气动系统设计与分析大作业知识讲解

1、气动系统设计与分析大作业削力/摩宁波理工学院气动系统设计与分析大作业题 目 气动系统设计与分析姓 名 陈明豪学 号 3110612003专业班级 机电111指导教师黄方平学 院机电与酢源工程学院完成日期 2014 年12月30日目录设计任务1.2 总体方案设计 2.系统控制流程图2气动原理设计2工作过程3循环工作：工件夹紧钻孔返回工件松开推出工件准备下一次动作3.PLC控制程序3系统仿真33气动系统设计计算5.执行元件选择5夹紧气缸参数计算5钻孔气缸参数计算5推出气缸参数计算6控制元件选择6确定管道直径7气动辅助元件的选择3.5选择空压机83.6元件明细列表84设计小结95参考文献1.01设计

2、任务某专用打孔机的结构如下图所示，其动作要求如下：工件夹紧-钻孔-返回-工件松开-推出工件-准备下一次动作。要求夹紧力200N,钻孔推力大于100N,画出系统的气动原理图，写出计 算过程，选择气缸型号，画出控制程序流程图并利用automation软件仿真。（提 交设计说明书，PLC控制程序，automation仿真图）气动原理图图12 总体方案设计系统控制流程图控制流程图图2-1气动原理设计空气压缩机提供动力。启动工作，首先打开空气压缩机提供气源，二位二 通电磁换向阀1得电，气缸1夹紧工件；接着，二位二通电磁换向阀 2得电, 气缸2钻孔并返回；最后，二位二通电磁换向阀 1得电，气缸1松开工件，

3、二 位二通电磁换向阀3得电，气缸3推出工件，完成一次周期工作。工作过程循环工作：工件夹紧钻孔返回工件松开推出工件准备下一次动作PLC控制程序1 1?OCt迎1oim011nlDLJTIOIK1:OLTH?0mUtKI CU 上画虫 MOG1QU1 R4-Clcv二二甲PLC控制程序图2-4系统仿真工位1夹紧图2-5-1工位2钻孔图2-5-2工位3工件推中 图2-5-3工序结束图2-5-43气动系统设计计算执行元件选择通过F=P*A公式，已知夹紧力200N,钻孔压力100N;选用SMClg准气缸MB系列型号，最高使用压力为 P1.0MP&因此，可得最小缸径。又因处于安全考虑，选用缸径稍大气缸。的

4、中k”&6C*FGwMRJVvtP6V* I HJ7巽44LijIJ11IA-4Mdil 0AMli1 都打、44*E4713b蚪2730523B143SU14104M d8加r274通，1时1334*-644H1”It5tMnl 制TbnsHi.t51.t%4fw.v1H0-ew32%却台加414-IS方IRigl &7帽1H-1 &31 3H012同W17制整孤楣ft14A331 (WM11411 51W,Eg17如1114疆2ItBiMKpB l $105i &.114IEM73iR您CIO50-1?.筑27MS75131MIM171507223SMCfc准气缸MB系列型号 图3-1夹紧

5、气缸参数计算A仁F1/P=200N/1MPa=Pi*R2R=8.0mm因此选用缸径为32mm的SMC气缸钻孔气缸参数计算A1=F1/P=100N/1MPa=Pi*R2R=3.9mm因此选用缸径为32mm的SMC气缸推由气缸参数计算Ai=fmax/P=200N/1MPa=Pi*R 2R=8.0mm因此选用缸径为32mm的SMC气缸控制元件选择(1)换向阀的选择气匚4s揩1时,1*三作三二口 mm蓼母亘二 口知= 丁方5E?GR17 的P GBR 驾g DC WCF选用费斯通G1/4快插单向节流阀确定管道直径（1）确定管道直径由于气缸最大使用压力为1MPa,因此选择最大承受压力为 2MPa的M6软

6、管。（2）计算压力损失管道中的压力损失分沿程压力损失和局部压力损失.沿程压力损失Pf=（入L/d） p VA2/2局部压力损失Pj=Et； p VA2/2管道中的总压力损失Pw=Pf+Pj=（入 L/d） p VA2/2+E （ p VA2/2=（入 L/d）+ 二（p VA2/2 式中：入一一管道的沿程阻力系数；L管道长度；d管道内径；总和号；（一一管道的局部阻力系数；p流体密度；V-管道流速。对于长管道，局部压力损失可忽略，管道中的总压力损失Pw=Pf=（入 L/d） p VA2/2或 Pw = p gsLQA2式中：p 流体密度；g重力加速度；s管道比阻；L管道长度；Q管道流量。管道比阻

7、与沿程阻力系数的关系：s=8入/（g冗a2dA5）气动辅助元件的选择HUTFU LMWZHTWTKF fttMlfl选择多款口径为M6的快插接头选择空压机(1)计算空压力的供气量Qs = Q0 (1 + 111 % x A p) ,m3/ min式中Qs降低排气压力后的排气量，m3/ minQ0 原机型额定排气压力下的排气量，m3/ minA p = p0 - p1 , barp0 原机型额定排气压力，barp1 所需排气压力，bar(2)计算供气压力供气压力可选用气缸最大压力的 60%,即为0.6MPa。元件明细列表元件名规格数量备注SMC气缸MDBL32-50-Z733个MB系列电磁换向阀

8、VZWD-G1/43个二位二通压力阀LRMA-G1/43个快插管接头单向阀CRGRLA-G1/43个快插管接头空气压缩机VMS-07351个软管M6多米气动管接头M64个设计小结在黄老师的指导下，经过一学期的努力，我的气动系统设计与分析的大作 业总算有了初步的成果。通过此次设计，我再一次系统性的学习了专业知识， 受益匪浅。通过这次的气动系统的设计与分析，让我体验了学习该门课程的基本模式 和相关学习思路。这门课程中，我向往常一样根据老师所给的题目去构思，收 集整理设计中所需要的资料，不浪费一分一秒，来更好的完成该门课程的大作 业。这个过程是艰辛的，但也让我再次明白设计工作的辛酸。通过该门课程的大作业实践的过程，它使我更好的将理论知识与实际设计 相结合，真正做到了理论联系实际，并且学会了如何综合运用学过的