毕业论文-易拉罐回收机设计

毕业设计题目易拉罐回收机设计系机械工程学院专业机械电子工程班级机电0901学号200902170150学生姓名导师姓名完成日期目录摘要ICANSRECYCLINGMACHINEII第一章绪论111引言112研发背景及意义113易拉罐回收机的基本设计思路及关键技术2131易拉罐废品回收机的功能2132吐币功能简介2第二章总体方案设计321易拉罐废品回收机的基本设计思路322总体结构布局设计323总体控制方案设计424识别装置的设计5241拉罐参数测量5242识别分离结构设计625冲压机构的设计6251冲压机构初步选择626推送机构的设计727退币机构的设计8第三章机械设计的计算931冲压机构的设计计算9311曲柄压力机的结构9312曲柄压力机传动级数及速比的分配9313传动系统设计10314齿轮的计算15315连杆及滑块的计算17316滑块的确定21第四章电机选型2341电机选型分析2342功率计算2343电机转矩计算28第五章控制系统的设计3051硬件设计30511PLC选型30512PLC电路设计分配3252软件设计33521梯形图33结束语34致谢35参考文献36摘要摘要制成易拉罐的材料是高级铝合金。近几年来国内外易拉罐的用量增长迅速，易拉罐金属再生冶炼的获利空间大增。现在国内废旧易拉罐的回收秩序混乱，再生冶炼设备和工艺落后，亟待设计一种新型的易拉罐回收装置改变这一现状。本课题从再生冶炼的源头入手，通过压实技术将罐盖和罐体压缩放置，设计了易拉罐压实储存机械结构装配图、相关零件图，通过PLC对其进行动作控制,易拉罐废品回收机为再生金属的冶炼提供了高纯度、易于加工的原材料。是一种将易拉罐识别，压缩，储存等功能集于一身的回收机械，其体积小，应用场合很广，可放置于超市，街道，广场等各种人流量多的场合。关键词废旧易拉罐；回收；金属分离；再生冶炼CANSRECYCLINGMACHINEABSTRACTBEVERAGECANSAREMANUFACTUREDBYHIGHLEVELALLOYOFALUMINUMTHEQUICKINCREASEOFUBCSDISTRIBUTIONINANDOUTOFCHINALEADTHEHIGHINCREASINGPROFITOFITSSECONDBIRTHBUTNOWTHERECYCLEOFUBCINCHINAISDISORDEREDANDTHESMELTFACILITYANDTECHNICSISBEHINDHANDANEWKINDOFUBCRECYCLEFACILITYISANIMPENDENTDEMANDWEIMPROVEDTHEMACHININGTECHNIQUESFROMTHEHEADWATERSANDRECYCLEDTWOKINDSOFALUMINUMOFUBCSCOVERANDITSBODYPARTLYTHROUGHNEWTYPEOFAPARTANDCOMPRESSTECHNIQUES,SOLVEDTHEGREATPROBLEMOFWIPINGOFFTHEPAINTONTHESURFACE,ANDPROVIDEDHIGHPURITYANDEASILYPROCESSINGMATERIALFORTHESMELTOFRECYCLINGMETALKEYWORDSUBC；RECLAIM；METALAPARTMENT；RECYCLEDSMELT第一章绪论11引言近五十年来，铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。在建筑业上，由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用；在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料；在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆；集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。而改革开放以来，中国铝工业取得了长足发展，已成为世界铝工业大国，形成了从铝土矿、氧化铝、电解铝、铝加工、研发为一体的比较完善的工业体系。因此中国铝及其合金有广阔的消费前景。但与此同时，随着中国经济不断地飞速发展，中国关于铝环境污染愈来愈严重，环保问题已经引起国家领导人的重视。因为铝虽然有很大的用处，但对人体却是有害的，会造成记忆力衰退。所以废品回收已经成为环境保护的一种重要措施，而以易拉罐为主的可利用铝回收就是其中重要的一部分。12研发背景及意义易拉罐回收机在国外很早就出现了，技术也比较成熟。易拉罐回收机提高了回收效率，自动接纳铝罐，拒收马口铁罐、玻璃瓶或其他东西。它可以打印出回收数量、类型、生产厂家等信息报表，易拉罐在机内被压扁或粉碎储存。目前西方已有15万多台投入使用，安装在零售商店和公共场所，其中主要分布在挪威、美国、法国等，瑞典有5000多台。但国内同类型产品起步晚，技术大多借鉴国外。另外，国内这种类型的自动有偿回收机普及率不高，只在小数大城市的小数地方使用。普及率不高的主要原因是设备成本高。所以研制出一种成本较低的易拉罐自动回收机就十分必要了。因为这不仅可以调动起广大市民的环保意识，而且还可以为中国的铝工业的发展作出自己的一份力量。随着生活水平的提高,可回收生活垃圾如PET塑料、铝制易拉罐等越来越多目前国内的处理方式,主要以城市环卫机构和小贩的上门收购为主,回收效率低下因此,高效、科学、智能、自动化程度高的回收装置的研发迫在眉睫。铝及其合金是经济建设的重要原料，广泛应用于机械、建筑、汽车、飞机、家电和包装材料等行业。80年代之后，全世界铝工业发展很快，产量已居有色金属之首，2001年原铝产量已达到2467万吨，消费量已达2352万吨。原铝工业虽然发展很快，但也受到建设周期长、投资大、能耗高、污染严重等问题的约束。为弥补原生铝发展的不足，满足日益增长的市场需求，各国都非常重视再生铝的发展，再生铝及其产品已经广泛用于各工业领域。13易拉罐回收机的基本设计思路及关键技术131易拉罐废品回收机的功能易拉罐废品回收机是一种将易拉罐识别，压缩，储存等功能集于一身的回收机械，其体积小，应用场合很广，可放置于超市，街道，广场等各种人流量多的场合。132吐币功能简介吐币，是完成人们在“全自动易拉罐回收处理机”上交易的最后一道环节，也是体现对人们环保意识的一种回报。对于本课题，吐币功能的实现源自自动收货机上的吐币功能。目前，市场上各类自动售货机上的金属硬币识别器种类繁多，但贮币吐币机构基本上分为两类一类是平面式贮币，电磁阀吐币；另一类是圆筒式贮币，步进电机吐币。当硬币投入后经过识别识出电信号后，伪币和异物被排出，真币按面值由几组分布电磁阀分配到不同贮币腔体内备用。当收到吐币电信号后，通过吐币电磁阀或吐币电机拉杆，将贮币腔内下部硬币依电信号程序推出，完成自动售货机的吐币功能。在本课题中，当回收机完成易拉罐的压缩存储后，发出数量信号，驱动相关机构，输出相应数量的硬币，完成交易。第二章总体方案设计21易拉罐废品回收机的基本设计思路本产品的设计原理是所述易拉罐回收机包括导轨部分，识别机构，挤压机构、推罐机构、退币装置和控制电路；所述挤压装置位于回收机的上部，装置中的挤压体位于冲击基座的正上方，在冲击基座的斜上方有一管道，管道上端与易拉罐投入口相接，下端开口正对冲击基座，冲击基座的侧边有包括电机和螺杆的推罐装置，下端为储罐箱。图21易拉罐废品回收机流程图从上述的示意图可以看出整个工作流程都是由机器自动完成的。机器收到废品就有倾轧机器把易拉罐由上到下压成一个圆形，然后再把圆形易拉罐放进原先所设定好的管道让它自由滚下。当易拉罐就要滚到回收箱之前就会触动硬币开关，机器就会放出一个1毛钱的硬币到出款出。就这样一个废品回收回赠过程就完成了。22总体结构布局设计易拉罐回收机主要包括几个部分导轨部分，识别机构，挤压机构、推罐机构、退币装置和控制电路如图图22易拉罐废品回收机机构示意图23总体控制方案设计初步设计用PLC作控制器,输入信号由4个传感器和一个条形扫描器提供,输出端连接6个电机,其用途如表21表21控制系统元件表元件作用元件作用传感器1检测有物体进入系统电机1带动进入物体旋转以作扫描扫描器识别物体是否为易拉罐电机2推动易拉罐进入冲压区电机3推动非易拉罐进入退罐口传感器2检测有罐体进入冲压区电机4冲压罐体压扁传感器3检测压扁是否完成电机5推送罐体进入存储箱传感器4检测是否有罐体进入存储箱电机6执行退币控制系统动作见图23图23控制系统动作流程图24识别装置的设计241拉罐参数测量由于易拉罐的重量具有统一性,故此系统采用重量识别分类原理,对易拉罐进行了精确的测量,测量结果如下表22（单位MM）表22易拉罐罐体参数表242识别分离结构设计投入物首先通过滑道落在旋转台上，旋转台带动投入物做圆周运转，同时条形识项目柱体高圆台体直高底面半径盖面半径底盖面厚度柱体侧壁厚度三次测量均值10072142555052794029012别器对投入物进行条形码扫描识别，识别完成后对控制器输入信号，如果识别结果为易拉罐，则控制器给1电机输出信号，1电机运转带动滚珠丝杠螺母，从而推动投入物进入冲压口，否则，将给2电机信号，2电机运转带动滚珠丝杠螺母，从而推动投入物进入退罐口。如图24图24识别分离机构25冲压机构的设计251冲压机构初步选择根据实际情况，初步选用曲柄压力机，曲柄压力机是材料成型（塑性成型）种广泛应用的设备，通过曲轴连杆机构获得材料成形时所需的力和直线位移，可进行冲压，挤压，锻造等工艺，广泛应用与汽车工业，航空工业，电子仪表工业，五金轻工业领域。图25冲压机构工作原理图26推送机构的设计易拉罐被压扁后，要通过推送装置将其推入存储箱内，由于推力很小，可用电机直接带动丝杠螺母副，推动易拉罐罐体落入箱内。结构如图26图26推送机构示意图27退币机构的设计在本设计中，采用的是圆筒式贮币，步进电机退币，当收到退币电信号后，通过退币电机，将贮币腔内下部硬币依电信号程序退出，完成回收机的退币返还功能。这里直接采用GT3251型号自动退币模块，参数如表23表23退币机构参数产品参数适用硬币直径18MM31MM适用硬币厚度12MM24MM工作电压12V工作温度1575单个毛重032KG整件净重1058KG第三章机械设计的计算31冲压机构的设计计算311曲柄压力机的结构根据压力机各部分零件的功能，可分为如下几个组成部分1工作机构设备的工作执行机构由曲柄连杆，滑块组成，将旋转运动转换成往复直线运动。2传动系统由带传动和齿轮传动组成，将电动机能量传输至工作机构，在传输过程中，转速逐渐降低，转矩逐渐增加。3操作机构主要由离合器，制动器以及相应电气系统组成，在电动机运动后，控制工作机构的运行状态，使其能间歇或连续工作。4能源部分由电动机和飞轮组成。机器运行的能源由电动机提供，开机后电动机对飞轮进行加速，压力机短时工作能量则由飞轮提供，飞轮起着储存和释放能量的作用。5支承部分由机身，工作台和紧固件等组成。它把压力机所有零部件连成一个整体。6辅助系统包括气路系统，润滑系统，过载保护装置，气垫快换模，打料装置，监控装置等。它提供高压力计的安全性和操作方便性。对新型压力机，此系统成本所占比例有提升趋势。312曲柄压力机传动级数及速比的分配压力机的传动级数与电动机的转速和滑块每分钟行程次数有关，行程次数低，则总速比大，传动级数就应多些，否则每级的速比过大，结构不紧凑。现有开式压力机传动级数一般不超过三级。行程次数在80次/分以上的用单级传动。80次/分40次/分的用二级传动。40次/分10次/分的用三级传动。齿轮传动中心距与模数的确定见表表31齿轮传动中心距与模数中心距模数传动形式齿轮付位置铸铁齿轮钢齿轮铸铁齿轮钢齿轮小齿轮齿数低速付（565）DO565DO01DO009DO1421单边传动高速付335DO335DO0072DO0064DO1621低速付4356DO3546DO0085DO007DO1422双边传动高速付337DO223DO00560084DO00840064DO1424313传动系统设计（1）主要设计参数确定冲压机构设计的主要参数公称力G600KN（设定压扁易拉罐的力度为600KN）滑块行程S140MM公称力行程SG5MM行程次数平均行程次数57SPM（SPM表示每分钟滑块动作次数），滑块在行程内最高为75SPM，最低为25SPM；曲柄半径R70MM连杆长度L640MM（2）曲轴的确定曲柄滑块机构是曲柄压力机的工作机构，亦是压力机的核心部分，分析它的运动与受力特点是设计曲柄压力机的关键。其主要计算S曲线的绘制，滑块速度的计算，曲轴公称转角的计算，曲轴尺寸的确定及曲轴扭矩与强度的计算。（1）S曲线的绘制（3MCOS2/41SRS1）06/7/,0LMSSS214/014/017365732140/01785739/10SMS时当时当时（上死点）当时当时（即下死点）当曲柄滑块机构机构简图如图31所示图31曲柄滑块机构简图（2）滑块速度计算（32）MIN/2SINWRVW曲柄角速度35701053/RW曲柄在时，滑块速度最大，最大速度N滑块行程次数90NRWV1MAXIN/715MAXMV（3）曲轴公称转角G20798135COS564072SGL2RG（4）曲轴尺寸的确定曲轴直径DOMMPGDO125605454取DO为60MM曲轴其它部位尺寸如图32所示图32曲轴基本尺寸其各个部分的公式分别为MDORLALODODA1269018010845737335252G816204141RA曲柄半径取值为75MMRB连杆球头或销轴半径；此方案选用球头，用公式取其值为DB120MMMPGDRB60MM（5）曲轴扭矩的计算曲轴在公称转角时发生公称力PG。曲轴传递的扭矩按下式求得，其中曲柄G连杆机构摩擦系数，对于开式压力机00433NMROBRARPMKG12SINI带入数据计算得18360NMKG（6）曲轴强度的计算A齿轮对轴的作用力要比连杆对曲轴的作用力小得多，忽略不计。B连杆对曲轴的作用力近似等于公称力，并分别以1/2PG作用在连杆瓦两侧距曲柄臂2R处。C曲柄支承反作用力作用在距曲柄臂2R处。D曲柄颈所受扭矩要比弯矩小得多，忽略不计。反之支承颈弯矩小得多，忽略不计13。CC和BB截面图如图33所示图33CC与BB截面图危险截面CC的弯矩为NM34PGRLAMW4/8G带入数据计算得34500NM最大弯矩应力为353408LGDARAW带入数据计算得PA81由上式可知，曲轴弯曲应力当曲轴尺寸一定时值为一定值。危险截面BB的扭矩为MKPGMK最大剪切应力为320DOKWN由上式可知，曲拐剪切应力为当量力臂的函数，随着曲轴转角的变化而变化。许用值表见表31。表32与许用值材料PA510PA51045调制40调制RC18调制NRM1001400140020002100300075010001000150016002300根据，计算值，令，。由上式得截面CC带入数据得PN8LG403RADAP51048截面BBNMO23由上式得曲轴在不同转角时滑块的许用负荷曲线，如图34所示图34许用负荷曲线综合所有计算最后所得曲轴尺寸如图35所示图35曲轴尺寸图314齿轮的计算齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，形式很多，应用广泛。齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素很多，类如必需满足工作条件的要求，应考虑齿轮尺寸的大小，毛坯成形方法及热处理和制造工艺等。齿轮传动需要很大的力与扭矩，因此需要进行齿轮强度的计算与校核12。齿轮的初定经查得相关资料得齿轮中心距带入60DO56得中心距100190MM此设计方案种选择145MM模数0096054MMDO09小齿轮齿数取20则小齿轮的分度圆直径为MZ51MM小D又因为中心距145MM2大小所以求得240MM大D因为减速比为10所以大齿轮的齿数为200由此可将大齿轮初定为齿数200，分度圆直径为240MM，模数为54小齿轮初定为齿数20，分度圆直径为51MM,模数为54大此轮初定后，还需要校核圆周速度V36SEC/106/MNDOV579843SEC/2符合要求。齿轮强度计算齿轮宽度B的选定37M512044864MM齿轮宽度选48MM大齿轮的弯曲强度计算3822BYMMKCGDJW式入，取1，取13，18360NM，02OSZWJKDKGM12Y将数据带入式中求得PAW5248W小齿轮的弯曲强度计算39121BYMMKCGDJW式中，取1，取13，18360NM，0COS1ZWDKKGM8021Y将数据带入式中求得PAW596W参考值查于机械设计第八版21Y对于开式传动齿轮，除计算弯曲强度外，还需要验算接触强度否则会引起蚀破坏，计算公式如下310BMKACDJC/1NMIGK83601齿1将数据带入公式中求得PAC4105根据大齿轮计算值，令，由计算公式得2W2W2W311NMKCBYPUDJW02由式311求得曲轴在不同转角时，滑块许用负荷曲线如图35所示图35滑块许用负荷曲线综合上面有关大齿轮与小齿轮的弯曲强度计算与接触强度的计算与校核，得出的结果为,符合该设计方案的要求。2W1W315连杆及滑块的计算连杆与滑块通过球头螺杆连接在一起与曲轴连接，将曲轴的旋转运动转化成连杆上下往复运动，对工件进行冲压，是曲柄连杆机构中重要组成部分，因此分析它是设计曲柄压力机不可缺少的一部分。球头螺杆尺寸的确定连杆分为长度可调与长度不可调两种形式，长度可调连杆由连杆体与球头调节螺杆组成。用手动或机械的方式改变二者的位置就可以改变连杆长度，从而改变压力机的装模高度。调节方式视压力机的公称力大小，可直接用扳手调节螺杆或通过螺轮付，棘轮棘爪等手动形式和由电动机通过涡轮付驱动的机动方式14。这种球头可调节连杆，加工简单，装配调整维修容易，结构紧凑，连杆系数小，滑块导轨所受侧压力及曲轴所受扭矩也较小。长度不可调的典型机构是连杆下端与圆柱销与调节螺母连接，连杆刚性较好，和球头相比，加工方便，该结构调节螺杆不承受弯矩，但由于连杆系数略有增加，滑块侧压力较大，轴齿轮受扭矩也有所增加，且销轴所受面积比球头小，如采用三点式支承或圆柱面接触传递扭矩，由于加工困难，维修方便，故采用较少。连杆有关的主要尺寸，可有表22初定表33连杆相关尺寸参照表符号推荐尺寸BDO23D4HGP7593BD80O1B9OD865321球头式连杆如图36所示图36球头式连杆尺寸由上表可得球头螺杆各尺寸取120MMMDB140967593取90MMMDDBO698703590取80MMO4182取120MMB23取150MMMDDO16735654取200MMH021连杆常用铸铁ZG35或铸铁HT200制造，经正火或退火，调节螺杆用45号调质处理，球头表面淬火，硬度HRC4045,螺杆采用三角形螺纹。连杆计算连杆的计算简图如图37所示图37连杆的计算简图连杆受到压应力及弯曲应力的联合作用，危险截面AA处的合成应力由下式计算式中危险截面压应力PAPANWRHR压力机公称力AGRFP/GP危险截面AA截面积31222504MDAPAR19/63危险截面的弯曲应力PAW式中危险截面的截面模数对圆形截面AWWM/A3M310DWA危险截面的弯矩NM313/LRXRPBABGAERRORREFERENCESOURCENOTFOUND摩擦系数取00575MMAR60MMBR危险截面至球头中心的距离为60MMX连杆长度640MML将数据带入式中求得141915384AMAPHAP由于调节螺纹的抗弯强度均比挤压强度，剪切强度低，且连杆体的材质比螺杆差，所以只需验算连杆体螺纹的弯曲应力16。综合所有计算最后所得连杆尺寸如图38所示图38连杆尺寸图316滑块的确定对于普通的型的开式压力机，滑块导向长度与宽度之比为1316，滑块导BL/向长度与滑块行程有关，行程越大，导向长度越长，一般取（557）S，则取100MMML1802075因为1316取14则B60MM滑块尺寸图如图39所示B/图39滑块的尺寸图第四章电机选型41电机选型分析压力机加工具有负载大、冲击强的特征，直接驱动用伺服电机与传统压力机用电机相比，需要输出更大的扭矩，具备更强的抗扰动能力。因此，有必要对直接驱动用伺服电机选型进行分析。电机两个主要选型参数为额定功率和额定输出扭矩，其中电机功率计算除了分析压力机一个工作周期所消耗的能量，还应考虑加减速动态过程。42功率计算已知曲柄压力机参数公称压力PG600KN，滑块行程140MM，公称力行程5MM，平均行程次数为57SPM（2575），封高调节量为80MM，公称压力角，曲1962G柄半径R70MM，连杆长度L640MM，连杆系数，齿轮传动机构减速比019R/L为10。本项目中计算伺服电机功率时，应考虑两部分首先是恒速驱动时一个工作周期所消耗的能量,其次是加速时消耗的能量。1恒速驱动下电机功率计算压力机一个工作循环所消耗的能量A为（412345AA1）式（41）中为工件变形功（属有效能量）；1A为拉深垫工作功，即进行拉深工艺时压边所需的功（属有效能量）；2为工作行程中曲柄滑块机构摩擦消耗的能量；3为工作行程时压力机受力系统的弹性变形所消耗的能量；4A为压力机空程向下和空程向上时所消耗的能量。5A工件变形功1曲柄压力机通常用于冲裁、拉深、模锻和挤压等工艺，不同工艺工件变形所需的能量不同，在工作行程内压力机的工作负荷如图43所示。通用压力机是以厚板冲裁负荷作为变形功的计算依据。0PSGHP变形力S滑块行程图41压力机工作负荷图在冲裁工件时,当冲头进入到板料厚度的0405倍时板料即断裂,因此通常取（42）0H45式中为板料厚度，H为切断厚度。0H将图43中的曲线视为三角形，则冲裁时的变形功为（43）1AGP2考虑到曲线为鼓形，应增加裕量，则07（44）1GH将式（42）代入（44）得0315（45）1AGP对于单级传动压力机，有以下经验公式（46）02GH则926J1A0356331061B拉深垫工作功2对于带拉深垫的压力机，应按浅拉深工艺来计算工艺变形功。根据文献介绍，当量浅拉深功略大于式（45）计算出的厚板冲裁功。为设计方便，用厚板冲裁功代替浅拉深功。但应考虑工件压边所需的功，即拉深垫工作功，消耗的能量大小取决于压紧力和工作行程。拉深垫工作功计算公式为（47）G2GPS1A63式中为压力机公称压力，S为滑块行程长度。GP则23333J2A36014/C曲柄滑块机构摩擦消耗的能量3A对于通用压力机，曲柄滑块机构摩擦消耗的能量可由如下公式表示（48）053MGPA其中为摩擦当量力臂，为公称压力，为公称压力角。MG计算公式为，已知参数摩擦系数12ABOLD004，0109，曲轴曲柄颈直径160MM，球头直径150MM，曲轴支承BD颈直径130MM，则00411091600109150130/2647MM。ODM因此，0500064760003426638J3A310D压力机受力系统的弹性变形所消耗的功4A压力机处于工作行程中时，机身和曲柄滑块机构等受力系统因受载产生弹性变形，因而引起能量损耗，有时一部分的弹性变形能量可以转化为有用能量，为了安全，认为全部弹性变形能量都已损失。（49）4A12GPH其中表示压力机总的垂直变形，为压力机垂直刚度，查表得开式压HHC力机推荐值为400，60040015MM。HCKN/M则600152450J4A3103E空程向下和空程向上时所消耗的能量5A根据文献提供的试验数据，查表得到对应60吨压力机空程损耗功为978J，因此978J。5A综合以上分析，压力机一个工作循环所消耗的总能量92623333663845097853511J12345AA压力机一个工作循环电机平均功率为（410）KANT式中K为电机安全系数，查表得K15；T为工作循环时间，N为滑块1TC行程次数，N57，为行程利用系数，手动送料时05，则NCNT21S,为压力机总效率，带拉深垫且为手动送料时为045。6057因此N85（KW）。315242电机加速或减速时电机功率计算在一个冲压行程中，伺服电机的速度经历匀速、减速、加速的变化过程，因此在确定伺服电机的功率时，还需考虑其加、减速时的动态转矩。电机转矩的变化由电机的运动方程决定，电机的运动方程为（411）LFDWTJT其中T为电机输出转矩，为折算到电机轴的负载转矩，为机械摩擦转矩折算LFT到电机轴的摩擦转矩，为电机轴转速，J为折算到电机轴上的总转动惯量。图44为变速驱动时伺服电机运动模型，到为减速区，到为加速区，其余0T12T3时段为匀速区。系统加速时,T,即0，电机提供加速力矩；当系统减速时，LFDTT,即0，电机提供制动力矩。LFDT匀速区匀速区减速区加速区T0T1T4T2T3上死点下死点图42伺服电机变速运动模型首先讨论系统加速，设加速力矩为，则J，已知电机轴上的总惯量为ATADT0574，滑块最高行程次数为75，则电机输出轴转速为750RPM,滑块一个工作循2KGM环所用的时间为105S，滑块行程为140MM，工作行程为5MM。在此预先按一级减速计算。进行拉深工艺时，滑块行程次数变化最大为25SPM加速到75SPM，25SPM时电机转速为2510150RPM，因此，电机从250RPM加速到最大角速度750RPM才能满足工艺及速率要求。到下死点的时间为007S。综合生产效率和节能的考虑，1T514026齿初步设定加速时间为02S,则电机的最大加速度为2617（）DTMAXINT722RAD/S则J261705741502NM。AT电机按最大的加速度加速到750RPM时的瞬时动态功率为7502314150260118（KW）EAA260NP电机通过再生制动减速，电机工作在发电机状态，此时将产生能量反馈到直流母线，因此没有消耗能量，无需考虑在电机功率内。43电机转矩计算1电机负载转矩电机负载转矩为机械负载转矩换算到电机输出轴上的扭矩，计算公式为（412）LGSIN/TPRI齿其中600KN，曲柄半径R70MM，0，10。GP则6001411NMLT3107SIN1962/2电机摩擦转矩工作时压力机的转动部件上的摩擦转矩是不可忽略的。主要的摩擦有四处A滑块导轨面；B曲轴或芯轴支承和轴承之间的摩擦；C曲柄颈和连杆大端轴承之间的摩擦；D球头与球头座之间的摩擦。据此，机械摩擦总转矩为（413）G12JFAB0TPD其中为机械摩擦总转矩，为机械摩擦系数，对开式压力机004005；JFT，在计算曲柄滑块机构摩擦消耗的能量已求得12AB0MD648MM，则3888NM。JF361648机械摩擦总转矩换算到电机轴上的转矩为3888（1009）432NM/FJFTI因此，电机轴上的最大转M。在工作行程内，电LFT机工作在过载状态，设计过载倍数为3，因此184336143NM。E根据以上计算，以满足工作最大力矩的条件选择伺服电机的功率。确定电机参数为额定功率30KW，额定转速为750RPM，额定电压为220V，额定电流为70A，额定转矩为615NM,查机械手册选定型号为Y225M6第五章控制系统的设计51硬件设计511PLC选型目前，世界上有200多个厂家生产可编程控制器产品，比较著名的PLC生产厂家主要有美国的AB、通用（GE）、日本的三菱（MITSBISHI）、欧姆龙（OMRON）、德国的西门子（SIMENS）、法国的TE、韩国的三星（SUMSUNG）、LG等。目前三菱PLC已经广泛应用于农业、渔业、交通、食品工业，制造业，娱乐业、健康和医疗，健康和环境PLC是在继电器控制基础上以微处理器为核心，将自动控制技术，计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的一种新型工业自动控制装置。目前PLC已基本替代了传统的继电器控制系统，成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，居工业生产自动化三大支柱（可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造）的首位。三菱PLC系列目前主要有FX1N系列,FX1S系列,FX1N系列,FX2N系列,FX2N系列,FX3U系列,FX3UC,Q系列,A系列,L系列下面就一一来介绍这些系列型号。三菱PLC系列型号表51PLC型号表型号参数面价FN1N40MRD输入点24,16点继电器输出直流供电4010FN1N24MRD输入点14,10点继电器输出直流供电2990FX1N60MT001输入点36，24点晶体管输出4800FX1N40MT001输入点24,16点晶体管输出4130FX1N24MT001输入点14,10点晶体管输出3400FX1N14MT001输入点8,6点晶体管输出2400FX1N60MTD输入点36，24点晶体管输出直流供电4600FX1N40MTD输入点24,16点晶体管输出直流供电4100FX1N24MTD输入点14,10点晶体管输出直流供电3100FX2N128MR001输入点64，64点继电器输出10120FX2N80MR001输入点40，40点继电器输出7030FX2N64MR001输入点32，32点继电器输出6280FX2N48MR001输入点24，24点继电器输出5490FX2N32MR001输入点16，16点继电器输出5180FX2N16MR001输入点8，8点继电器输出4150FX2N80MRD输入点40，40点继电器输出直流供电7030FX2N48MRD输入点24，24点继电器输出直流供电5490FX2N32MRD输入点16，16点继电器输出直流供电5180FX2N128MT001输入点64，64点晶体管输出10330FX2N80MT001输入点40，40点晶体管输出7180FX2N64MT001输入点32，32点晶体管输出6410FX2N48MT001输入点24，24点晶体管输出5600FX2N32MT001输入点16，16点晶体管输出5290FX2N16MT001输入点8，8点晶体管输出4240FX2N80MTD输入点40，40点晶体管输出直流供电7180本次设计中共6个输入量，共6个输出量，共计12点，因此选用了FX2N16MR001输入点8，继电器8点输出512PLC电路设计分配I/O地址分配根据机械手的输入信号为6个，输出信号为6个，建立I/O地址分配表。建立信号地址分配表如表所示表52信号地址分配表输入信号输出信号名称功能编号名称功能编号SQ1检测有物体进入系统X0KM1带动进入物体旋转以作扫描Y0SQ2识别物体是易拉罐X1KM2推动易拉罐进入冲压区Y1SQ3识别物体不是易拉罐X2KM3推动非易拉罐进入退罐口Y2SQ4检测有罐体进入冲压区X3KM4冲压罐体压扁Y3SQ5检测压扁是否完成X4KM5推送罐体进入存储箱Y4SQ6检测是否有罐体进入存储箱X5KM6执行退币Y5PLC外部接线如图所示图51FX2N16MR外部接线52软件设计521梯形图结束语毕业设计是培养学生综合运用所学知识、发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。回顾这次毕业设计，从选题到定稿，从理论到实践，在这段毕业设计期间里，可以说得是苦多于甜。通过本次毕业设计，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。对我来说，收获最大的是方法和能力那些分析和解决问题的方法与能力。在整个设计过程中，我发现我们这些学生最最缺少的是经验，没有感性的认识，空有理论知识，有些东西很可能与实际脱节。此次设计需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来，从中暴露出自身的不足，以待改进。通过这次毕业设计，我懂得了理论与实际相结合是很重要的只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重。在设计的过程中也发现了自己的不足之处对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如伺服电机选用的确定、曲轴连杆机构怎么计算、齿轮部分的具体应该怎么设计等等。通过这次毕业设计之后，又把以前所学过的知识重新温故。这次毕业设计使我受益匪浅，为我今后的学习和工作打下了一个坚实而良好的基础。在此衷心感谢各位老师的帮助和指导。致谢经过近四个月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个大学生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周的地方，如果没有指导老师的督促指导，以及一起工作学习的同学、朋友们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里，首先要感谢的是我的指导老师谭季秋老师。谭老师虽然工作繁忙，但是每周都不辞辛苦抽出时间亲自指导和检查督促我们做毕业设计，从开题报告到查阅资料，从设计草案的确定、修改，到中期检查，再到后期详细设计，装备草图等等整个过程中老师都给予我悉心的指导。除了敬佩老师的专业水平以外，老师教学严谨的态度，科学研究的精神是永远值得我学习的榜样，并会一直积极影响我今后的工作和学习。其次我要感谢我的父母和与我一起做毕业设计的同学们。父母给了我强大的精神动力，同学们在本次设计中勤奋工作克服许多困难来完成此次设计，并分担了许多工作。如果没有他们的支持和努力，此次设计的过程将变得非常困难。我还要感谢的是学校图书馆的开放，让我们有足够的资料可以参考，查阅。还要感谢一直以来所有的老师，为我打下了机械专业知识的基础；同时感谢所有的同学们，正因为有了你们的支持，本次毕业设计才会顺利完成。通过毕业设计，使我对机械材料成形设备这门课程进一步加深了理解。对于各方面知识之间的相互联系有了实际的体会。同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有相当的距离，还需进一步的学习和实践。本设计由于时间紧和对知识掌握的程度有限，在设计上不很周详，许多应该考虑的因素可能没有体现出来。在设计过程中，我得到了老师的精心指导和各方面的帮助，才得以顺利进行，在这里再次表达我的谢意。参考文献1孙桓、陈作摸主编，机械原理（第六版），北京高等教育出版社2郑建荣主编，ADAMS虚拟样机技术入门与提高，北京机械工业出版社3张春林、曲继方、张美麟编著,机械创新设计,北京机械工业出版社,1999年4月4符炜主编,机械创新设计构思方法,湖南湖南科学技术出版社,2006年1月5申永盛机械原理教程M北京清华大学出版社，20056吴宗泽,罗圣国主编机械设计课程设计手册M，北京高等教育出版社，20067孙桓机械原理M北京高等教育出版社，19988徐灏机械设计手册M,北京机械工业出版社，20009王群UG零件设计实例与技巧M北京国防工业出版社，200510肖景荣，姜奎华冲压工艺学M，北京机械工业出版社，199011王同海实用冲压设计手册M,北京机械工业出版社，199512李硕本冲压工艺理论与新技术M，北京机械工业出版社，200213刘振堂国外数控冲床的现状和发展趋势J锻压机械，2002，17914张宏超金属板材加工设备发展新动向J锻压技术，2004，42415王卫卫，材料成形设备，北京机械工业出版社，200816符朝兴，焦洪宇PRO/ENGINEERWILDFIRE30三维机械设计北京机械工业出版社，2008毕业设计（论文）任务书题目易拉罐回收机设计姓名丁超学院机械学院专业机械电子工程班级机电0901学号50号指导老师谭季秋职称副教授教研室主任陈小异一、基本任务及要求易拉罐废品回收机械用于对易拉罐废品进行处理，使废品便于运输，提高效率，减少成本。本课题要求设计易拉罐回收处理机结构装配图、主要零件图。基本任务1总体方案设计。2机械结构设计回收机结构装配图、主要零件图、结构设计计算。3驱动系统设计电机选择，运动计算，力学计算。4编写设计说明书。二、进度安排及完成时间12013年2月，布置设计课题，交代具体任务。23月1日3月25日，查阅资料，撰写开题报告和文献综述。33月25日5月20日，毕业设计，约在4月中旬进行毕业实习，并撰写实习报告。45月21日6月1日，撰写毕业设计论文，并交电子文档给导师初阅。56月2日6月5日，按格式和要求修改毕业论文，毕业论文答辩。66月5日6月10日，按导师修改意见，修改论文，资料收集存档。AGANEMPLOYMENTTRIBUNALCLAIEMLOYMENTTRIBUNALSSORTOUTDISAGREEMENTSBETWEENEMPLOYERSANDEMPLOYEESYOUMAYNEEDTOMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALIFYOUDONTAGREEWITHTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUYOUREMPLOYERDISMISSESYOUANDYOUTHINKTHATYOUHAVEBEENDISMISSEDUNFAIRLYFORMOREINFORMU,TAKEADVICEFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPEMPLOYMENTTRIBUNALSARELESSFORMALTHANSOMEOTHERCOURTS,BUTITISSTILLALEGALPROCESSANDYOUWILLNEEDTOGIVEEVIDENCEUNDERANOATHORAFFIRMATIONMOSTPEOPLEFINDMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALCHALLENGINGIFYOUARETHINKINGABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,YOUSHOULDGETHELPSTRAIGHTAWAYFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPATIONABOUTDISMISSALANDUNFAIRDISMISSAL,SEEDISMISSALYOUCANMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,EVENIFYOUHAVENTAPPEALEDAGAINSTTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUHOWEVER,IFYOUWINYOURCASE,THETRIBUNALMAYREDUCEANYCOMPENSATIONAWARDEDTOYOUASARESULTOFYOURFAILURETOAPPEALREMEMBERTHATINMOSTCASESYOUMUSTMAKEANAPPLICATIONTOANEMPLOYMENTTRIBUNALWITHINTHREEMONTHSOFTHEDATEWHENTHEEVENTYOUARECOMPLAININGABOUTHAPPENEDIFYOURAPPLICATIONISRECEIVEDAFTERTHISTIMELIMIT,THETRIBUNALWILLNOTUSUALLYACCEPTIIFYOUAREWORRIEDABOUTHOWTHETIMELIMITSAPPLYTOYOUIFYOUAREBEINGREPRESENTEDBYASOLICITORATTHETRIBUNAL,THEYMAYASKYOUTOSIGNANAGREEMENTWHEREYOUPAYTHEIRFEEOUTOFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASETHISISKNOWNASADAMAGESBASEDAGREEMENTINENGLANDANDWALES,YOURSOLICITORCANTCHARGEYOUMORETHAN35OFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASEYOURECLEARABOUTTHETERMSOFTHEAGREEMENTITMIGHTBEBESTTOGETADVICEFROMANEXPERIENCEDADVISER,FOREXAMPLE,ATACITIZENSADVICEBUREAUTOFINDYOURNEARESTCAB,INCLUDINGTHOSETHATGIVEADVICEBYEMAIL,CLICKONNEARESTCABFORMOREINFORMATIONABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,SEEEMPLOYMENTTRIBUNALSTHELACKOFAIRUPTHEREWATCHMCAYMANISLANDSBASEDWEBB,THEHEADOFFIFASANTIRACISMTASKFORCE,ISINLONDONFORTHEFOOTBALLASSOCIATIONS150THANNIVERSARYCELEBRATIONSANDWILLATTENDCITYSPREMIERLEAGUEMATCHATCHELSEAONSUNDAY“IAMGOINGTOBEATTHEMATCHTOMORROWANDIHAVEASKEDTOMEETYAYATOURE,“HETOLDBBCSPORT“FORMEITSABOUTHOWHEFELTANDIWOULDLIKETOSPEAKTOHIMFIRSTTOFINDOUTWHATHISEXPERIENCEWAS“UEFAHASOPENEDDISCIPLINARYPROCEEDINGSAGAINSTCSKAFORTHE“RACISTBEHAVIOUROFTHEIRFANS“DURINGCITYS21WINMICHELPLATINI,PRESIDENTOFEUROPEANFOOTBALLSGOVERNINGBODY,HASALSOORDEREDANIMMEDIATEINVESTIGATIONINTOTHEREFEREESACTIONSCSKASAIDTHEYWERE“SURPRISEDANDDISAPPOINTED“BYTOURESCOMPLAINTINASTATEMENTTHERUSSIANSIDEADDED“WEFOUNDNORACISTINSULTSFROMFANSOFCSKA“AGEHASREACHEDTHEENDOFTHEBEGINNINGOFAWORDMAYBEGUILTYINHISSEEMSTOPASSINGALOTOFDIFFERENTLIFEBECAMETHEAPPEARANCEOFTHESAMEDAYMAYBEBACKINTHEPAST,TOONESELFTHEPARANOIDWEIRDBELIEFDISILLUSIONMENT,THESEDAYS,MYMINDHASBEENVERYMESSY,INMYMINDCONSTANTLYALWAYSFEELONESELFSHOULDGOTODOSOMETHING,ORWRITESOMETHINGTWENTYYEARSOFLIFETRAJECTORYDEEPLYSHALLOW,SUDDENLYFEELSOMETHING,DOIT一字开头的年龄已经到了尾声。或许是愧疚于自己似乎