开关S3X109YA三位四通电磁换向阀电磁铁9Y11SQ4行程开关S4X1110YA三位四通电磁换向阀电磁铁10Y12SQ5行程开关S5X1211YA三位四通电磁换向阀电磁铁11Y13SB7自动X1312YA三位四通电磁换向阀电磁铁12Y14SB8手动X14SQ6压力表信号X15PLC外部接线图：图6.5 PLC外部接线图6.4电气控制过程分析（1）主缸快进按下手动按钮，此时为手动控制状态，当按下快速下行按钮SB2时，输出端口中的Y1、Y2、Y3端口所对应的的电磁铁1YA、3YA、6YA得电，主缸滑块快速下行。（2）主缸工进当滑块快速下行过程中触及到行程开关S2时，中间继电器KA2得电，这时电磁阀1Y、3Y、7Y得电，主缸由快进变为工进； （3）主缸保压当主缸无杆腔的压力达到压力继电器设定压力后，YJ闭合，所有电磁换向阀失电，进行保压；（4）主缸泄压保压一段时间后，中间继电器KA3得电，电磁换向阀4Y得电，主缸上腔开始泄压；（5）主缸退回泄压完成后，中间继电器KA4得电，电磁阀2Y、5Y、12Y得电，主缸下腔进油，滑块回程，触及行程开关SQ1，运动停止； （6）工件顶出按下按钮SB5，中间继电器KA5得电，电磁换向阀2Y、9Y、10Y得电，顶出缸下腔进油，活塞杆上行将工件顶出；（7）顶出缸退回按下按钮SB6，中间继电器KA6得电，电磁换向阀2Y、8Y、11Y得电，液压油进入顶出缸上腔，顶出缸回程。（8）停机：按下SB1，液压机停止工作。6.5 PLC程序模拟仿真 1.快速下行:按下手动按钮SB2，PLC对应的端口X14得电，置于手动状态。按下快速下行X1，电磁阀1Y、3Y、6Y得电，所对应的输出端口1、3、6亮。图6.6 主缸快进模拟图2.主缸工进： 触碰到行程开关S2时，所对应PLC输入端口的X7得电，PLC所对应的1、3、7端口得电，则所对应的1YA 3YA 7YA电磁铁得电。如下图6.7所示：图6.7 主缸工进模拟图3. 主缸保压: 当系统保压到一定压力时，压力表发出信号，所对应PLC的X15输入端口，则PLC的输出端口无信号输出，所有电磁铁处于断电状态。图6.8 主保压模拟图5.主缸卸压: 主缸保压一段时间后，时间继电器发出信号，并且按下泄压按钮，则PLC输出端口X4所对应的4YA得电，主缸卸压;如下图所示：图6.8 主缸卸压模拟图6. 主缸快速回退: 按下快速回退按钮，PLC所对应的X3输入端口，则所对应的2、4、5、12端口亮，则所对应的2YA、4YA、5YA、10YA电磁铁得电，主缸快速返回。图6.9主缸快速返回模拟图7.主缸停止: 当主缸返回触碰到上限行程
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