毕业设计（论文）-牵引式送线机设计.doc

内容摘要大学三年的专科即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的顺速发展，采用自动化的生产技术得到越来越广泛的应用。在完成大学两年的课程学习和课程、生产实习、我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统，全面的理解，达到了学习目的。对于机械设计这个实践性非常强的设计课题，我经过大量的实习。经过在工厂的生产实习，我对于机械设计步骤有了一个全新的认知，丰富了各种机械的结构和动作过程方面的知识，在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的机械，明确了机械的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行了充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。关键字：原理 cad 制图目录第一章设计任务书.41.1设计项目.41.2设计目的.41.3设计内容.4第二章设计方案确定及组成.5第三章收、送、放线机工作原理图.6第四章无粘结生产线送、放线机构.74.1项目来源.74.2功能.74.3结构.74.4其他.8第五章传动装置的总体设置.95.1传动方案分析.95.2传动轴.95.3轴的弯矩组合强度计算.115.4轴的材料选择.125.5滑动滚轴.13第六章半连轴器设计.14第七章送线辊设计.15第八章链轮设计.16总结.17致谢辞.19 参考文献.20第一章、 设计任务书1设计项目:牵引式送线机2设计目的:通过完成设计项目使学员比较系统的运用在校期间课程中所学的机械设计、机械制造、液压传动、机械制图及CAD绘图、材料及热处理等知识,结合实际应用需求完成牵引式送线机的设计,达到是学员巩固理论知识, 掌握设计方法,具备独立完成项目设计能力的目的.3设计内容:3.1根据设计任务设计出拉力1000Kg,固定机座(高度自定)的牵引式送线机.3.2根据设计数据要求手工绘制或CAD绘制出牵引式送线机的主要零件图.,零件图图纸可自定.3.3根据设计出牵引式送线机的功能要求设计传动系统,要求系统结构合理,控制及连锁保护完善,要求用手或CAD绘制出牵引式送线机系统原理图.绕线式异步电机拖动系统中主要控制环节设计绕线式异步电机拖动系统主要应用于矿山提升机中，该提升机的传动是由绕线式异步电机减速器升降罐笼组成，其工作过程的速度调节、控制是通过控制系统来实现的，在绕线式异步电机控制系统中，电机转子回路环节和可调闸电液阀及低频制动环节是系统中的关键控制环节，也是控制逻辑最复杂、故障频率较高的环节。7.6.1控制要求分析 在提升机工作时，对主要控制环节的控制有如下要求：（1） 系统能实现自动或半自动控制，应具有故障自动停车功能；（2） 在提升机加速过程中，已采集的转子电流和设计时间为控制依据，进行转子回路中的电阻段（一般有3段、5段、7段）切除;（3） 在提升机减速阶段，以转速控制依据，进行转子回路中的电阻段并入；（4） 为克服提升机司机操作手闸制动力矩过大或过小而引起的速度不稳定及机械冲击，提高钢丝绳、减速器、导向轮、电动机等设备的使用寿命，采用数字PID控制，使系统在工作过程中能自动调节电液阀的输入电流。7.6.2 系统硬件组成及PLC选型该控制以可编程序控制器为核心部件，由输入输出保护模板、驱动转子接触器的固态继电器、隔离变压器、信号转换电路、传感器等组成，提升机转子控制环节的总体框图如图7-30所示。其中模拟量输入输出通道信号处理及保护模板，借用STD总线工控机的机械结构，针对不同种类的信号处理方法设计不同的模板。经过对国内外可编程序控制器产品的比较，系统采用德国西门子公司的S7-200系列CPU216主机模块，该模块拥有24点的开关量输入和16点的开关量输出，扩展模块选用一块EM221数字输入模块（8个点）和两块EM235模拟量输入输出模块。系统的硬件组成见图7-317.6.3应用软件设计系统的应用软件设计是以转子控制环节需要实现的工艺需求、可调闸电液阀和低频制动电路控制的要求、硬件的组成和操作方式等条件为依据。利用S7系列可编程序控制器的特点，采用模块式程序结构，程序框图如图7-32所示。其中各功能模块子程序设计如下：（1） 安全回路子程序设计。安全回路控制子程序设计的目的是实施对输出量Q1.5（安全回路控制输出量）的控制。Q1.5输出控制的作用主要有三个方面：1） PLC加速控制环节未准备好时不允许开车；2） 发生故障时紧急停车；3） 等速或减速运行时超出规定速度时，控制紧急停车。安全回路控制子程序的程序框图如图7-33所示。（2）定子回路给电子程序。定子回路给电控制子程序设计的目的是控制定子回路接通高频或低频电源，实施对输出量Q1.6（定子接触器给电控制输出开关量）的控制，其作用一是防止电机未串入足够电阻时接通电源；二是保证接触器断开与下一接触器接通之间的时间间隔，即消弧。它的程序框图如图7-34所示。（3）加速阶段子程序。加速阶段控制子程序的设计是依据电流、时间平行控制方式来进行的。其中在各段上的运行时间由系统设计说明书提供；电流值的数字量则由通过转子回路传感器经PLC模拟量I/O模块提供，它的程序框图如图7-35所示。（4）减速阶段子程序。减速阶段控制子程序的设计是依据电机运行速度的采样值来进行的，调试过程中确定切除第二、三、四、五段和第十段电阻的速度信号的界限值，速度信号采样值分别与此进行比较，完成减速过程的逻辑控制，其程序框图如图7-36所示。（5） 故障诊断子程序设计。该装置的故障诊断设计以下几个方面：1） 转子低接触器熔断或其他故障；2） 脚踏低频制动继电器或制动手柄连锁继电器的回采信号发生断线及其他故障；3） 主回路正、反转接触器和低频制动正、反转接触器发生故障。其程序框图如图7-37所示。（6） 模拟量采集、处理机PID运算子程序。在系统运行过程中，要对电机的转子电流、电机转速、给定转速、手闸位置、脚踏低频制动给定输入信号的模拟量进行采样、滤波等处理。要对可调闸电液阀控制、低频制动电流控制输出信号哦的模拟量进行闭环计算及输出控制。其程序框图如图7-38所示。总结致谢辞最后感谢我的指导老师罗向阳老师和导师李坤老师，他们的严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们的循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。也要感谢我大学的文化课老师和专业课老师，他们教会了我专业知识，教会了我做人，让我明白了回报社会的重要性。在这里我同样感谢我的答辩老师们，你们辛苦了，你们用知识和技术的认知来为我的走向社会生存把关，以免我被社会淘汰，你们的良苦用心学生明白了。再一次的感谢所有关心和爱护我的老师和同学们，没有你们的帮助我就不会有太多的