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自动弯管机及其电气设计【19张CAD图纸+毕业论文】

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自动 弯管机 及其 电气设计 cad图纸 毕业论文
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自动弯管机及其电气设计

27页 8900字数+说明书+任务书+开题报告+19张CAD图纸【详情如下】

A0自动弯管机装备图.dwg

A0零件图8张.dwg

A0零件图9张.dwg

大轴.dwg

大轴前端盖.dwg

大轴后端盖.dwg

大齿轮.dwg

小轴前端盖.dwg

小齿轮.dwg

挡料架.dwg

机身.dwg

材料封面.doc

电路图.dwg

盖板.dwg

自动弯管机及其电气设计开题报告.doc

自动弯管机及其电气设计说明书.doc

说明书封面.doc

课题任务书.doc

摘  要

弯管机的种类多种多样,有CNC数控弯管机,有PLC型弯管机,也有简易型的自动弯管机,而本文正是关于自动弯管机的装置设计及其控制电路的设计,自动弯管机的装置可由机身、电机、减速机构、挡料机构、电器控制机构等组成。

关键词:弯管机;电器控制;弯曲半径

ABSTRACT

This article focuses on the curved tube machine. A variety of the curved tube machine, there is curved tube machine of CNC control, and there is curved tube machine of PLC control, there also is the simple type automatic curved tube machine, but this article is just to the design of the automatic curvede machine and its control electric circuit, and the device of the curved tube machine can construct with the fuselage of machine, motor , the decreaseing-speed organization, block organization, and electric appliances control organization etc.

Key words:motor curved tube machine ;electric appliances control; bent radius

目  录

1 绪  论………………………………………………………………………………1

1.1弯管机在自工工业中的地位和各种弯管机的性价比……………………1

1.2弯管机的基本原理与选择…………………………………………………2

2 弯管机设计…………………………………………………………………………2

2.1 工件工艺分析…………………………………………………………………2

2.2 计算弯曲力矩…………………………………………………………………3

2.3 电机选取………………………………………………………………………3

2.4 传动比的计算与各传动装置的运动与参数…………………………………5

2.5 皮带轮与皮带的计算与选择…………………………………………………6

2.6 蜗轮蜗杆减速箱的计算与选择………………………………………………7

2.7联轴器的计算与选择………………………………………………………7

2.8 轴承的选择……………………………………………………………………8

2.9 轴的初步计算与设计及校核…………………………………………………8

2.10 齿轮的计算与设计…………………………………………………………12

2.11 大小齿轴前后端盖及轴承座的结构设计…………………………………14

2.12 轴套的结构设计……………………………………………………………15

2.13 盖板的结构设计及计算……………………………………………………16

2.14 机身的结构设计与计算……………………………………………………16

2.15 弯管机的主要参数…………………………………………………………17

3 挡料架的结构设计………………………………………………………………19

3.1 挡料架的结构设计…………………………………………………………19

4 用电器选择与电路………………………………………………………………20

4.1 各用电器的选择与电路设计………………………………………………20

参考文献……………………………………………………………………………22

致谢…………………………………………………………………………………23

附录…………………………………………………………………………………24

参考文献

[1]  徐灏,机械设计手册.第二版.北京:机械工业出版社,2001,9

[2]  濮良贵、纪名刚,机械设计. 第七版.北京:高等教育出版社,2001,6

[3]  罗圣国、李平林、张立乃,机械设计课程设计指导书. 第二版.北京:高等教育出版社,2001,4

[4]  王光铨,机床电力拖动与控制.北京:机械工业出版社,2001,7

[5]  曾纪进,自动弯管机与钢筋管曲机的改进.广州:轻工机械, 1998

[6]  刘江南 郭克希,机械设计基础. 湖南大学出版社,2005

[7]  梁景凯,机电一体化技术与系统. 机械工业出版社,1999

[8]  成大先,机械设计图册(第5卷)[M]. 北京:化学工业出版社,2000

[9]  东北工学院,机械零件设计手册[M]. 北京:冶金工业出版社,1979

[10] 李维荣,标准紧固件实用手册[M]. 北京:中国标准出版社,2001

[11] 刘鸿文,材料力学[M]. 北京:高等教育出版社,1992.9

[12] 邹慧君,机械原理课程设计手册[M]. 北京:高等教育出版社,1998

附录

设计总结

近三个月的毕业设计终于结束了,通过这些天的设计学习,自己的专业知识和独立思考问题的能力有了很大的提高,对我走向社会从事专业工作有着深远的影响。现在就谈谈对本次毕业设计过程中的认识和体会。

首先,我学会了查阅资料和独立思考。我的课题是自动弯管机装置及其电器设计。当开始拿到毕业设计题目时,心里面是一片迷茫,不知从何入手,甚至连弯管机是什么样的都不知道,幸好在康老师的指导下及时理清了头绪,避免了走很多的弯路。认真翻阅相关资料如《机械设计手册》,自动弯管机的设计与钢筋弯曲机的改进论文与书籍等,我开始了自己的设计思想,确定了自己的设计方案。我的课题除了弯管机的结构的设计之外,还有其控制电路设计。

由于,弯管机的结构较复杂且零件较多但由于论文上已有一定的结构模型,故我凭着模型以及各位老师对我的讲解,我慢慢的认清了弯管机的全部结构,故我对我自己的一些想法与应用思想都设计到弯管机中去,把原有的模型做适当的改进。使结构更合乎生产安装以及多样化使用的要求。每一个设计都是一个创新、完善的过程。在设计过程中运用所掌握的知识,发挥自己的想象力,完美原有的结构。这个过程也是一个学习的过程。

其次,认识到实践的重要性。这次设计我做了很多重复工作、无用功,但是这些重复工作和无用功积累了设计经验。同时也认识到设计不能只在脑子里想其结构、原理,必须进行实际操作。另外,也应从多个角度来思考问题的所在,尝试其它的方法,以求找到最佳方法,因为即使想的很完美,但到实际的设计时会遇到很多想不到的实际问题。

在设计的过程中,也出现了一些客观不足的问题,就是弯管机的、以及各种标准件如蜗轮减速器,接触器,等没有新眼见过不知道其具体大小与工作情况,只能凭着手册的说明而想像,弯管力矩的计算方法也没有一条统一的式的,只能凭着经验式子来进行计算,其次由于条件不足缺乏实验性,等等多种原因使我的设计是没有完全的根据实际的情况来作合适、客观地修改,而做出来的,难免有些缺点和不足,由于诸多原因,本次设计存在一些不足和有待改善的地方,希望老师能够提出宝贵修改意见。

最后衷心的感谢匡建新老师对我的悉心指导,让我在大学的最后一段时间里学到很多东西。

内容简介:
湖南工学院毕业设计(论文)开题报告 题目自动弯管机装置及其电器设计指导老师学生姓名班级学号专业机械制造设计及其自动化一、课题的意义现今工业发达,无论是哪一种机器设备、健身器材、家具等几乎都有结构钢管,有导管,用以输油、输气、输液等,而在飞机、汽车及其发动机,健身器材,家具等等占有相当重要的地位。各种管型品种之多、数量之大、形状之复杂,给导管的加工带来了不少的困难。对于许多小企业,家庭作坊,或者大企业中需要配管的场合,如工程机械上的压力油管,机床厂的液压管道发动机的油管健身器材的弯管等等,这些场合可能不需要功能全的弯管机,且加工的管件的难度不高,简易手动型的弯管机很可能适应。这系列弯管机采用手动夹紧,机械弯曲,机器结构简单,控制元件极少,因此价格上比较容易被用户接受。二、课题研究目的和意义市面上现有的自动弯管机大多数是液压的,数控的,也有机械传动的,但它们的占地面积较大(长度在2.54m之间),价格昂贵(25万元人民币或更多),然而大多数用户需求的是占地面积小价格便宜且使用方便的自动弯管机。液压弯管机1-1 数控弯管机1-2本文便是朝这方面的用途面设计的自动弯管机,设计出一种价格和占地面积使用方便的自动弯管机(长0.9M,宽0.8M,高1.1M,价格9000元人民币左右),并着手对弯管机的性能进得进一步的强化,使其能弯曲不同口径或不同的钢型、采用制动电机以提高弯曲机的弯曲精度。大大的简化了电器控制系统,方便操作。三、国内外自动弯管机概述弯管机是我国国防和基础建设的关键设备,为我国的经济发展和国防建设起到了不可估量的作用。弯管机在前期经过了第一步改造,实现了PLC控制、上位计算机监控管理、人机友好界面。但现有的操纵控制系统较为落后,不能很好的满足生产的需要。在此基础上,迫切需要对弯管机进行第二步改造,将整个操作系统改为中频感应加热控制,对弯管机的工作过程实现快速、精确控制以提高弯管机的工作效率和加工精度。 在电力,石油化工等工业和天然气,集中供热等输送工程中,需要大量的弯管,弯头,所以弯管机都作为重要生产设备之一。它的安全、可靠、高效运行,直接关系到白动生产线的生产效率和加工质量。中频加热弯管机具有解热快,氧化少,解热均匀,解热效率高,能保证产品你质量等优点。 弯管机的PLC控制和编程对弯管起着至关重要的作用,它的工作性能对整个控制系统都有着重要的影响,所以研究PLC控制和编程极其重要。 中频加热液压弯管机组采用了先进的计算机网络控制技术,用PLC编程语言及梯形图形进行逻辑控制连接,采用计算机监控系统监视和控制现场设备工作状态,设置工艺参数,下的大工艺命令,整机与其他弯管设备相比:技术含量高,自动化程度先进,控制精度高,能大大的降低生产成本,提高生产率。 控制系统是弯管机的关键组成部分,弯管机的工作性能是系统改造设计的主要目标。弯管机主要由机械装置,液压系统,中频加热系统,PLC控制系统,冷却系统等组成。从系统的观念考虑机械、电气和液压系统之间的匹配问题,得到性能最好的弯管机。我们已经是世界上主要的弯管机生产国家之一,但是目前,管道施工应用的弯管机基本上都是进口的,国外比较著名的弯管机生产厂家有德国的VIETZ公司和美国的CRC公司。通用的技术都是利用静液压传动、气动控制技术来实现弯管机的弯管操作和控制。国内目前仍没有具备生产大型弯管机设计和制造能力的厂家。这主要是国内整体工业化程度不高,国产机械本身的加工精度不够以及专业人才的匮乏,加之国产钢材与进口钢材的差距是导致机械整体质量不高的主要原因。对于弯管机的技术发展有了个基本的了解之后,我们能够更好的发展我国的弯管机行业。四、课题的研究内容、方法、手段与步骤1、研究内容本论文主要是设计出一种价格和占地面积使用方便的自动弯管机(长0.9M,宽0.8M,高1.1M,价格9000元人民币左右),并着手对弯管机的性能进得进一步的强化,使其能弯曲不同口径或不同的钢型、采用制动电机以提高弯曲机的弯曲精度。大大的简化了电器控制系统,方便操作。自动弯管机通用工作流程为: 用起重机将管段放置在弯管机工作台上,操作液压卷扬机实现管段在工作台面上位置的准确调整; 利用液压钳将管段夹住,操作气动胎芯自动行走,使其进入管段,并将胎芯撑起; 操作弯管液压缸,进行管线弯制;松开液压钳,操作液压卷扬机,使弯管在工作台面进行下一个弯管位置的准确调整; 重复 操作,实现下一次弯管动作。一般一根12m 长的管线需要进行152O次左右的弯管动作,才能达到最大l1的弯曲角度。2、步骤弯管机的基本原理与选择弯管机的弯曲原理,在普通情况下有以情二种,即滚弯式与缠绕式。如下图1、2分别是弯管原理图。二者各有优缺点。缠绕式主要用于方管的弯曲其结构复杂,而滚弯式主要用于圆管弯曲也可用于方管弯曲但没有缠绕式好,但结构简单。故本弯管机采用滚弯式。弯管的步骤大致是:1.留出第1段直线段长度,并夹紧管子。2.弯曲。3.松开夹紧块,取出管子,使模具复位。按管形标准样件在检验夹具上检查管形,并校正。4.重复第1步,直至弯完管子为止。 图1 弯管式弯曲 图2 缠绕式弯曲 工件工艺分析此工作件采用的直径为30mm厚为2mm是无缝钢管做为弯管件,材料为10号钢,其最小弯曲半径为60mm。而弯曲件的弯曲半径为100mm,固其符合加工工艺性。其工件如1-3图。弯管件要求不能有裂纹,不能有过大的外凸。不能有趋纹。1、电机选取。由经验选取弯管机的弯管速度为8r/min。2、传动比的计算与各传动装置的运动与参数。3、皮带轮与皮带的计算与选择由电机转速与功率,确定了采用普通A型皮带作为传动带。4、蜗轮蜗杆减速箱的计算与选择因为蜗轮蜗杆的安装为蜗杆在蜗轮的侧面所以选用CWS型的蜗轮蜗杆减速器5、联轴器的计算与选择由于此联轴器承受的力矩相对较大,且顾及性价比轴孔径的配合关系且弹性柱销齿式联轴器的结构简单,制造容易,不需用专用的加工设备,工作是不需润滑,维修方便,更换易损件容易迅速,费用低,因此选用弹性柱销齿式联轴器。6、轴承的选择由于弯管机需要一个平稳的平台且轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故不能选用深沟滚子轴承。且轴承受力不大,转速也较低,故可选用圆锥滚子轴承,且可选取外径较小的以使空间更紧凑和降低成本。选用32912和32918二种圆锥轴承。7、轴的初步计算与设计及校核8、齿轮的计算与设计9、大小齿轴前后端盖及轴承座的结构设计10、轴套的结构设计11、机身的结构设计与计算12、弯管机的主要参数 挡料架的结构设计挡料架在弯管机上的作用主要是用来挡弯曲钢管时的反力,同时也具有定位的作用。 有如同夹具一般。由于本弯管机是采用滚弯式的弯管原理,故钢管与挡料轮的接触面较不大,故挡料轮的硬度不能比钢管的硬,故采用黄铜作为挡料轮的材料。挡料轮的结构主要由挡料轮、挡料轴、挡料轮架、轴承、键、轴盖、挡料座、螺纹杆、手轮等一些组成。 用电器选择与电路由于此弯管机采用的是半自动的形式,故采用二个行程开关和二个交流接触电器等组成其电路。由于电机的功率为3KW且电压为380Vh频率为50Hz的交流电。故选用行程开关的型号1LX19-131(B),接触器型选用1CJ-16,2常闭2常开,其工作功率为4KW。按钮使用普通型平钮二个,型号1为LA101P-P。电源开关选用LW8万能转换开关型号1为AC21,其工作功率为3.8KW。短路保护熔断器选用1RL6-25其额定功率为4KW。过载保护采用1JRS1-25/F系列热继电器JRS1-25/F其控制功率为380*3=1124W,因为有二根线所以总功率为1124*3=3372W故合适。电源线采用1BV4(B)即常用铜芯聚氯乙烯绝缘电线4平方毫米的铜线线芯结构为7*0.85。其额定电压为600V其电路设计如下, 任务完成的阶段安排及时间安排毕业设计(论文)进程安排:序号 设计(论文)各阶段名称 日期(教学周)1 外文资料翻译 第4周2 开题报告 第5、6周3 总体方案 第79周4 设计说明书 第15周 总结我们已经是世界上主要的弯管机生产国家之一,但是目前,管道施工应用的弯管机基本上都是进口的,国外比较著名的弯管机生产厂家有德国的VIETZ公司和美国的CRC公司。通用的技术都是利用静液压传动、气动控制技术来实
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