气动课设说明书气动压曲机

1、 . . . 燕山大学课 程 设 计 说 明 书项目名称： 气动压曲块机 姓 名：日升、耀成、蒙、闫晗、超指导教师：吴晓明 职 称：教授2011-12-1227 / 28燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：机械工程学院 基层教学单位： 机控系 项目名称气动压曲机指导教师吴晓明小组成员分工日升：纯气动系统设计与原理图、电控气动系统设计与原理图；耀成：系统实验方案设计级实验报告撰写；蒙：计算选型与说明书编写；闫晗：气缸装配图与缸筒零件图CAD绘图超：参与实验系统的搭接和撰写汇报PPT文稿项目考察知识点1. 在理解气动传动与控制原理的基础上，提高分析实际问题和解决实际问题的能力。2. 学会典型气

2、压传动与控制系统的基本设计方法、计算设计步骤和CAD原理图绘制方法。3. 掌握基本的气动控制系统的消障方法4. 气动控制系统的实现项目设计参数模框移动缸A，输出力1800N，行程200mm，压实缸B输出力2900N，行程140mm，压板起落缸C输出力600N，行程125mm（1） 工艺要求：设备启动后，模框左移，顶板下移，装料后，模框退回，压板落下，顶板上移压实，压板抬起，曲块顶出（2） 工作要求：具有自动和手动两只操作方式，运动平稳（3） 工作环境：室加工项目实施容1. 正确合理的设计气动控制系统2. 搭接安全可靠的试验系统3. 完成气压系统原理图（A2X2）4. 气压传动系统设计计算说明书

3、 1本（不少于15页）5. 气缸装配图 1（A1）、缸筒零件图1（A2）项目结题须提交材料1. 原理计算选型说明书2. 系统原理图和系统中A气缸的装配图和缸筒零件图3. 小组各成员具体分工完成情况报告4. 实验报告与汇报用PPT演示文稿项目实施时间节点要求第一周：收集资料完成系统的计算设计、选型。原理图绘制前期工作第二周：完成系统设计，装配图和零件图的绘制第三周：完成实验系统的搭接第四周：完成项目研究报告、设计使用说明书与汇报所用PPT小组分工与贡献姓 名课题组分工日升：日升：纯气动系统设计与原理图、电控气动系统设计与原理图；耀成：耀成：系统实验方案设计与实验报告撰写；蒙蒙：计算选型与说明书编

4、写；闫晗闫晗：气缸装配图与缸筒零件图CAD绘图超超：参与实验系统的搭接和撰写汇报PPT文稿摘要本文根据课本所学，在老师的指导下进行了气动压曲块机系统设计与实验实现。气动压曲块机系统设计包括纯气控系统和继电器控制系统，而两种系统都有自动和手动两种操作方式。掌握了基本的气动控制系统消障方法，并在实验室成功搭建出上述两种系统，且工作正常。关键词气动 纯气控 继电控制 实验实现 目 录2摘要3第1章绪论51.1 课题背景51.2气动压曲块机的发展方向5第2章气动压曲块机的设计62.1 气动压曲块机工艺要求62.2气动压曲块机机构简图62.3气动压曲块机设计过程72.3.1工作程序框图72.3.2 X-

5、D线图与判别障碍82.3.3气动逻辑原理图92.3.4气动压曲块机的纯气动控制回路92.3.5气动压曲块机的继电器控制回路112.4 元件的选取122.4.1选取执行元件122.4.2 选择控制元件142.4.3 选择辅助元件152.4.4 确定管道直径与压力损失152.4.5 选择空气压缩机16第3章气动压曲块机的实验搭建173.1气动压曲块机的实验搭建17结论20心得21参考文献26第1章 绪论1.1 课题背景大曲为各大曲酒厂用量很大的糖化发酵剂。曲块的原料组成，因酿酒的工艺不同而不同。高温曲酿酒，曲料为小麦；中温为曲酿酒，曲料主要由大麦、小麦、豌豆等组成。曲块的制造时由曲料机粉碎并按一定

6、配比加水拌匀定量压缩成曲坯，经一定时间的堆积培养、发酵而形 成的失去大部分水分的干股块状物体，其外形尺寸（ 200 400）*（100300）*（50150） mm3 。再经几个月的风干贮藏成为含水率为 12 15% 的曲，曲经粉碎后即可使用。 这种压曲块机采用压缩空气作为动力，一次气动静压成型，生产率为 350 -500块/小时，与液压式压曲机一样，该机仍然属于一次成型法，喂料和压曲分部进行操作，因此，仍然存在着曲块表面紧，中心部分松，提浆不好，启动系统检修维护困难，气泵噪音大，生产率低等缺点，目前在白酒厂中很少使用。 1.2气动压曲块机的发展方向1、发展机电一体化多次成型制曲压块机。多次成

7、型，取胚质量 好，生产率高，是制取压块机的发展方向。现有制取压块机均为单一的机械设备，可以综合使用机械液压气动的技术，发展多次成型，结构紧凑，生产率高，能耗小的集成制取压块机。 2、增加喂料装置，喂料的多少与是否均匀，直接关系到曲块的形 状，尺寸与松紧度，现有制曲压块机大多为独立喂料装置或喂料装置 达不到要求，导致曲坯形状、尺寸与松紧度差异较大，为了达到均匀稳定喂料，必须研制新型喂料装置，可采用振动喂料、刮板喂料与皮带输送喂料等装置。第2章 气动压曲块机的设计2.1 气动压曲块机工艺要求工艺要求设备启动后，模框左移，顶板下移，装料后，模框退回，压板落下，顶板上移压实，压板抬起，曲块顶出工作要求

8、具有自动和手动两只操作方式，运动平稳工作环境室加工2.2气动压曲块机机构简图 图1 气动压曲块机结构简图2.3气动压曲块机设计过程2.3.1工作程序框图模框左移顶板下 移模框右移压板压下顶板上移压板抬起A1B0A0C1B1C0图2 工序图2.3.2 X-D线图与判别障碍图3 X-D图2.3.3气动逻辑原理图图4 气动逻辑图2.3.4气动压曲块机的纯气动控制回路手动控制阀 S1-S6 实现对各气缸的单独操作，图中设置暂停按钮是预防工作中出现意外的紧急情况，切断气源排除故障之用。在排除故障后，由复位按钮回复气源供气，使之继续工作。图5 纯气动控制回路2.3.5气动压曲块机的继电器控制回路图6 继电

9、器控制回路SB0是总电源按钮，SB1是手动/自动切换按钮，SB3是单循环按钮，SB4是连续循环按钮。2.4 元件的选取2.4.1选取执行元件1.根据工作要求，选择三个活塞式双作用单活塞杆气缸作执行元件。其安装形式为：模框移动缸A和压板起落缸C缸采用普通双作用式，压实缸B采用头部法兰式，以保证压实质量。2.计算气缸径式中 工作负荷;工作压力;机械效率。选定气缸工作压力为0.6、机械效率为0.8，则气缸的径分别为：模框移动缸：压实缸：压板起落缸：3.选标准气缸根据缸径、行程和安装方式，查设计手册选：模框移动缸：，缸径、活塞杆径、行程；压实缸：，缸径、活塞杆径、行程；压板起落缸：，缸径、活塞杆径、行

10、程；1. 计算各气缸往复动作一次的耗气量：式中气缸径;活塞杆径;气缸行程。模框移动缸：压实缸：压板起落缸：上式各值是按压缩空气计算的耗气量，为选择空压机，需要按自由空气计算耗气量：式中按自由空气计算的耗气量;按压缩空气计算的耗气量;气缸的工作压力。因此，模框移动缸：压实缸：压板起落缸：2.4.2 选择控制元件1.动力回路中的主控阀均为双气控二位五通滑阀（共3件），其公称通径根据所通过流量选定。在本例中，系统对每个气缸的动作时间无特殊要求且在工作过程中除送料缸和冲印缸退回动作同时进行外，其余动作均单独进行，因此上述各阀流量等于该系统单位时间平均耗气量（压缩空气），即式中、和缸在一个工作周期中往复

11、动作次数，本例中均为1；、和缸往复动作一次的按压缩空气计算的耗气量，其值分别为、和工作周期，由此得根据选定公称通径为6mm。查产品样本，由于该阀无此规格，最后确定为8mm。型号为：SYA5220（3个）2.总气源暂停复位阀为双气控二位三通阀，其公称通径根据上述计算流量，确定为8mm，型号为SYJA312；3.手动自动切换阀为两位四通手动阀，通径为2.5mm，型号为VH202-02；气动停止手动阀为两位三通阀，通径为2.5mm，型号为VHK3-02S。4.控制回路中的逻辑元件选用“或”门元件（共6件），公称通径均为2.5mm，型号为VR1210F-08，。5. 控制回路中的行程阀选用二位三通常闭

12、杠杆滚轮式行程阀（共6件），其公称通径均为3mm，型号为VM131-01-01S。6. 控制回路中的手动阀选用按钮式气阀（共8件），其公称通径均为2.5mm，型号为VM001。2.4.3 选择辅助元件1.减压阀选用ARJ1020-M5-04.2.分水滤气器选用1301-002。3.油雾器选用ALF400。4.消声器直接配于主控阀的排气口，选用AN203-KM8型。2.4.4 确定管道直径与压力损失1.空气压缩机至设备的管道直径根据各气缸所需压缩空气量和推荐流速，按下式计算式中管道径;各气缸单位时间平均耗气量的总和。其中；推荐流速，选。代入上式得：最后选定公称通径为8mm的标准管道。2.设备部管

13、道直径根据与元件的公称通经相一致原则，选定动力回路管道公称通径为8mm，控制回路管道公称通径为3mm。3.计算管道中的压力损失。由于本例中管道中的流量小，管道不长，可不其压力损失，而直接确定压缩机至设备的管道中压力损失不大于，设备部管道中压力损失不大于。因此，管道中的总压力损失：4.计算动力回路各元件中的压力损失。本系统动力回路中装有分水滤气器、减压阀、油雾器、总气源开关阀、主控阀和消声器。查手册可得其压力损失分别为、和（其中减压阀中压力损失是与单向顺序阀类比而确定的）。这样，压缩空气流经动力回路各元件时的总压力损失：5.计算回路中的总压力损失。总压力损失等于管道中和元件中压力损失的总和，即：

14、2.4.5 选择空气压缩机1.计算空压机的供气量式中，（查手册），；。根据前面计算结果，可得空压机的供气量：2.计算空压机的供气压根据前面计算结果，可得空压机的供气压：3.根据计算出的供气量和供气压，选用HAA7-06型空压机，其额定排气量为。第3章 气动压曲块机的实验搭建3.1气动压曲块机的实验搭建在完成上述两系统设计之后，我们去实验室搭建出了系统。而且按照预想工序工作，下面是部分实验时的图片，还有两个视频文件在PPT中展示。图7 实验时老师来指导与验收图8 纯气动控制回路图9 继电器控制回路结论项目已按任务书完成所有要求，但实际应用中还可以下按以下方向进行改进：1、发展机电一体化多次成型制

15、曲压块机。多次成型，取胚质量 好，生产率高，是制取压块机的发展方向。现有制取压块机均为单一的机械设备，可以综合使用机械液压气动的技术，发展多次成型结构紧凑，生产率高，能耗小的集成制取压块机。2、增加喂料装置，喂料的多少与是否均匀，直接关系到曲块的形 状，尺寸与松紧度，现有制曲压块机大多为独立喂料装置或喂料装置 达不到要求，导致曲坯形状、尺寸与松紧度差异较大，为了达到均匀稳定喂料，必须研制新型喂料装置，可采用振动喂料、刮板喂料与皮带输送喂料等装置。 。心得1通过这次项目设计，我重新回顾了气压传动系统与电气控制的基础知识，并巩固了以前所学，对于以前学得不太明白的地方，比如气动系统的消障，在做实验的

16、的过程中我通过实践得以把它弄懂。在实验的初始阶段，我们在选型的时候发现气压系统的相关资料比较少，后来老师给我们提供了，一些帮助，比如SMC的样本和一些设计方法，工作才的得以继续进行。在我主要参加的实验过程中，我通过实践发现了气动控制与电气控制各自的优缺点，气动控制安全可靠，气动元件坚固耐用，就算我们接错了某些地方也不会产生什么损坏，但是气动系统回路搭接起来比较复杂，连接不好就容易出现漏气；电气控制的气动部分连接简单，而电气部分可以通过改变回路而实现各种功能，但电气回路在接线的过程中容易发生短路等各种问题。在项目设计的过程中，我们充分的发挥了团结合作的精神，大家各有分工提高了工作效率，又团结协作

17、，将大家的成果综合起来，是我们把整个项目理解透彻。在项目设计过程中，老师们给我们提供了很多帮助，在此对老师们表示感。 耀成心得2本次课程设计涉与了本学期学习的大部分课程，通过本次课程设计的参与，我收获了许多课本上学不到的知识，对团队合作的重要性有了更加深刻的体会。最开始拿到任务书时，自己一头雾水，手忙脚乱，无从下手，但是后来经过小组的讨论以与对相关资料的收集，自己对课程设计的具体容有了比较清晰地把握。通过课程设计，从以前对气动与电气控制的一知半解，加之对各种资料的研究分析、各种因素的综合考虑，渐渐于脑中形成清晰的轮廓。在本次课程设计的各个环节中，让我体会最深的是实验环节与小组分工合作。课设比较

18、难，有些棘手，但是通过我们的配合、感悟与老师的答疑，每个人对这门课的了解和掌握都上升了一个高度。在实验中我们具体掌握了从设计到实验模拟转化的方法，并从中发现问题，逐步解决其中的问题，同时，我们对电气元件与气动元件的使用注意事项有了实际经验，并让我们对理论学习的重要性有了清晰地认识，因为只有对理论知识牢固的掌握才能才实验是对面临的问题找到实质有效的解决途径，否则只会南辕北辙。通过团队的集体努力，我们按期完成了既定任务，并在这个过程中，通过合理分工，提高了效率，达到预期的目的。做课程设计过程中最大的感想是我们自己的知识储备还很不够，很多知识点都要现查书，或是在网上搜。我们没有真正的实际工程经验不能

19、真正的做到工程上的具体要求，可是，我们依然收益良多。蒙心得3四周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础

20、通过这次气动回路设计，本人在多方面都有所提高。通过这次气动设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行气动回路消障设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了气压传动与控制设计等课程所学的容，掌握气动回路设计的方法和步骤，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。在这次设计过程中，体现出团队气动设计回路的能力以与综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此感我们的吴晓明老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；

21、老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感对我帮助过的同学们，你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。 由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,本人将万分感。 日升心得4通过这次课程设计使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，这毕竟

22、第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中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。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。课设中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次课设也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在此我们表示感！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感！闫晗心得5紧而又辛苦的四周课程设计结束了，当我快要完成老师下达给我们的任务的时候，我仿佛经过了一次翻山越岭，登上了高山之巅，顿感心旷神怡，眼前豁然开朗。课程设计是是对我们进行的一次较全面的设计训练，也是气压传动与控制课程全部结