秸秆打包机设计【4张CAD图纸+WORD毕业论文】【农业机械资料】

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秸秆打包机设计

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关键词：: 秸秆打包机设计全套 cad 图纸 word 毕业论文农业机械资料

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目录
摘要 1
ABSTRACT 2
第一章绪论 3
1.1 本课题研究的目的意义 3
1.2 秸秆打包机存在的问题 3
1.3 本课题的指导思想及解决的主要问题 4
第二章打包机功能设计 5
2.1 打包机开车的初始化 5
2.2 手动操作功能 5
2.3 自动操作功能 5
2.4 打包机的辅助工作运行方式 5
2.5 故障报警功能 5
2.5.1 故障类别 6
2.5.2 常见的故障检查项目 6
第三章总体设计 7
3.1总体方案的设计 7
3.1.1送料箱方案的设计 7
3.1.2压料箱方案的设计 8
3.1.3送料箱的设计 9
3.1.4总体结构的设计 9
3.2秸秆打包机各运行动作简介 10
第四章机械系统的设计 12
4.1传动方案的选择 12
4.1.1链传动的选择 12
4.1.2链轮的选择 14
4.1.3电动机的选择及调速方式 15
4.2传动轴的设计 20
4.2.1轴结构的设计 20
4.2.2轴上零件的固定方法 20
4.3压料箱的设计 21
4.4出料箱的设计 21
第五章总结与展望 22
参考文献 23
致谢 24
附录 1
摘要
秸秆打包机
中国是一个迅速崛起的发展中农业大国，在保护环境的前提下，要实现国民经济的持续增长，必须改变传统的能源利用和能源生产方式，开发利用生物质资源，生产清洁能源是一项必然的选择。秸秆类生物质可再生能打包后作燃料，使其得到高品位的利用，是未来可再生能源、资源的一个发展方向。
秸秆打包机是专门为农业部门设计制造的，将松散的干牧草压缩后打成紧包，方便了运输，并节省了存储空间，还有防尘、防水、不易腐败变质、不易燃烧等优点。秸秆打包机是包装设备一种，因其综合运用了机、电、气一体化技术，被广泛地用于工农业生产。相对于原有的手工捆扎，秸秆打包机提高了物件的包装速度，降低了厂商的成本，提高了经济效益，显著消除减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。
论文全面收集了国内外秸秆打包机工作装置设计的有关资料，对秸秆打包机的各种工况进行了分析，总结了秸秆打包机工作装置的设计要求，针对总体的工艺要求和设备情况，确定了总体的设计方案。
关键词：秸秆打包机，总体机构

ABSTRACT
Straw packaging equipment
China is a large developing agricultural country which develops quickly. On the premise of environment protection, China should change the traditional energy use, energy production way and develop and utilize the biomass resources in order to the realization of continuous economic development. Producing clean energy is an inevitable choice. Raw materials such as straw can be used as fuel after packaged. They can be used in a high efficiency and developed to be a future direction of renewable energy and resources.
Straw packaging equipment is specially designed for the agriculture section. It is often used to package the loose dry grass tightly which is compressed. Straw packaging equipment makes the transportation convenient and can save storage space. It can be prevented from dust, water, metamorphism and burning. Straw packaging equipment is a kind of packaging equipments. It is widely used in the field of industrial and agricultural production because it has used multiply the machines, electricity and gas integration technology. Compared to the original hand-tied way, straw packaging equipment improves the speed of packaging, reduces the cost of the manufacturers, increases the economic benefits, significantly reduces labor intensity and reduces the elimination of energy and resource consumption.
The paper collects some design materials of the packaging equipment from home and abroad. It analyzes the various working situation about straw packaging equipment and summarizes the design demand of the packaging equipment. Moreover, it determines the design program of the hydraulic system which aims at the design requirements and the situation of equipment of the installation of requirements.
Key words: Straw packaging equipment ， hydraulic system

第一章绪论
1.1 本课题研究的目的意义
环保节能成为国家发展主导潮流，节能减排是近多年来最为流行的环保口号。作为回收资源设备的打包机行业符合大势所趋。需求量在只前的基础上会稳定的发展下去。
在多年的高速发展下,我国液压秸秆打包机的市场规模进一步扩大，主要一些企业发展势头良好，近年主要企业的生产规模有进一步的扩大趋势。行业需求旺盛。产品供不应求。市场发展势头喜人。
江苏地区农作物丰富, 有大量的秸秆物料, 同时由于经济发展迅速, 电力供应非常紧张, 因此,秸秆发电在这里发展前景非常看好。现在在该地区运行的发电项目都采用的软质发电, 也就是我们所说的黄色秸秆, 主要包括稻草、小麦秸秆等草类农作物秸秆, 这些物料具有体积大、重量轻、密度小等特点, 为满足锅炉燃烧发热量, 保证单位时间内的上料量, 需要打捆至规定的体积和重量后输送至炉膛内燃烧。
秸秆发电的利用大大缓解了煤矿的利用，减少了煤矿燃烧所产生的有害气体的排放，对环境保护起着一定的作用，也响应了国家节能减排的号召，对08年奥运会的开展起着一定的有利作用。[1]
1.2 秸秆打包机存在的问题
从国外的经验来看, 燃料的收集、储运和运送是电厂运行的瓶颈, 因此, 进行压缩打包是解决问题的关键所在。目前国内大多数打包机是采用测绘或类比的方式设计的, 在配套动力的确定、主要工作部件的结构参数、压缩频率和喂入量等工作参数的确定中存在很多问题。在物料压缩过程中对其影响因素的分析对比, 有利于我们对打包机的参数优化设计。
先选定3 个可能的影响因素, 分别为含水率、加载速度、初始密度。在每个影响因素下取三个水平,每个水平重复试验5 次, 得到位移与对应压力数据,对取得数据进行处理。
（1）加载速度的影响
在喂入量、含水率等条件相同的情况下, 在10mm/min,20mm/min,40mm/min 三个不同的加载速率下进行试验, 每个加载速度重复五次实验。对试验数据用SAS 软件分析处理进行方差分析, 加载速度对于一定压缩密度时的压缩压力影响作用显著。
对三个不同加载速度下压缩压力随压缩密度变化趋势图进行分析, 如图1-1 所示, 压缩密度相同时,随着加载速度的增加压缩压力在减小, 因此, 在设计打包机时, 选择合适的加载速度很重要, 不仅可以提高压缩效率, 还在一定程度上可以减少能耗。但需要注意的是提高加载速度易造成秸秆散捆, 所以对秸秆压缩还需进行流变学研究, 以找到合适参量。
（2）喂入量的影响
在加载速度、含水率相同的条件下, 选择稻草的喂入量分别为160g、200g、240g 时进行压缩试验, 每种喂入量下重复试验5 次。
喂入量对应的概率小于0.01 说明喂入量对一定密度下的压缩压力影响高度显著。在喂入量不同时, 稻草在压缩过程中, 压缩压力随压缩密度的变化趋势如图1-2 所示。根据分析结果已知喂入量对压缩压力有显著影响, 影响结果如图1-2。在压缩过程中达到相同压缩密度时, 压缩压力随着喂入量的增大而增大。
(3)含水率的影响
在加载速度、喂入量相同的条件下, 选择含水率分别为4%、9.8%、14%时进行压缩试验, 每个含水率条件下重复5 次试验。含水率对应的概率小于0.01、F 值为212.17 说明含水率对一定密度下压缩压力的影响高度显著。不同含水率下压缩压力随压缩密度变化趋势如图1-3 所示, 可知压缩密度相同时含水率越低所需压缩压力就越大。但由于此次研究的对象是用于发电项目, 对原料的含水率有一定的限制,因此, 试验时应该在规定范围内取秸秆的含水率。
结论
1) 喂入量、含水率及加载速度对稻草在闭式压缩过程都有影响。在相同压缩密度下, 随喂入量增加, 压缩力增大; 含水率增大, 压缩力减小; 加载速度增大可使压力减小。
2) 分析压缩曲线, 压缩过程分松散和压紧两个主要阶段, 但在压缩后程还存在一个阶段, 但在此阶段稻草很小的变形引起压缩力急剧上升, 因此对生产没有实际意义。另外, 各个因素在压紧阶段比松散阶段的影响要显著。[2]
1.3 本课题的指导思想及解决的主要问题
由于经济发展迅速, 电力供应非常紧张, 因此,秸秆发电在这里发展前景非常看好。现在在该地区运行的发电项目都采用的软质发电, 也就是我们所说的黄色秸秆, 主要包括稻草、小麦秸秆等草类农作物秸秆, 这些物料具有体积大、重量轻、密度小等特点, 为满足锅炉燃烧发热量, 保证单位时间内的上料量, 需要打捆至规定的体积和重量后输送至炉膛内燃烧。从国外的经验来看, 燃料的收集、储运和运送是电厂运行的瓶颈, 因此, 进行压缩打包是解决问题的关键所在。
第二章打包机功能设计
2.1 打包机开车的初始化
关闭所有电控柜的门,接通电控柜上的电源开关。
在操作台和打包机预压侧的3个“紧急停车”按钮开关必须是在“ON”位置。
需要开机起动,点动操作台上的“液压电机启动”按钮,则“液压系统启动”指示灯亮,表示液压系统接通。
如果需要关闭液压系统,点动“液压电机停止”按钮,则液压源断开,同时,“液压系统启动”指示灯灭。
点动操作台上的“控制电源通”按钮,绿色的控制灯亮,表示控制电源接通。
点动“送料风机启动”按纽,则按照时间顺序,集料箱电机、布料箱电机、送料风机依次接通,同时“送料风机接通”灯亮。
如果需要关闭风机,点动“送料风机停止”按纽,则按照时间顺序,送料风机、布料箱电机、集料箱电机依次停止,同时“送料风机接通”指示灯灭。
2.2 手动操作功能
设计了多种功能的开关按纽,指示灯等,实现了打包机所需

全部文件.gif

装配.gif

侧压紧机构.gif

支架机构.gif

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内容简介：: 湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目：秸秆打包机学院：兴湘学院专业：机械设计制造及其自动化学号： 2010963024 姓名：彭凯指导教师：马秋成完成日期： 2014.05.28 湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：秸秆打包机学号： 2010963024 姓名：彭凯专业：机械设计制造及其自动化指导教师：马秋成系主任：刘柏希一、主要内容及基本要求对已成堆的物料，设计全自动打包机的打包机构，以便于砖块的运输和保存。机构应具有的功能包括送料、压料、打包、推送等。其技术指标如下： 1、成堆后的尺寸规格 1000X800X600 2、单根带捆扎时间 8s 基本要求 1、完成打包机构的方案设计； 2、应用UG软件进行三维建模和工程图设计 3、设计计算说明书1份； 4、装配图1张，其他零件图若干，图纸总工作量折合成零号图不少于2.5张 5、翻译英文资料（3000单词左右）。二、重点研究的问题 1、输送设备的设计 2、进带机构的设计三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1UG软件学习及知识准备12周2文献检索与资料查阅3周3总体技术方案设计及计算45周4产品的三维建模69周5总装配图绘制10周6详细设计并绘零件图 1112周7撰写设计计算说明书13周8毕业答辩14周四、应收集的资料及主要参考文献 1尹章伟，毛中彦. 包装机械M. 北京 :化学工业出版社，2006.1. 2王抚政，魏兵. 棉花包装用聚酯捆扎带行业标准介绍J. 中国棉花加工，2011,(4)：41-42. 3 孙桓，陈作模，葛文杰 . 机械原理M .北京：高等教育出版社，2006.5 4 GB 6975-2007，棉花包装S.北京：中国标准出版社，2007. 5 机械设计的相关手册 6 UG建模的相关书籍 7 打包机的相关专利湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号 2010963024 姓名彭凯专业机械设计制造及其自动化毕业论文（设计）题目：秸秆打包机评价项目评价内容选题1.符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量适当；3.与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.有综合运用知识的能力；3.具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论正确，论述充分，结构严谨合理；实验正确，设计、计算、分析处理科学；技术用语准确，符号统一，图表图纸完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字通顺，有无观点提炼，综合概括能力强；3.有理论价值或实际应用价值，有创新之处。综合评价该生的毕业设计秸秆打包机，论文选题符合培养目标要求，能体现学科专业特点，达到了综合训练的目的。该生具有较强的文献查阅、资料综合归纳整理的能力，能在设计工作中较熟练运用所学知识，毕业设计技术方案可行，工作量适当，设计思路较清晰，研究内容具有一定的实际应用价值，论文质量较好，同意参加答辩。评阅人： 2014年 5月 30 日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）鉴定意见学号： 2010963024 姓名：彭凯专业：机械设计制造及其自动化毕业论文（设计说明书） 31 页图表 4 张论文（设计）题目：秸秆打包机内容提要：本课题设计的秸秆打包机的主要任务是将零乱松散的秸秆，压紧压实成为一个800毫米见方的正方体。秸秆打包机分为四个部分，送料机构、液压动力箱、压料箱和送料箱。其工作流程，送料机构先送料到压料箱，当置于压料箱底部的重量传感器触发时，送料停止，液压缸启动开始压缩压料箱中的秸秆。当推杆触动行程开关时，液压缸停止压料，推杆将压好的包推出压料箱，包在被推入出料箱的同时开始穿丝打包，当被完全推出后，再进行人工拧丝捆扎。该机械有两组液压机构，可以实现秸秆的两次四面加压，以保障压实压牢。入料口做了加大，以防止掉落及浪费。压料箱上部有切割刀，以防止草料压面不平整对储存运输带来不便。机械多处设置加强肋板，保障机械寿命，传动采用链传动使用寿命更长。指导教师评语彭凯同学毕业设计期间，针对秸秆机械打包问题，查阅了相关文献资料，设计了含送料机构、打包机构和出料机构的桔秆打包机，绘制了产品二维工程图。所设计的桔秆打包机，原理正确，但结构不太合理，装配连接关系表达不清，图纸尺寸标注欠规范。同意参加毕业答辩，建议评定成绩“及格”。指导教师：年月日答辩简要情况及评语根据答辩情况，答辩小组同意其成绩评定为。答辩小组组长：年月日答辩委员会意见经答辩委员会讨论，同意该毕业论文（设计）成绩评定为。答辩委员会主任：年月日目录摘要1ABSTRACT2第一章绪论31.1 本课题研究的目的意义31.2 秸秆打包机存在的问题31.3 本课题的指导思想及解决的主要问题4第二章打包机功能设计52.1 打包机开车的初始化52.2 手动操作功能52.3 自动操作功能52.4 打包机的辅助工作运行方式52.5 故障报警功能52.5.1 故障类别62.5.2 常见的故障检查项目6第三章总体设计73.1总体方案的设计73.1.1送料箱方案的设计73.1.2压料箱方案的设计83.1.3送料箱的设计93.1.4总体结构的设计93.2秸秆打包机各运行动作简介10第四章机械系统的设计124.1传动方案的选择124.1.1链传动的选择124.1.2链轮的选择144.1.3电动机的选择及调速方式154.2传动轴的设计204.2.1轴结构的设计204.2.2轴上零件的固定方法204.3压料箱的设计214.4出料箱的设计21第五章总结与展望22参考文献23致谢24附录1摘要秸秆打包机中国是一个迅速崛起的发展中农业大国，在保护环境的前提下，要实现国民经济的持续增长，必须改变传统的能源利用和能源生产方式，开发利用生物质资源，生产清洁能源是一项必然的选择。秸秆类生物质可再生能打包后作燃料，使其得到高品位的利用，是未来可再生能源、资源的一个发展方向。秸秆打包机是专门为农业部门设计制造的，将松散的干牧草压缩后打成紧包，方便了运输，并节省了存储空间，还有防尘、防水、不易腐败变质、不易燃烧等优点。秸秆打包机是包装设备一种，因其综合运用了机、电、气一体化技术，被广泛地用于工农业生产。相对于原有的手工捆扎，秸秆打包机提高了物件的包装速度，降低了厂商的成本，提高了经济效益，显著消除减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。论文全面收集了国内外秸秆打包机工作装置设计的有关资料，对秸秆打包机的各种工况进行了分析，总结了秸秆打包机工作装置的设计要求，针对总体的工艺要求和设备情况，确定了总体的设计方案。关键词：秸秆打包机，总体机构ABSTRACT Straw packaging equipmentChina is a large developing agricultural country which develops quickly. On the premise of environment protection, China should change the traditional energy use, energy production way and develop and utilize the biomass resources in order to the realization of continuous economic development. Producing clean energy is an inevitable choice. Raw materials such as straw can be used as fuel after packaged. They can be used in a high efficiency and developed to be a future direction of renewable energy and resources.Straw packaging equipment is specially designed for the agriculture section. It is often used to package the loose dry grass tightly which is compressed. Straw packaging equipment makes the transportation convenient and can save storage space. It can be prevented from dust, water, metamorphism and burning. Straw packaging equipment is a kind of packaging equipments. It is widely used in the field of industrial and agricultural production because it has used multiply the machines, electricity and gas integration technology. Compared to the original hand-tied way, straw packaging equipment improves the speed of packaging, reduces the cost of the manufacturers, increases the economic benefits, significantly reduces labor intensity and reduces the elimination of energy and resource consumption.The paper collects some design materials of the packaging equipment from home and abroad. It analyzes the various working situation about straw packaging equipment and summarizes the design demand of the packaging equipment. Moreover, it determines the design program of the hydraulic system which aims at the design requirements and the situation of equipment of the installation of requirements. Key words: Straw packaging equipment ， hydraulic system 第一章绪论1.1 本课题研究的目的意义环保节能成为国家发展主导潮流，节能减排是近多年来最为流行的环保口号。作为回收资源设备的打包机行业符合大势所趋。需求量在只前的基础上会稳定的发展下去。在多年的高速发展下,我国液压秸秆打包机的市场规模进一步扩大，主要一些企业发展势头良好，近年主要企业的生产规模有进一步的扩大趋势。行业需求旺盛。产品供不应求。市场发展势头喜人。江苏地区农作物丰富, 有大量的秸秆物料, 同时由于经济发展迅速, 电力供应非常紧张, 因此,秸秆发电在这里发展前景非常看好。现在在该地区运行的发电项目都采用的软质发电, 也就是我们所说的黄色秸秆, 主要包括稻草、小麦秸秆等草类农作物秸秆, 这些物料具有体积大、重量轻、密度小等特点, 为满足锅炉燃烧发热量, 保证单位时间内的上料量, 需要打捆至规定的体积和重量后输送至炉膛内燃烧。秸秆发电的利用大大缓解了煤矿的利用，减少了煤矿燃烧所产生的有害气体的排放，对环境保护起着一定的作用，也响应了国家节能减排的号召，对08年奥运会的开展起着一定的有利作用。11.2 秸秆打包机存在的问题从国外的经验来看, 燃料的收集、储运和运送是电厂运行的瓶颈, 因此, 进行压缩打包是解决问题的关键所在。目前国内大多数打包机是采用测绘或类比的方式设计的, 在配套动力的确定、主要工作部件的结构参数、压缩频率和喂入量等工作参数的确定中存在很多问题。在物料压缩过程中对其影响因素的分析对比, 有利于我们对打包机的参数优化设计。先选定3 个可能的影响因素, 分别为含水率、加载速度、初始密度。在每个影响因素下取三个水平,每个水平重复试验5 次, 得到位移与对应压力数据,对取得数据进行处理。（1）加载速度的影响在喂入量、含水率等条件相同的情况下, 在10mm/min,20mm/min,40mm/min 三个不同的加载速率下进行试验, 每个加载速度重复五次实验。对试验数据用SAS 软件分析处理进行方差分析, 加载速度对于一定压缩密度时的压缩压力影响作用显著。对三个不同加载速度下压缩压力随压缩密度变化趋势图进行分析, 如图1-1 所示, 压缩密度相同时,随着加载速度的增加压缩压力在减小, 因此, 在设计打包机时, 选择合适的加载速度很重要, 不仅可以提高压缩效率, 还在一定程度上可以减少能耗。但需要注意的是提高加载速度易造成秸秆散捆, 所以对秸秆压缩还需进行流变学研究, 以找到合适参量。（2）喂入量的影响在加载速度、含水率相同的条件下, 选择稻草的喂入量分别为160g、200g、240g 时进行压缩试验, 每种喂入量下重复试验5 次。喂入量对应的概率小于0.01 说明喂入量对一定密度下的压缩压力影响高度显著。在喂入量不同时, 稻草在压缩过程中, 压缩压力随压缩密度的变化趋势如图1-2 所示。根据分析结果已知喂入量对压缩压力有显著影响, 影响结果如图1-2。在压缩过程中达到相同压缩密度时, 压缩压力随着喂入量的增大而增大。(3) 含水率的影响在加载速度、喂入量相同的条件下, 选择含水率分别为4%、9.8%、14%时进行压缩试验, 每个含水率条件下重复5 次试验。含水率对应的概率小于0.01、F 值为212.17 说明含水率对一定密度下压缩压力的影响高度显著。不同含水率下压缩压力随压缩密度变化趋势如图1-3 所示, 可知压缩密度相同时含水率越低所需压缩压力就越大。但由于此次研究的对象是用于发电项目, 对原料的含水率有一定的限制,因此, 试验时应该在规定范围内取秸秆的含水率。结论1) 喂入量、含水率及加载速度对稻草在闭式压缩过程都有影响。在相同压缩密度下, 随喂入量增加, 压缩力增大; 含水率增大, 压缩力减小; 加载速度增大可使压力减小。2) 分析压缩曲线, 压缩过程分松散和压紧两个主要阶段, 但在压缩后程还存在一个阶段, 但在此阶段稻草很小的变形引起压缩力急剧上升, 因此对生产没有实际意义。另外, 各个因素在压紧阶段比松散阶段的影响要显著。21.3 本课题的指导思想及解决的主要问题由于经济发展迅速, 电力供应非常紧张, 因此,秸秆发电在这里发展前景非常看好。现在在该地区运行的发电项目都采用的软质发电, 也就是我们所说的黄色秸秆, 主要包括稻草、小麦秸秆等草类农作物秸秆, 这些物料具有体积大、重量轻、密度小等特点, 为满足锅炉燃烧发热量, 保证单位时间内的上料量, 需要打捆至规定的体积和重量后输送至炉膛内燃烧。从国外的经验来看, 燃料的收集、储运和运送是电厂运行的瓶颈, 因此, 进行压缩打包是解决问题的关键所在。第二章打包机功能设计2.1 打包机开车的初始化关闭所有电控柜的门,接通电控柜上的电源开关。在操作台和打包机预压侧的3个“紧急停车”按钮开关必须是在“ON”位置。需要开机起动,点动操作台上的“液压电机启动”按钮,则“液压系统启动”指示灯亮,表示液压系统接通。如果需要关闭液压系统,点动“液压电机停止”按钮,则液压源断开,同时,“液压系统启动”指示灯灭。点动操作台上的“控制电源通”按钮,绿色的控制灯亮,表示控制电源接通。点动“送料风机启动”按纽,则按照时间顺序,集料箱电机、布料箱电机、送料风机依次接通,同时“送料风机接通”灯亮。如果需要关闭风机,点动“送料风机停止”按纽,则按照时间顺序,送料风机、布料箱电机、集料箱电机依次停止,同时“送料风机接通”指示灯灭。2.2 手动操作功能设计了多种功能的开关按纽,指示灯等,实现了打包机所需手动操作的全部功能,其中包括:称量系统手动操作的功能;预压系统手动操作的功能;主压系统的手动操作的功能。2.3 自动操作功能设计完成了自动操作运行方式,它是打包机进行生产打包的主要工作方式,该方式将称量系统、预压系统、主压系统运行全部自动化,是电气自动控制设计的核心。2.4 打包机的辅助工作运行方式(1)主压手动,预压手动,秤接通方式:此方式主要用之于手动打包。当自动操作打包停止时,打包机内预压次数尚未完成,则此时可在该方式下完成剩余次数打包。当然,正常工作时,预压系统未完成的预压次数还应该在自动工作方式下继续运行完成。(2)主压自动,预压自动,秤断开方式:此方式主要用于空载试车,便于维修工试车。(3)主压自动方式: 此方式主要用于空载试车,便于维修工维修。(4)旋转柱清扫方式:此方式主要用于旋转柱清扫,便于维修工清扫秸秆。2.5 故障报警功能设计了许多故障报警功能,以便及时发现故障点。2.5.1 故障类别故障主要划分为3类。(1)主压故障:当发生此类故障时,对应的主压故障指示灯亮。(2)预压故障:当发生此类故障时,对应的预压故障指示灯亮。(3)称量故障:当发生此类故障时,对应的称量故障指示灯亮。2.5.2 常见的故障检查项目打包机操作台上安装有故障显示器,该显示器可显示出如下常见故障:旋转柱不在极限位置报警;压料箱不在正确位置报警;预压压料箱不在正确位置报警;主压压料箱未提起报警;压料箱同步控制报警;制动器故障报警;提升缸不在正确的悬吊位置报警;秤故障报警;推料板卡住报警;垂直挡料板故障报警。3第三章总体设计3.1总体方案的设计3.1.1送料箱方案的设计本课题设计的秸秆打包机的主要任务是将零乱松散的秸秆，压紧压实成为一个800毫米见方的正方体，重量大约800千克左右。根据打成包的大小和打包的过程，可将秸秆打包机分为四个部分来分别设计：送料机构、液压动力箱、压料箱和送料箱，如图3-1。图3-1由于要将秸秆运送到有一定高度的压料箱中，所以送料机构要从低到高将秸秆运送，因此送料机构采用有一定倾斜度的履带是运输，将秸秆缓慢的送到压料箱中。常用的输送带有两种：输送带和输送链。输送带按照用途可分为阻燃输送带、尼龙输送带、耐磨输送带、耐热输送带、耐高温输送带、耐寒输送带和耐酸碱输送带等类型。其中耐磨输送带选用棉帆布、尼龙帆布、聚酯帆布作为带芯，覆盖较耐磨的胶料，强度高，伸长率小，耐磨性能优越，是运送秸秆的良好选择之一。输送链可分为滚子式，平板式等类型。滚子式输送链的输送板采用的是扁钢，耐磨性和强度均高于耐磨输送带。送料机构运送的对象是零乱松散的纸制品，诸如：纸张、纸箱、包装袋、一次性饭盒，大多带有大量尘土、沙粒和水分。在露天粉尘的环境中抗老化防腐蚀的能力是耐磨运输带所不能比拟的，所以在权衡之下，选择输送链送料方式更能满足恶劣工作环境的要求。输送链的外侧选用薄的片刚作为挡板来阻挡运动是卷入大颗粒的尘土或其他杂质，防止输送链被卡住，以便于输送链正常的工作。在输送链板的两侧采用挡板来形成运送秸秆的槽路。带动运输链转动的主动轴放在送料机构的上端如图3-1所示，采用电动机作为驱动提供动力。3.1.2压料箱方案的设计送料装置将秸秆运送到压料箱之后，在液压推杆的压力下将散乱的秸秆压缩，这一动作是在压料箱中实现的，之后将压好的秸秆推出压料箱。在将秸秆推出压料箱的同时，对秸秆进行切割，将其上部不规则不紧实的部分切掉，然后将料推入送料箱。压料箱如图3-2。图3-2 压料箱根据要实现的动作，下面简单介绍压料箱的设计方法：在液压推杆的作用下，压料箱的箱体要承受相当大的推力，这就要求压料箱能够承受足够大的推力，压料箱要有足够的强度和疲劳强度。所以在设计时，沿着推力的方向采用遍布的加强筋的设计方案，此方案既可以减少材料，减小重量，降低成本，有可以满足强度的要求。在压料箱的中间距地部1米处安置一把切割秸秆的横向刀，将秸秆上部未被压到松散的部分切掉，并使受压后的秸秆包有规则的外形，以便于运输储存。在压料箱的上部安置一个接料口，将送料机构送来的秸秆接受到压料箱中。接料口的外形为上口大下口小的斗形，其作用是将绝大部分送来的秸秆接受到压料箱，避免秸秆落到外部，防止资源和能源的浪费。压料箱的示意图和相关机构如图所示。53.1.3送料箱的设计秸秆压缩打包后，由推杆推入送料箱。送料箱的作用是零时存储打压好的包，并对从包的顶部将包在压实，因为包在被推出切割后，由于秸秆的韧性包不可能被切的整整齐齐，还会有毛躁粗劣的刀痕等，所以还有必要从顶部在进行挤压，使其形状更规则。在送料箱的顶部置一推力不太大的液压缸，以此来对包进行再次的压实，压平上部粗糙的毛边，是上部平整便于堆放运输。图3-3出料箱示意图在送料箱的底部以槽钢作为导轨作为秸秆包的支撑。送料箱的长度为两米，可以承载两个包，这样工人就有足够的时间对包机型人工穿丝将包从纵向扎紧。送料箱和相关机构的示意图如图3-3所示。63.1.4总体结构的设计秸秆打包机由四大部件组成：送料机构、液压动力箱、压料箱和送料箱，各个部件的设计方案上面已经详述。下面讲述一下四大部件之间的装配方式。液压动力箱和压料箱用螺栓相连接，压料箱和送料箱也用螺栓相连接，送料箱不和这三个部件接触，而是孤立在外与压料箱的送料口平行对齐。各个大部件的安装示意图如图3-4所示。7 图3-4 3.2秸秆打包机各运行动作简介秸秆打包机打包的打包过程中的各个动作是以上四大部件相互协作完成的，动作的启动管理控制都是有PLC来完成的。工作人员可以通过触摸屏上的控制面板对机器实行控制。秸秆打包机的主要动作流程如图3-5所示。图3-5秸秆打包机的主要动作流程图当工人开启机器，按下启动命令后，送料机构首先开始启动，秸秆通过输送链缓慢的源源不断地通过接料口进入压料箱，当置于压料箱底部的重量传感器触发时，送料机构停止送料。此时送料停止，液压缸启动开始压缩压料箱中的秸秆。当推杆触动行程开关时，液压缸停止压料，推杆将压好的包推出压料箱，同时由压料箱中的刀对秸秆压缩包进行切割。包在被推入出料箱的同时开始穿丝打包，当包被完全推入出料箱的时候穿丝完成，此时有工人进行人工拧丝捆扎。在包被完全推入出料箱的时候，送料机构开始送料，然后如此的循环往复。第四章机械系统的设计4.1传动方案的选择4.1.1链传动的选择送料机构中的驱动是靠电动机来实现的，电动机与主动轴之间的距离比较远，由此选定的传动方案为带传动或链传动。带传动是具有中间挠性件的一种传动，所以：1）能缓和载荷冲击；2）运行平稳，无噪声；3）制造和安装精度不像啮合传动那样严格；4）过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他零件的损坏；5）可增加带长以适应中心距较大的工作环境（可达15m）。带传动和摩擦传动一样，也有下了缺点：1）有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准确的传动比（同步带除外）；2）传动同样大的圆周力时轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大；3）带的寿命较短。带传动的应用范围很广。带的工作速度一般为5 m/s25 m/s，使用高速环形胶带时可达60 m/s；使用锦纶片平带时，高达80 m/s。胶帆布平带传动功率小于500 kW,普通V带传动功率小于700kW。和带传动相比，链传动的主要优点是：1）没有滑动；2）工况相同时，传动尺寸比较紧凑；3）不需要很大的张紧力，作用在轴上的载荷较小；4）效率较高，约为98% ；5）能在温度较高、湿度较大的环境中使用。链传动的缺点是：1）只能用于平行轴间的传动；2）顺时速度不均匀，高速运转时不如带传动平稳；3）不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用；4）工作时有噪声；5）制造费用比带传动高。从以上的优缺点中可以看出来，同步齿形带和套筒滚子链都适合用于将电动机的转矩传送到主动轴。但由于秸秆打包机工作环境大多是在露天的，经常受到日晒雨淋，工作时尘土较多，工作环境恶劣，为了能够延长秸秆打包机的寿命，套筒滚子链比同步带轮更适合条件。由于传递功率和转矩较大，本课题中采用的是双排链，相关参数参照下表4-1。表4-1 ISO链号：12A外或中链板高度：h3max|mm15.62链条通道高度：h1min|mm18.34节距：p|mm19.05过渡链节尺寸：l1min|mm7.9测量力|双排：N560滚子直径：d1max|mm11.91过渡链节尺寸：l2min|mm9.14抗拉载荷|双排：min|kN62.3内节内宽：b1min|mm12.57过渡链节尺寸：c|mm0.1销轴全宽|双排：b5max|mm49.8销轴直径：d2max|mm5.96排距：pt|mm22.78内链板高度：h2max|mm18.08套筒孔径：d3min|mm5.98内链节外宽：b2max|mm17.75外链节内宽：b3min|mm17.81运输链负责承载运输秸秆，需要较大的抗拉载荷系数，选用的是单排滚子链，采用中碳钢淬火处理，硬度40 HRC45HRC,其示意图如图4-2所示，相关参数见下表4-2。8 表4-2ISO链号：64B外或中链板高度：h3max|mm90.17链条通道高度：h1min|mm91.08节距：p|mm101.6过渡链节尺寸：l1min|mm47.07测量力|双排：N7960滚子直径：d1max|mm63.5过渡链节尺寸：l2min|mm47.07抗拉载荷|单排：min|kN1120内节内宽：b1min|mm60.96过渡链节尺寸：c|mm0.2销轴全宽|单排：b5max|mm130.9销轴直径：d2max|mm39.4排距：pt|mm119.89内链板高度：h2max|mm90.17套筒孔径：d3min|mm39.45内链节外宽：b2max|mm92.02外链节内宽：b3min|mm 92.154.1.2链轮的选择电动机上小链轮的计算：一、小链轮节距和中心距的确定1、小链轮齿数：Z1=Z32、链节数：Lp=（z1+z2）/2+2a/p+（z2-z1）/2p/a =（23+46）/2+2（100p/p）+（23/2）p/100p =34.5+200+0.134 =234.6 ，取Lp=2353、传动功率：POKap/KzKp=1.27.5/1.23=5.08 kW其中Ka=1.2，Kz=1.23，Kp=14、链节距：P=19.055、中心距： =1969.29 ，取二、小链轮基本尺寸的计算1、齿沟圆弧半径：r1=0.5025dr0.05=6.034775 ，取r1=62、齿角沟半角（）：/2=55-60/z=52.39 工作段圆弧半径：r2=1.3025drcos（/2）0.05=15.563、工作段圆弧中心角（）：=18-56/z=18-56/23=15.574、齿顶圆弧中心坐标： V=1.3drsin（180/z）=2.105、齿形半角：r/2=17-64/z=14.226、齿顶圆弧半径：r3=dr1.3cos（r/2）0.8cos-1.3025)-0.05 =5.98（1.26+0.77-1.3025）-0.05 =8.617、工作段直线部分长度：bc=dr1.3sin（r/2）-0.8sin) =5.98（0.319-0.2147） =2428、 e点至齿沟圆弧中心连的距离： =p1（2r1-dr）/d =19.051（26.03475-11.91）/140 =19.07三、小链轮轴向尺寸的确定1、尺宽：bf1=0.93b1=11.942、齿侧倒角：ba=0.13p=2.47653、齿侧半径：rx=19.054、齿全宽：bfm=（m-1）ptbf1=34.72小链轮和电动机轴之间用键连接，将电动的的转矩输出传动给双排滚子链，再由滚子链带动主动轴转动。主动轴再带动运输链转动，最终实现对秸秆的运输。94.1.3电动机的选择及调速方式根据感应电动机的转速特性表达式可知，调速方式有三大类：频率调节、磁极对数调节和转差率调节，比较成熟和广泛应用的有8种通用调速技术，如图4-1所示。图4-1电动机调速方法一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：1）具有较硬的机械特性，稳定性良好；2）无转差损耗，效率高； 3）接线简单、控制方便、价格低； 4）有级调速，级差较大，不能获得平滑调速； 5）可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流直流交流变频器和交流交流变频器两大类，目前国内大都使用交直交变频器。其特点：1）效率高，调速过程中没有附加损耗；2）应用范围广，可用于笼型异步电动机； 3）调速范围大，特性硬，精度高； 4）技术复杂，造价高，维护检修困难。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速7090的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。四、绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。五、定子调压调速方法当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围，当调速在2：1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源，目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。调压调速的特点：1) 调压调速线路简单，易实现自动控制； 2) 调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中，效率较低。 3) 调压调速一般适用于100KW以下的生产机械。六、电磁调速电动机调速方法电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源（控制器）三部分组成。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成，改变晶闸管的导通角，可以改变励磁电流的大小。电磁转差离合器由电枢、磁极和励磁绕组三部分组成。电枢和后者没有机械联系，都能自由转动。电枢与电动机转子同轴联接称主动部分，由电动机带动；磁极用联轴节与负载轴对接称从动部分。当电枢与磁极均为静止时，如励磁绕组通以直流，则沿气隙圆周表面将形成若干对N、S极性交替的磁极，其磁通经过电枢。当电枢随拖动电动机旋转时，由于电枢与磁极间相对运动，因而使电枢感应产生涡流，此涡流与磁通相互作用产生转矩，带动有磁极的转子按同一方向旋转，但其转速恒低于电枢的转速N1，这是一种转差调速方式，变动转差离合器的直流励磁电流，便可改变离合器的输出转矩和转速。电磁调速电动机的调速特点：1）装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便；2）调速平滑、无级调速； 3）对电网无谐影响；4）速度失大、效率低。本方法适用于中、小功率，要求平滑动、短时低速运行的生产机械。七、液力耦合器调速方法液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，它们统称工作轮，放在密封壳体中。壳中充入一定量的工作液体，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。在工作过程中，改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速，作到无级调速，其特点为： 1）功率适应范围大，可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要； 2）结构简单，工作可靠，使用及维修方便，且造价低； 3）尺寸小，能容大；4）控制调节方便，容易实现自动控制。本方法适用于风机、水泵的调速。本课题中送料机构运行速度较慢对调速的范围要求较高，采用变频调速方式。型号为YCT2004B，电动机尺寸如图4-2所示。图4-2表4-3电动机参数型号拖动电动机功率（KW）额定转矩（N.m）调速范围（r/min）转速变化率（%）重量（kg）CT2004B7.547.71250-1252.5224机座号AA/2WBWCDE基本尺寸基本尺寸基本尺寸基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差200-4B318159356501538+0.018+0.0021100.43机座号安装尺寸外形尺寸FGHKABACADHDL基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差位置度偏差200-4B100-0.036 330-0.22000-0.519+0.430 1.54104302354858604.2传动轴的设计4.2.1轴结构的设计轴的结构和形状取决于下面几个因素：（1）轴的毛坯种类：（2）轴上作用力的大小及其分布情况；（3）轴上零件的位置、配合性质及其联接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。可见影响轴的结构与尺寸的因素很多，设计轴时要全面综合的考虑各种因素。秸秆打包机中的主动轴材料为40Cr，承受拉力 N,轴上的载荷FQ N,轴的类型和尺寸如图4-3 所示。图4-3主动轴示意图此轴的传动方式采用花键传动方式，为了减轻轴的重量采用中空的设计方法，加工时轴分为两根分别对轴进行粗加工，然后将两根轴焊接起来，之后再进行半精加工、精加工。4.2.2轴上零件的固定方法一、周向固定此传动轴上要装配的零件有：链轮、轴套、轴承和轴端挡圈。链轮的周向固定方法采用花键的方式；轴套和轴承采用过盈配合的方式实现周向固定。二、轴向固定轴左端的链轮采用轴肩、套筒和轴承端盖的方式实现轴向的固定；轴右端第一个链轮采用轴肩和轴端螺钉挡圈的方式固定；轴右端第二个链轮采用轴肩、套筒和轴承端盖的方式实现轴向的固定。密封方式采用石棉橡胶垫片，在轴转动过成中由于发热引起的轴的轴向伸长量可以有垫片进行补偿，避免了轴由于发热而引起的变形。104.3压料箱的设计压料箱对强度的要求是最高的，要承受液压推杆的推力，但还要以节省材料降低成本为要求之一精心设计。压料箱的底盘采用HT200，骨架采用角钢焊接而成，在角钢的四周应用钢板焊接组成箱体。为了满足强度的要求在箱体的外围焊接20mm宽扁钢作为加强筋。在压料箱的中间部位焊接V型刀对压实后的秸秆进行切割。刀的示意图如图4-5所示。图4-5 V型刀示意图4.4出料箱的设计出料箱的作用是暂时存放压实的秸秆包，在出料箱进行人工穿丝捆扎。出料箱的骨架是有由角钢焊接而成，材料位Q235。承载秸秆包的导轨是由宽100mm的槽钢焊接而成。出料箱和压料箱之间由M20X80的螺栓相连接。第五章总结与展望通过近一个学期的毕业设计，对自身四年来所学到的机械方面知识做了一个比较充分地综合运用和考验。此次毕业论文的课题是秸秆打包机，从总体上来讲，是一次机电一体化设计，分为总体结构设计、控制系统设计和液压系统设计三大部分。在总体结构部分设计中送料机构、液压机构箱体、压料箱、出料箱、电动机，以及小的液压系统等秸秆打包机的几大部分分别进行了细致的设计；控制系统部分主要采用可编程控制器PLC控制系统，控制的稳定性和可靠性较高；液压系统部分提供的压力强大，对秸秆压缩质量高。但本课题设计的秸秆打包机自动化程度不高，不能进行自动穿丝打包，效率较低，给工人增加了劳动强度。在设计中遇到不少的困难，其中由于接触过秸秆打包机，没有切身的感受，对设计的造成了不小的困难。通过指导老师的帮助，以及大量的实物资料的补充，使自身不断得到了锻炼，同时也克服了一个又一个困难。设计即将画上一个句号。虽然自己设计的思路有不成熟的地方，有些地方甚至有可能出现些小的错误；但是这次设计使自身的机械专业素养得到了新的修业，有了明显的提高。设计的结束意味着自己从事机械事业的开始，前面的路对于我来说很长。参考文献1 李倩; 周一届; 顾瑞华, 农业开发与装备, Agricultural Development & Equipments, 编辑部邮箱 2008年 05期2 李金明,苗晓婷;液压系统常见故障分析及排除方法J.试验技术与试验,2006(1):66- 683 张晓娟; 刘玲; 王建东; 王云鹏, 机械传动, Journal of Mechanical Transmission, 编辑部邮箱 2002年 02期4 杨春东; 中国棉花加工, China Cotton Processing, 编辑部邮箱 2001年 06期5 张玉敏; 石河子科技, Shihezi Science and Technology, 编辑部邮箱 2007年 066 席占军; 液压气动与密封, Hydraulics Pneumatics & Seals, 编辑部邮箱 2008年 01期7 马永贵, 钟史明.秸秆发电技术综述J.沈阳工程学院学报( 自然科学版) ,2007, ( 7) : 201- 205.8 杨明韶, 毕玉革. 草类物料压缩试验研究中的突破性进展J.农机化研究, 2005, ( 1) : 1- 5.9 王春光. 高密度压捆时牧草在压缩室内的受力和变形研究J.农业工程学报, 1999, 15(4):55- 59.10 刘伟峰, 杨明韶, 马彦华.饲草料压捆机最大压缩力的分析研究J.农机化研究2003, ( 10) : 70- 72.11 M.O.Faborode, J.R.OCallaghan. 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As the name suggests, it is a storage device. The various types of accumulators are studied in this chapter. A simple accumulator is sometimes used in household water system. It may consist of a tee with a side branch pipe that is capped. The air that is trapped in the side branch pipe is compressed, and then acts like a compressed spring. As a faucet is either opened or closed quickly, a sudden change in pressure and flow occurs. The trapped air acts as cushion, or shock absorber, to prevent water hammering in the piping system. The storage batter in a car is a typical example of an electrical or chemical accumulator. Chemical energy is stored in the batter is not in use. The stored chemical energy is converted into electricity that is used to start the engine. Hydraulic Accumulators A hydraulic accumulator may be used for a variety of purposes. Some of its uses are: ( 1 ) as a shock absorber; (2) to provide oil makeup in a closed system; (3) to compensate for leakage in a system; (4) to provide a source of emergency power in event of failure of the normal power supply;(5 ) to maintain steady delivery pressure over a period of time without keeping the pump operating continuously; and (6) as a transfer barrier device to separate the oil from some other fluid in the system. Types Of Accumulators Accumulators may be divided into three general types: ( 1 ) weight-loaded, (2) spring-load, and (3) air-or gas-type accumulators. The air-or gas-type Accumulators can be subdivided further into the separator and non-separator types. Weight Loaded or Gravity TypesThe weight-loaded or gravity-type accumulator consists of a cylinder, a movable position, a ram or plunger, and a weight. The dead weight ( which may be placed in a container) may be concrete, iron, steel, water, or other heavy material. The position should have a precision fit inside the cylinder in order to reduce leakage. The inner cylinder wall should have a honed or ground finish in order to reduce friction and wear. As hydraulic oil is pumped into the cylinder, the piston pushes the weight to a higher level. Thus the potential or stored energy of the weight is increased. The energy stored in the weight is released in the downward motion as it is required by the demands of the system. An accumulator of this type may be custom-built for a particular installation. The weight is adjusted so that the ram rises when the fluid pressure reaches a set level. The travel of the ram can be controlled by an arrangement of a cam on the plunger and limit switches. The gravity force of the piston on the oil provides a nearly constant oil pressure level forthe full stroke of the piston. By providing adequate piston area and ample length of piston stroke, a large volume of fluid can be supplied at high pressure. A single large accumulator may provide service for a number of different machines.Spring-loaded TypeA spring-loaded type of accumulator is illustrated. This device consists of a cylinder, a piston, and a spring. One or more springs may be used. The springs may be arranged to provide various adjustments by means of bolts. As the oil is pumped into the accumulator, the piston or plunger compresses the spring; The energy stored in the spring is released as it is required by the demands of the system. The pressure on the oil is not constant for all the positions of the piston, because the spring force depends on the movement of the spring. Usually, this type of accumulator delivers only a small amount of oil at low pressure. Air or Gas Type Hydraulic fluid or oil is nearly incompressible. This means that a large increase in oil pressure results in only a small, or negligible, decrease in the volume of oil. On the other hand, a large increase in air or gas pressure results in a large decrease in the volume of the air or gas. Relatively speaking, hydraulic oil is less elastic or spring-like than air. Oil cannot be used effectively to store energy by compressing it, whereas air or gas can be compressed to store energy. Thus, one general type of accumulator used gas or air, rather than a mechanical spring or a weight, to provide the spring-like action. Air or gas types of accumulators can be divided into two subdivisions: (1) the non-separator type, and (2) the separator type. In the non-separator type of accumulator, the oil is in direct contact with the air or gas. In the separator types of accumulator, either a solid or a flexible barrier is placed between the oil and the gas to separate the two different types of fluids. Non-separator Type A non-separator type of air or gas accumulator consists of a fully enclosed cylinder, adequate ports, and a charging valve. A portion of oil must be trapped in the bottom of the cylinder before this type of accumulator can be placed in operator. Air, nitrogen, or an inert gas is then forced into the cylinder, and the accumulator precharged to the minimum pressure requirement of the system. A so-called free surface exists between the oil and the air or gas. As a greater quantity of oil is pumped into the accumulator, the air or gas above the oil is compressed still further. The energy is stored in the compressed gas, and it is released as required by the demands of the system. This type of accumulator should be mounted in a vertical position, because the gas must be retained in the top of the cylinder. To prevent the air or gas being exhausted into the hydraulic system, only about two-thirds of the accumulator volume can be used for the air or gas volume. Approximately one-third of the remaining accumulator volume should be reserved for the oil, to prevent the air or gas from being drawn out of the accumulator to the hydraulic system. Aeration, or mixing, of the oil or air or gas may result in diminishing the precharge of the accumulator. If the air or gas is absorbed by the oil, the accumulator requires an air or gas compressor for the precharging operation of the accumulator. Separator Type ( with piston) A separator type of accumulator with a free or floating piston acting as the barrier between the air or gas and the oil is illustrated in Figure. High-pressure air or gas is charged into the space on one side of the piston, and hydraulic oil is charged into the space on the opposite side. The tubeshould be machined with precision. The piston packing keeps the oil and gas separated. This type of accumulator may be installed in any position. The preferred position, however,is to place the cylinder axis vertically, with the gas connection at the top. The wearing action of the packing between the piston and the cylinder should be checked after extended use, because this may result in significant leakage. A floating piston within a cylindrical accumulator is illustrated in Figure. In the design, the double-shell construction provides a pressure-balanced inner shell that contains the position and serves as a separator between the precharged air or gas and the working hydraulic fluid. The outer shell serves as a gas container. Rapid decompression of the precharged air or gas, resulting from a rapid discharge of the working hydraulic fluid, provide a coolant for the entire corking area of the inner shell. Pressure balancing ports in the piston provide equal pressure to either side both rings; this prevent pressure lock between seals. Separator Type (with diaphragm) A diaphragm-type accumulator involves two hemispheres that are made from steel forgings. The hemispheres are locked together and a flexible, convoluted, rubber diaphragm is clamped around the periphery. An air or gas precharge is applied to one of the two hemispheres; oil, under pump pressure, is applied to the opposite hemispheres to compress the sir or gas charged. As the air or gas is compressed, the pressure rises; then the gas acts as a spring. Oil pressure and gas pressure are equal, because the separating member is flexible. Bag Type The type, or bladder, type of accumulator is a seamless steel shell that is cylindrical in shapeand spherical at both ends. A gas valve is located at one end of the shell and opens into the shell. A large opening through which the bag can be inserted is located at the opposite end. The bladder is made of synthetic rubber and is pear-shaped. The fully enclosed bladder, including a molded air stem, is fastened by means of a lock nut to the upper end of the shell. On the opposite end of the shell, a plug assembly containing the oil port and a pop pet valve is mounted. The accumulator cannot be disassembled while a gas charge is inside the bag. The accumulator should be installed with the end that contains the air at the top to avoid trapping the oil when discharging. Contamination As with the other components in a hydraulic system, care should be taken to avoid contamination when installing the accumulator. The accumulator should be cleaned completely before installation in the system. Since an accumulator usually forms a dead-end in the pipeline, itmay not be flushes as well as some other components during system operation.The piston-type accumulator can be studied to better understand accumulator construction. The piston may be sealed with an O-ring groove, causing wear or damage to the O-ring and allowing the gas charge to leak into the oil. An arrangement in which an O-ring seal is placed between Teflon piston rings provides a means by which the piston rings can scrape contaminants from the cylinder walls, and thus protect the O-ring seal. It is a good practice to install a filter in the air or gas charging system of the accumulator. Accumulators In Systems The accumulator is often installed in a hydraulic system to absorb shocks. The hydraulic oil from a pump is piped to a four-way valve, which directs the oil flow to a cylinder containing a piston. If the valve is closed quickly, the sudden stoppage may result in oil shock waves, or a hammering effect. A violent hammering action may damage the fittings and piping. The accumulator is capable of absorbing the shocks, thus protecting the entire system. During periods when no flow of oil is required in the hydraulic system, pump delivery can be returned, or bypassed, to the reservoir at low pressure. This arrangement serves to reduce electric power requirement, oil heating, and wear of the moving parts. The accumulator can be used as a power-saving device. A piston provides a loading force-as for a clamping operation or a rolling mill operation, in which the force moves only a short distance. After the oil pressure is built up at the piston face, the accumulator can supply the loading force for a period of time. During this period it is unnecessary to keep the pump delivering at high pressure. Therefore, an unloading valve is provide to return the pump delivery to the reservoir at low outlet pressure. During the unloading process, the pump discharge pressure is a low level, while the accumulator pressure is at a high level to provide the loading force. Thus, the accumulator is a power-saving device, and also provides for absorption of shock waves.蓄压器储压器在很多水压设备中都能发现有一个蓄压器。正如它的名字所暗示的，它是一个存储设备。在这一章中要学习各种不同种类的蓄压器。有时候在家庭存水设备中就会用到一个简单的蓄压器。它可以被认为是一个球坐和一个被覆盖住头的分支管组成。空气就在那个被盖住的分支管里，然后按压。随着盖帽的迅速打开盖上，气压突然改变，然后就产生了气流。里面的空气就充当了气垫或者是减弱冲击的缓冲器，用来防止管子里的水溢出。汽车里的存储设备是一种电的或化学成分的蓄压器。不使用的化学能储存在储存器里面。储存的化学能被转化成电能后供发动引擎使用。水压蓄压器可能被用作不同的目的。它们的一些用途有：（1）作为一个减弱冲击的缓冲器；（2）在一个关闭的系统里提供汽油；（3）补充系统内的渗漏物；（4）在不能达到正常的引力情况下，提供紧急能量的来源；（5）当泵不能继续运转的时候，在一段时期内维持传送过来压力的稳定；（6）作为一个传输障碍物，在系统中将汽油和其他液体分离。蓄压器的种类蓄压器一般分为三种类型：（1）重量装载类型，（2）弹簧支撑类型，（3）空气或气体类型。空气或气体类型的蓄压器又可以进一步划分为分离的和非分离的。重量装载或重力类型重量装载或重力类型的蓄压器是由一个圆柱体，一个可移动位置的撞击物或活塞和一个重物组成。那个无生命的重物（可能被放在容器中）可能是具体的铁，钢，水，或其他重质材料的东西。在圆柱体里的那个位置要固定准备，用来减少渗漏物。圆柱体的内壁上应该有一个磨砂的或毛的物质来减少摩擦和磨损。当水力油抽入圆筒，活塞推挤重量对高水平。因而增加重量的潜力或储能。当它由系统的要求，需要在重量存放的能量在向下运动被释放。这个类型蓄压器也许是定制的为特殊设施。因为重量装载是被校正过的，所以当液体压力到达设定的值的时候，活塞就会上升。撞击物的移动可能受放在活塞和计时器上的凸轮的控制。活塞的重力在油的为活塞的充分的冲程提供一个几乎恒定的油压水平。通过提供充分活塞区域和活塞冲程的宽裕的长度，大容量流体可以被供应在高压。一台唯一大蓄压器也许为一定数量不同的机器提供服务。弹簧支撑类型蓄压器的一种弹簧支撑类型被说明。这种类型是由圆柱、活塞、弹簧组成的。或许一根或更多根弹簧要被用到。这种类型的蓄压器也许通过螺栓提供各种各样的调整。当油抽入蓄压器，活塞或柱塞挤压弹簧；当系统需要时，储存在弹簧内的能量就被释放。因为弹簧的力量取决于弹簧的运动，在油的压力为活塞的所有位置不是恒定的。通常，这种类型的蓄压器交付仅少量油以低压。空气或气体类型液压机液体或油是几乎不可压缩的。这意味着油压的大增量，导致只有一点点，或几乎不能地降低油的容量。换句话说，空气或气体压力的大增量，能导致空气或气体体积的大幅度下降。相对来说，水力油比空气较不有弹性或象弹簧的。油不可能通过压缩它有效地用于存放能量，而空气或气体可以被压缩存放能量。因此，蓄压器的一种一般类型使用气体或空气，而不是机械的弹簧或重量装置，提供像弹簧的作用。蓄压器的空气或气体类型可以被划分成二细分：(1)非分离器类型和(2)分离器类型。在蓄压器的非分离器类型中，石油是直接与空气或气体联系。在蓄压器的分离器类型中，一个坚实或一个灵活的障碍被安置在石油和气体之间分离流体的二种不同类型。非分离类型空气或气体的非分离蓄压器类型由一个充分的附上的圆筒、充分口岸和一个充气阀组成。在此种蓄压器能被操作员使用之前，一部分油必须在圆筒的底部被困住。空气、氮气或者惰性气体然后被强迫入圆筒，蓄压器预加压力满足系统需要的最小压力。所谓的自由表面存在石油和空气或者气体之间。当一个质量更好的油被压入蓄压器中，在油之上的空气或气体被进一步压缩。能量存储在压缩气体中，当系统需要是被释放。这种类型的蓄压器应该安装在一个垂直的位置上，因为气体必须保留在圆筒的上面。为了防止被用尽的空气或气体进入水压系统中，只有三分之二的圆筒的容量才能被空气或气体使用。剩余的三分之一的圆筒的容量是为油后备的，为了防止空气或气体从蓄压器发挥出来进到系统中去。通风或者混合的油或空气或气体可能导致减少蓄压器的预压力。如果空气或气体被油吸收了，蓄压器就需要一个空气的或气体的压气机来对蓄压器进行预加压。分离类型（带活塞的）带有自由浮动活塞的分离类型的蓄压器，在空气或气体和油之间是一个障碍，这在图中有被说明。高压空气或气体被加压在活塞一边的空间中，并且水力油被加压在反面的空间中。应该用机器制造管与精确度。活塞包装使油和气体相分离。此种蓄压器在所有位置也许被安装。然而，首选的位置，是垂直安置圆筒轴，与在上面的气体连接。因为这也许导致重大漏出，应该在延长用途以后检查在活塞和圆筒之间的包装的佩带的活动。在一台圆筒柱型蓄压器内，一个浮动的活塞被用图说明了。在设计中，双壳构造的蓄压器保持内壳层压力的平衡。内壳层包含了分离预加压的空气或气体和工作液压机液体的位置和服务。外壳则作为气体容器。被预先加压的空气或气体的迅速解压，起因于工作液压机液体的迅速放电，为内壳层的整个塞住的区域提供蓄冷剂。在活塞的压力平衡口岸提供相等的压力给任一边两个圆环; 这防止在封印之间的压力锁。分离类型（带膜片的）膜片类型的蓄压器包含两个由钢锻造的半球。两个半球锁在一起，然后一张灵活，复杂，橡胶膜片在周围附近被夹紧。空气或气体预加压后被放到其中的一个半球里；油，在泵浦压力下，被放于相反半球来压缩填充的空气或气体。当空气或气体被压缩，压力就变大；然后空气就相当于是弹簧。因为分离的成员是灵活的，油压和气体压力是相等的。包类型这种类型的蓄压器是一根无缝的钢毛管。而这个包或者囊是一个圆柱体在有形的球状的两个末端。排气阀位于壳的一个末端并且打开入壳。一个可以通过包插入的开口在相反的末端。囊由合成橡胶制成并且是梨状的。包含一个模塑的空气的阀杆紧附在囊上。它通过螺帽被紧固在壳的上端。在壳的相反方，安装有一个包含供

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