气动式定尺飞锯机的结构设计【12张CAD图纸+PDF图】
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南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：沈立学 号：05010224专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：气动式定尺飞锯机的结构设计指 导 教 师:武培军 吴晟2009 年 3 月 22 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告文 献 综 述摘要 本文献综述介绍了气动式飞锯机在连续轧制各种型材、管材等生产线上的重要功用,它能保证一定的精度.气动式定尺飞锯在当前国内外都得到了广泛的应用,与其它飞锯机相比,它成本低,满足精度要求,适合中小企业的优点,所以本文献通过介绍几种飞锯机的特点不同，说明了气动飞锯机的优点，以及介绍了该飞锯机的工作过程、控制系统特点、设计路线和注意的问题等等。关键词 定尺飞锯 气动式飞锯机 气动1 气动式飞锯机的功用随着国民经济的发展，现代化的大型厂房、大跨度的展览场馆、体育运动场馆、大型仓储、桥梁、机场、起重、运输、车辆等各行各业广泛地采用钢结构，使得钢结构需求量大幅度增加，对钢结构钢材材质、规格品种也提出了更高的要求。2001年我国冷弯型钢生产30万吨（不包括钢管和涂层板）。据中国钢协冷弯型钢分会统计2001产量约有70万吨，加上其他行业（农机、水电、汽车、机械等）约有150万吨，占全国钢材产量的1左右，而国外工业发达国家冷弯型钢占全国钢材的3.05.0。冷弯型钢的特点： 可生产各种复杂的断面与热轧型钢相比具有断面形状合理、重量轻，强度高的优点，又在冷弯加工中提高了强度。比一般热轧型钢的构件节约钢材10.050.0。在线定长切割飞锯机是冶金企业连续轧制各种型材、管材等生产线上不可缺少的重要设备，用于连续生产中将无限长的钢管按预定的长度在线自动切断。定尺飞锯机在生产中决定着管材的质量、长度等。它的精度保证了管材的精度1。2 定尺飞锯机的国内外现状在国外定尺飞锯机的发展很快，基本上都能达到国际标准。我国焊管生产设备起步较晚，一些关键设备比较陈旧。随着钢铁行业的飞速发展，对钢铁加工行业提出了要求。全国各地加工业也开始着眼于技术开发。就定尺飞锯机来说，从技术含量较低的液压传动，气动传动，发展到如今的微机控制定尺飞锯机，电液数控飞锯机等。下面介绍几种现代主要应用生产中的飞锯机：2.1 微机控制定尺飞锯机微机控制定尺飞锯机是由微机控制系统、大功率可逆伺服系统、机械液压、气路系统所组成的机电一体化高技术产品焊管、冷弯生产线的关键组成设备，可用于高速跟踪自动切割钢管、型材等14。2.2 电液数控飞锯机电液数控飞锯机是由微机控制电子液压传动，一般包括液压箱，电子计算机，软件等几部分组成，采用半开环控制无参数调整，电路简单，性能稳定，故障率低。机床可实现程序锯切，预设多种锯切定尺与其根数，自动转换可不停车，改变定尺要求，也可人为暂时中断运行15。2.3 伺服飞锯机伺服飞锯机是于2002年面世的一种新型飞锯机，锯切长度5.5m6m时，锯切精度为0mm+5mm，高于国际上通用的英国Bs标准(0mm+6mm)。锯切精度提高了16.7，且在这方面处于国际先进的水平1。3 气动式定尺飞锯的工作过程气动式定尺飞锯机是为由光电脉冲编码器、分别测出型钢的长度及速度和锯切小车的位移量，由PLC进行运算，当型钢长度(以切口为零点)等于设定长度减去残长，PLC发出启动讯号，助推缸、长缸气阎合上，推动锯切小车作加速运动，再经过(这时残长为零)，PLC发出夹紧命令，锯切小车完成夹紧、铝切，抬锯，橙夹等动作，当PLC收到松夹信号，发出长缸气阀换向接通命令，锯切小车在长缸推力下返回原点，等待下一次锯切。4 气动式定尺飞锯的控制系统的特点（1） 全部保留了原来机械定尺飞锯装鬣的气动小车锯切机构及传动方式不变，有利于者设备的技术改造，上马快，投资省。机组还保留了原有的操作习惯，工人易掌握(即人机亲善性好)，日常维修很方便。（2） 控制系统依据我们研究的控制模塑，充分运用PLC软件编程能力，充分考虑到。气源压力波动和气动执行元件的离散性对定尺精度的影响。 在低挡PLC上完成2路高速脉冲输入、运算，比较等要在高档PLC才具有的功能 能在20mmin50mrain的生产线速度范围内跟踪锯切，达到较高精度。本系统电气控制部分定尺精度1mm，在180生产线上的试生产，抽拴结果，其定尺精度较高，平均绝对误差5mm，是我们所知的气动飞锯能达到前较高精度13。（3） 本系统设计运用了系统可靠性理论，在满足系统功能的条件下，硬件尽可能简化，装宦上一体化。关键元器件选用可靠性很高的元器件(即提高系统瓶颈的可靠度)，本系统主控回路平均无故障工作时间大于l万小时。（4） 关键元件如脉冲编码器等设有自检功能。5 本设计的目的与意义目前市场上大量应用的在线定尺飞锯机主要有气动式飞锯机，液动式飞锯机，电脑锯等几种形式。其中，气动式飞锯机的锯切割装置，夹紧装置，主传动装置都是气动的，与近些年市场上推广的电脑锯相比，气动式飞锯机本低(只有微机控制飞锯的15，进口机组的115)，安装使用方便(只有一只程控柜位于生产线旁，无需专用机房)，定尺精度较高，其平均绝对锯切误差5mm，可靠性好，主机的平均无故障工作时间大于l万小时，操作维护方便，只要电工即可承担，是改造国内钢管、型钢生产线的优良机组，有广泛的推广前景，但是，电脑锯它也存在着一定的缺陷,例如：(1)价格偏高，一台设备近30万元。一次性投资很大，一般中小厂家难以承受；(2)微机抗干扰性能差，使得控制设备结构复杂。现场安装要求高；(3)调试以及维修保养困难，需专门人员维护，一旦发生故障很难立即排除。但它也具有一定的缺陷，噪音大，利用率低，无功损耗大，工作速度不稳定，零部件损坏的概率大等。而气动式飞锯机恰恰具有成本低、寿命长、工作可靠、使用维修方便的特点，其定尺精度也足以满足要求，固市场前景广阔2。因此，针对大量中小企业这一中低端市场，结合我国的国情,选定了“气动式定尺飞锯机”作为毕业设计的攻关课题。参 考 文 献1 孙瑞岐，崔芸DYJ-97A-89 低噪音滚压式飞锯焊管J1999 (9)：38-392 任翀，郝勇，李艳菲FJ114 微机控制定尺飞锯系统定尺精度分析J包头钢铁学院学报，2003（3）：63-653 倪振亚，姚燕顺，李林杰，魏雪冬，章凤翎新型PS76-80飞锯机J WELDED PIPE AND TUBE，2000(7)：40-434 王懋瑶液压传动与控制教程M天津：天津大学出版社，19955 何绪节凡曾发祚.脉冲与数字电路M成都：成都电子科技大学出版社，19956 李宗林电流断续的调速系统J.电气传动，1985(6)7 张键快速数字直流传动系统中的若干问题J.电气传动，1989(2)8 鼓志瑾电气传动与调速系统M北京：北京理工大学出版社，1988：20-809 唐济扬以太网与现场总线技术J国内外机电一体化技术，2002，5(5)：7-1310 冯冬芹，金建祥，周小文，等Eemet与现场总线J国内外机电一体化技术，2003(5)：38-4311 张浩，谭克勤，朱守云现场总线与工业以太网络应用技术手册M上海：上海科学技术出版社，200212 马忠梅，徐英慧，叶勇建，等AT91系列ARM核微控制器结构与开发M北京：航空航天大学出版社，200313 左健民液压与气动传动M北京：机械工业出版社，199214 程东等上海金属J .上海金属，1992(2)：4915 程武SM120 ETS- L 型飞锯机J焊管，1993(6) 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 设计中需注意的问题1）锯切小车与定尺小车之间要刚性联接且稳定，一般多采用50mm钢管制作。2）锯切小规格钢管时因钢管刚性差，易弯曲，从而影响定尺精度，需要增加防弯压辊。3）气压源压力要稳定可靠，才能准确、协调完成飞锯机的各项动作，保证定尺精度的准确和生产的连续。4）在夹紧、锯切到松夹的过程中，飞锯小车的行走速度应与焊管轧制速度基本同步。5）锯切精度要满足焊管产品标准要求。6）由于飞锯是生产线上的一个重要环节，因此要求设备运行可靠， 否则一出故障将全线停产。7）控制系统的关键问题是在小车与轧管速度同步的瞬间，如何使锯片与管端间的距离正好是定尺钢管的设定长度。 采用的手段1 在学校图书馆查阅相关资料。2 在工厂的实践毕业实习。3 通过老师和工程师的指导。4 通过浏览因特网上的相关资料。通过对相关资料和数据的理论计算和分析。 工作路线：1) 设计准备了解设计任务书，明确设计要求、工作条件、设计内容的步骤；通过查阅有关设计资料，参观实物征询操作人员的建议等，了解设计对象的性能、结构及
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