不一样的龙门刨床电气控制系统原理图
机械原理课程设计-牛头刨床(完整图纸)
机械原理课程设计说明书 系部名称: 机电系 专业班级: 04机制三班 姓名： 学号: 0405110057 目录
概述 (3) 设计项目...............................1．设计题目 (4) 2．机构简介 (4) 3．设计数据 (4) 设计内容...............................1．导杆机构的设计 (5) 2.凸轮机构的设计 (12) 3.齿轮机构的设计 (17) 设计体会 (20) 参考文献 (21) 附图····························· 概述
. 一、机构机械原理课程设计的目的： 机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的 机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。其基本目的在于： （１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。 （２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。 （３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。 （４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。 二、机械原理课程设计的任务： 机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。 三、械原理课程设计的方法： 机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。 [设计名称]牛头刨床 一．机构简介： 机构简图如下所示：
基于plc的龙门刨床控制系统设计(定稿)
滨州学院专科毕业设计（论文） 基于PLC的龙门刨床控制系统设计 摘要 传统的龙门刨床控制系统可靠性差，维护困难，加工质量及生产效率低。如今PLC技术的不断发展，用PLC设计电气控制系统是简便可行的方法。本文介绍的用PLC设计龙门刨床的电气控制系统，不但满足了所需的各种控制功能，而且在节省资金的前提下，还具有结构简单，运行稳定和便于维护等特点。特别是其硬件简单可靠,软件丰富灵活,运行效果好。以可编程控制器检测速度过零为换向条件实现了工作台的无冲击换向。以精密电位计为速度给定元件，可手动实时精确地调节主电机转速，从根本上克服了龙门刨床换向冲击大、工作效率不高、耗电量大等一系列缺点。系统以数字显示输出主电机实时转速和电枢电流值，显示准确、直观。 利用PLC对龙门刨床电控系统进行设计的途径和方法，为改进机床设计提供了新的思路, 对促进工业企业技术进步具有一定意义。 关键词：PLC，龙门刨床，控制系统 i
滨州学院专科毕业设计（论文） Designthe Electric Control Systemof Planers Basedon PLC Abstract The traditional control system of gantry planer has the shortcomings in reliability, maintenance,processing of quality and efficiency of production. Now as a result of the PLC technology unceasing development, designing the electrical control system with PLC is a simple and feasible method.This paper presents the design of gantry planer with PLC for the electrical control system,which will satisfy the needs of control functions.Moreover, under the premise of saveing money it is also simple, stable and easy to maintain operational characteristics.Especially its hardware is simple and reliable,and its software is rich and nimble.The movement effect is good.The system realizes zero-speed reversing of the work platform and eliminates the impact of original system.The precise potentionmeters are in this system as the speed regulating elements.It can regulate the real-time rotational speed of the main electromotor accurately,and the disadvantages of the original system are hurdled in this system.The real-time rotational speed and the armature current of the main electromotor can be shown accurately and digitally. The ways and means that designing gantry planer electrical control system with PLC provide a new approach for improving the machines design and promote industrial enterprises with a certain sense of technological progress. Key words: PLC，cantry planer，control system ii
牛头刨床设计 机械原理课程设计
中南大学 机械原理课程设计 ——说明书 班级：机械1007 姓名：台永丰 学号：0806100904 指导老师：何竞飞 分组：Ⅵ方案 题目：牛头刨床
目录 第1章 1.1设计题目........................................ (3) 1.2机构简介 (3) 1.3设计任务 (4) 第2章 2.1电动机的选择 (5) 2.2齿轮变速装置设计 (5) 2.3导杆机构尺寸设计 (6) 2.4机构的运动分析 (7) 2.5机构的动态静力分析 (16) 2.6速度波动的调节与飞轮设计 (19) 第3章 3.1体会心得 (22) 参考文献 (23)
第1章 1.1设计题目 牛头刨床 1.2机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1-1 a。电动机经一级带传动和二级齿轮传动驱动执行机构，使刨头6和刨刀7作往复直线运动。刨头右行时，刨刀进行切削加工，称为工作行程，要求速度较低并且均匀。刨头左行时，刨刀不进行切削，称为空回行程，要求速度快以节省时间。因此刨头在整个运动循环中受力变化大，对主轴（曲柄2）匀速运转有很大影响，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减小电动机功率。同时，要求刨刀不进行切削的过程中，工件随工作台实现自动进给运动。 图1-1
1.3设计任务 （1）电动机的选择； （2）设计齿轮变速装置； （3）设计导杆机构； （4）设计刨程及其位置的调节方法； （5）机构运动分析； （6）机构的动态静力分析； （7）速度波动的调节与飞轮设计。 图1-2
第2章2.1电动机的选择 电动机转速选择1440r.p.m 2.2齿轮变速装置设计 如图1-2 i13H=n1?n H n3?n5=?z2z3 z1z2 ……………………………………[2-1] * 式中i——转速比 n——转速 z——齿数 i45=n4 n3=?z5 z4 …………………………………………[2-2] i67=n6 n7=?z7 z6 …………………………………………[2-3] 联立以上各式，并令n1n H n H n7 =24，可选取z1=50,z2=50,z3=150,z4=55,z5=78 可得各齿轮数据
龙门刨床说明书讲解
主电路图及控制电路图
主要结构运动形式 结构： B2012A型龙门刨床有工作台、立柱、横梁左右侧刀架及垂直刀架、床身等部分组成。 运动形式： B2012A型龙门刨床可分为主运动、进给运动、辅助运动三种。 主运动是指工作台连续往返运动。 进给运动是指刀架的进给。 辅助运动是指调整刀具而设置的，如横梁的夹紧与放松，上下移动和抬刀。电力拖动的特点及控制要求 1、B2012A型龙门刨床是频繁往复运动的生产机械，前进行程就是切削过程，后退行程是不作切削的，但后退速度要高于切削速度，为了满足不同的金属材料和不同的加工工艺，要求工作台有较宽的调试范围和较硬的机械特性，在前进和后退的变换过程中要求有一定的平滑加速，而且动作反应要快，但由于工作长短不同，要求要求工作台的行程可以根据需要调整。 2、机床采用电动机与一档机械齿轮变速，保证工作台速度有较宽的范围内无极变速。低速档4.5-40米/分，高速档9-90米/分，工作台速度还可以降低到1米/分，供磨削加工之用。 3、工作台前进与后退速度能单独作无级调速，无需停车。 4、工作台往返一次后刀架自动进给，后退行程中刀架自动抬起，工作台在行程末尾时自动减速，反向运动得自动变换。 5、高速切削时，在前进行程的起始可使刀具慢速切入工件，而后增加到规定速度。 6、在前进和后退的行程末尾，工件自动减速，以保证刀具慢速离开工件，以防止工件边缘崩裂，同时提高反向时的准确度。 7、有限位保护功能（限位开关和液压安全器作限位保护）和电气联锁保护。 8、有横梁夹紧功能和升降功能。
9、有停车制动功能。 电路保护元件 电路短路保护：自动空气开关UZ、1UZ、2UZ，熔断器1RL、2RL、3RL。电路过载保护：热继电器JR-A、JR-B、JR-FB。 润滑油保护：压力继电器Je. 直流主回路过电流保护：直流电流继电器JL-F。 工作台极限保护：限位开关1HXC、2HXC。 主电路分析 主电路由刀开关、熔断器、热元件、主接触器及电动机组成。 A为拖动交流电动机 B为扩大机用电动机 FB为通风机用电动机 RB为润滑泵电动机 C为垂直刀架电动机 Y为右侧刀架电动机 Z为左侧刀架电动机 H为横梁升降电动机 J为横梁夹紧电动机
龙门刨床电气控制系统的设计
运动控制课程设计与综合实验报告 设计课题：龙门刨床电气控制系统的设计 学院： 专业班级： 学号： 姓名：+++++++++++ 指导教师： 完成日期：
前言 电气传动技术以电动机为控制对象，以微电子装置为控制核心，以电力电子功率变化装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成电气传动控制系统，以达到控制电机转速或位置的目的。 按照电动机的种类不同，电力拖动分为直流拖动和交流拖动两类。采用直流电动机拖动成为直流拖动，采用交流电动机拖动的称为交流拖动。 直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。直流拖动控制系统在理论上和时间上都比较成熟，而且从控制理论的角度看，它又是交流拖动系统的基础。所以直流拖动在现在的电气自动化中占据了很重要的地位。 运动控制系统是自动化专业的主干专业课，具有很强的系统性、实践性和工程背景，运动控制系统课程设计的目的在于培养学生综合运用运动控制系统的知识和理论分析和解决运动控制系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确实用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。 我在设计过程中虽然花了不少的精力，但仍难免有错误和不足之处，殷切期望老师批评指正。
目录 前言 (1) 第一章概论 (3) 1.1本次课程设计的研究课题 (3) 1.2本次设计的基本要求 (3) 第二章调速系统的方案选择 (4) 2.1龙门刨床简介 (4) 2.2龙门刨床的工艺特点及其对自动控制系统的要求 (4) 2.3龙门刨床的动力来源的选择 (5) 2.4调压调速的选择 (5) 2.5主拖动电动机供电方式的选择 (7) 2.6双闭环控制系统的选择 (7) 2.7触发电路的选择 (8) 2.8调压调速控制系统主回路的选择 (8) 2.9可控硅-电动机直流调速的介绍 (9) 第三章调速系统主回路的设计 (11) 3.1主回路的电气原理图 (11) 3.2主电路的过电压和过电流保护 (11) 3.3主回路的参数计算 (12) 第四章调速系统各功能模块的电路选择 (15) 4.1逻辑无环流系统 (15) 4.2逻辑装置的组成与分析： (18) 4.3各功能模块的实现 (18) 4.3.1速度调节器 (18) 第五章双闭环调速系统的常规工程设计 (27) 5.1调速系统的静态计算 (27) 5.2调速系统的动态计算 (29) 5.2.1电流调节器的设计 (29) 5.2.2转速调节器的设计 (32) 第六章系统的调试 (36) 6.1系统的安装及检查 (36) 6.2系统的调试 (36) 6.3小结 (38) 总结 (39) 参考文献 (40) 附一逻辑无环流系统实验报告 (41) 附二龙门刨床电气控制系统原理图 (48)
利用PLC对龙门刨床的改造设计
利用PLC对龙门刨床的改造设计 发表时间：2016-08-19T15:46:54.517Z 来源：《低碳地产》2015年第19期作者：郭清霄 [导读] 工作台自动运行和横梁升降的故障诊断程序是用顺序功能图来设计的，这种设计方法的思路清楚，可以用于其他复杂设备的故障诊断。 郭清霄 江苏红日新能源有限公司江苏省无锡市 214199 【摘要】本论文根据龙门刨床的工艺对控制系统的要求，对电气控制系统进行总体的设计。主拖动采用调速范围宽、节能效果显著的变频器，用PLC取代传统继电器控制方式，实现开关量逻辑控制和变频电动机的转速控制，充分发挥PLC可靠性高、功耗低、维修方便等优势，对龙门刨床进行电气改造，以达到投资小、改造周期短、降低能量损耗等目的，弥补继电器控制方式的不足和缺点，以提高龙门刨床的生产效率，满足加工工艺的要求。 【关键词】可编程序控制器，龙门刨床，变频器，电气改造 The dissertation designs an outline of the electric control system based on the requirement of the technology of planer for the control system.The main drive of the planer’s converter，for it has a wide speed regulation range and well effect in saving energy.The planer utilizes PLC instead of the traditional relay controlling way to achieve the logical control，and to control the speed of converter motor.Giving full play to PLC ability of the advantage of high reliability，low energy consumption and convenient maintenance.Transforming electric of the planer to achieve small investment，short transformation cycle and reduced energy consumption，make up the disadvantage and weakness of relay controlling way to improve productivity of the planer，and to satisfy the need of processing work pieces. 引言 随着计算机技术的高速发展，推动了工业科技发展的步伐，给机械制造业带来根本性的变化。近几年来，我国在普通机床改造方面取得了很大的成就，普通机床的控制系统逐步被PLC控制的高效率，高精度的数控机床所代替，产生了巨大的生产力，然而在机械加工制造中被广泛使用的用来加工大型工件的设备—龙门刨床的改造却少之又少，在一定程度上影响着制造业的发展。 1龙门刨床的结构及电气分析 1.1 龙门刨床的结构 1.2 龙门刨床的工艺流程对控制系统的要求 1）调速范围 加工不同的工件需要使用不同的刀具，要求机床具有不同的速度，以满足生产工艺的要求。JF-D调速系统的速度范围为100~1000 ，即调速范围为10：1，有磨削功能的JF-D调速系统的速度范围为25~1000 ，即调速范围为40：1，实际上工作台最高转速为600~700 ，最低速度为50 。 2）静差度 实际加工过程中由于工件表面不平及材料的不均匀性，将会导致刨削力的波动，为保证工作台速度不致因负载波动而变化太大，因此对系统的静差度有一定的要求。一般要求S = 0.1~0.05，即S = 10%~5%。 4）刀架的移动、进刀、退刀和抬刀要与工作台的运动有机地配合，在调节时刀架应能快速移动。 5）设置必要的连锁 为保证刨床的各部位动作协调、工作安全可靠，避免因机床的误动作而引起人身事故，机床必须设置必要的连锁装置。例如在工作台越位、横梁或刀架快速移动时，连锁功能应能使工作台停止运动。
龙门刨床控制系统设计
基于PLC、变频器的龙门刨床控制系统设计要求 一、龙门刨床系统介绍 龙门刨床是一种广泛使用的金属切削加工机床，是具有门式框架和卧式长床身的刨床，是许多大型企业不可缺少的设备。龙门刨床主要用于刨削大型工件，也可在工作台上装夹多个零件同时加工，是制造重型设备（如大型轧钢机，汽轮机，发电机，矿山设备等）不可缺少的工作母机，是用来加工各种平面、斜面、槽，更适合于加工大型而狭长的工件的机床设备（如机床的床身，箱体，导轨等），在机械加工行业里应用十分广泛。 龙门刨床主要分为机械控制和电气控制两大组成部分，生产工艺对刨床电力拖动自动控制系统的要求也越来越高，要使龙门刨床运行在最优状态主要取决于电气控制部分。 龙门刨床工作时需要控制的对象: ●工作台的运动：工作台的人工点动运行(进\退)，自动往复循环运行及速度变换。 ●刀架的运动：垂直刀架和左、右侧刀架的自动进给、手动快速移动； ●横梁升降和夹紧等； 1.龙门刨床的基本结构 龙门刨床主要用来加工各种平面、斜面、槽，更适合于加工大型而狭长的工件，如机床床身、横梁、立柱、导轨和箱体等。龙门刨床的结构如图9-1所示，主要由以下七个部分组成。 图1.1 龙门刨床的结构 （1）机座：是一个箱形体，上有V形和U形导轨，用于安置工作台。 （2）工作台：也叫刨台，用于安置工件。下有传动机构，可顺着床身的导轨作往复运动。 （3）立柱：用于安置横梁及刀架。
度。 （5）垂直刀架：横梁上一般装有左右两个垂直刀架，由一台三相交流异步电动机驱动，通过机械结构切换驱动哪个刀架。垂直刀架具有自动进给和手动快速移动两种工作方式，每种工作方式下垂直刀架都具有垂直上、下，水平左、右移动四个运动方向。横梁上的刀架，可在横梁导轨上作横向进给运动，以刨削工件的水平面；刀架亦可偏转一定角度以刨削斜面。 （6）左右侧刀架：在两个立柱上还安装有可沿立柱上下移动的左、右侧刀架,它们各自由一台三相交流异步电动机驱动，左右侧刀架具有自动进给和手动快速移动两种工作方式，每种工作方式下左右侧刀架只具能沿立柱导轨作上、下运动，以刨削垂直面，以扩大加工范围。 （7）主拖动电机：用于拖动工作台的往返运动。 龙门刨床工作台的往复运动为主运动。龙门刨床上的工件一般用压板螺栓压紧，龙门刨床的工作台带着工件通过门式框架作直线往复运动，空行程（快退）速度大于工作行程（切削）速度。机床工作台的驱动可用交流异步电动机+变频器的控制方式，调速范围较大，在低速时也能获得较大的驱动力。工作台既可作快速的运动，也可作慢速的进给运动， 横梁可沿立柱导轨上下升降，以调整刀具和工件的相对位置。工作台回程时能机动抬刀，以免划伤工件表面。 图1.1A龙门刨床产品图片 2.龙门刨床的运动及工艺、技术要求 龙门刨床的运动 主运动：机床的主运动是指工作台纵向往复运动。 龙门刨床的刨削过程是工件与刨刀作相对运动的过程。为此工件必须与工作台一起频繁地进行往复运动，工件的切削加工仅在工作行程中，返回行程是空行程。 辅助运动：指横梁的上下移动，垂直刀架沿横梁的左右移动，侧刀架在立柱上的上下运动。 各运动部分的工艺要求 （1）工作台的运动 ◆对工作台运动(主运动)的控制要求 龙门刨床工作台的主运动分为点动运行和自动循环两种方式。 ◎点动控制即步进（点动前进）和步退（点动后退），调试及对刀时用，目的是调整工作台到达合适
机械原理课程设计——牛头刨床
机械原理课程设计——牛头刨床（1）待续 2008-11-21 02:13 目录 一、概述 §1.1、课程设计的题目---------------------------------------2 §1.2.、课程设计的任务和目的-----------------------------2 §1.3、课程设计的要求---------------------------------------3 §1.4、课程设计的数据---------------------------------------3 二、运动分析及程序 §2.1、拆分杆组------------------------------------------------4 §2.2、方案分析------------------------------------------------4 §2.3、程序编写过程------------------------------------------5 §2.4、程序说明------------------------------------------------6 §2.5、C语言编程及结果------------------------------------6 §2.6、位移，速度，加速度图------------------------------10 三、各运动方案的分析与评价 §3.1 方案一的运动分析和评价--------------------------12 §3.2 方案二的运动分析和评价--------------------------13 §3.3 方案三的运动分析和评价--------------------------15 §3.4 方案四的运动分析和评价--------------------------16 四、小结--------------------------------------- 19 五、参考文献---------------------------------20 一、概述 §1.1．课程设计的题目 此次课程设计的题目是：牛头刨床的主传动结构的设计. §1.2．课程设计的任务和目的 1）任务： 1 牛头刨床的机构选型、运动方案的确定； 2 导杆机构进行运动分析； 3 导杆机构进行动态静力分析； 根据要求发挥自己的创新能力，设计4到5种牛头刨床的主传动机构，使其可以满足牛头刨床的传动需要。 2）目的：机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。 §1.3．课程设计的要求 牛头刨床的主传动的从动机构是刨头，在设计主传动机构时，要满足所设计的机构要能使牛头刨床正常的运转，同时设计的主传动机构的行程要有急回运动的特性，以及很好的动力特性。尽量是设计的结构简单，实用，能很好的实现传动功能。 §1.4．课程设计的数据 方案导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析
6m B201 6A龙门刨床工作台及横梁的改造4页word
6m B201 6A龙门刨床工作台及横梁的改造当前，我国机械加工的实力比较强，拥有一大批具有自主产权的生产设备，龙门刨床作为机械加工的主要设备，已是所有机械加工领域不可或缺的产品，然而我国部分企业的机械设备都是20世纪中期的产品。工作台拖动还是依靠交流电动机-直流发电动机-直流电动机这种老式的系统，电气控制相比落后，从而导致了效率低、耗能高，加上强大的噪声不但严重地污染车间的环境，同时也大大影响了工人们的工作效率和身心健康。鉴于此，我们必须对所有的设备进行改造，为龙门刨床的改造提供可靠性发展前景。 1 优化龙门刨床刨削性能 龙门刨床主在拖动过程中对电气的驱动有着特殊的要求，它的特点就是小精度差、快速平稳过渡、宽调速范围、大力矩低速切削等指标。根据操作情况我们设计了如下图所示的拖动调速系统的负荷性质：图中n1为切削速度，Nm为最大切削力矩，Pm为最大切削功率，n2为最大转矩时的最高速度，在n2-n3范围内进行横功率调速，而在n1-n2范围内进行恒转矩调速。 基于以上分析，我们设计了以下4种改造方案，实施利用交流变频器调速、KBS-Ⅲ型晶闸管调速柜、数字直流调速器加PLC和数字直流调速器进行了试验。实验表明，4种方案节能效果都比较明显，不过也存在一些细微上的差异。如利用交流变频器调速方案要把直流电动机换成交流电动机不经济；KBS-Ⅲ型晶闸管调速柜方案属于早期产品，体积大，调速控制复杂，分立元件多，现已不宜推广；数字直流调速器方案调速系统改造升
级，但是电控部分未改造，所以故障率还未降低；所以还是数字直流调速器加PLC的方案改造龙门刨床效果最好。 原刨床属于继电器组成的控制系统，所以元件数量比较多，出现故障的概率也就很高，对于这种情况，我们在电路图的设计上选用PLC作为核心，用PLC直接控制调速装置，从而取得稳定性和可靠性的保障。至于机床电器的其他一些部件比如液压泵、风机、进刀、抬刀、横梁加紧、横梁升降及信号灯指示都是利用PLC来控制的，这样一来外围线路就会大大减少，重新设计出来的线路就会变得简单而清晰，接触器、继电器都是按照“模块”化的方式进行组合，数量一步到位直接减少为14个，值得一起的是除PLC及调速器之外，所有的部件都是国内产品。 2 改造横梁刨铣两用 进过我们改造过的机床主要具有低速转矩的恒定输出、无极变速、以及操作方便等特点，同时还大大提高了加工的效率，并且初次将出现故障的概率降低到80％，平均能够节电30％，这就完全改善了以往的工作环境。在进行试验的一年多的时间里，所有的操作者都反映比较良好。不过随着分厂生产任务的逐渐增加，因为该机床只由单一的刨削而缺少铣削功能，所以还是大大制约了企业生产效率。 基于此，实验人员同技术部的机械技术人员共同对该刨床的横梁进行了实地考察,同时还参照了济南第二机床厂龙门刨床的铣头结构，结合我们单位的龙门刨床的横梁结构，绘制出了机械零件的结构图，然后才进行了关于变速箱零件的安装和加工。在变速箱的设计完成之后我们再将其与外购的铣头进行了配套调试，实行机械二挡，共分6种速度的变速
机械原理课程设计牛头刨床导杆机构
牛头刨床导杆机构的运动分析 目录 1设计任务及要求…………………………… 2 数学模型的建立…………………………… 3 程序框图…………………………………… 4 程序清单及运行结果……………………… 5 设计总结…………………………………… 6 参考文献……………………………………
机械原理课程设计任务书（一） 姓名郭娜专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号0807100305 五、要求： 1）作机构的运动简图（A4或A3图纸）。 2）用C语言编写主程序调用子程序，对机构进行运动分析，并打印出程序及计算结果。 3）画出导轨4的角位移?，角速度? ，角加速度? 的曲线。 4）编写设计计算说明书。 指导教师： 开始日期：2010年7月10 日完成日期：2010 年7月16日
1. 设计任务及要求 要求 （1）作机构的运动简图。 （2）用C语言编写主程序调用子程序，对机构进行运动分析，动态显示，并打印程序及运算结果。 （3）画出导轨的角位移Ψ，角速度Ψ’，角加速度Ψ”。 （4）编写设计计算说明书。 二、数学模型
如图四个向量组成封闭四边形，于是有 0321=+-Z Z Z 按复数式可以写成 a （cos α+isin α）-b(cos β+isin β)+d(cos θ3+isin θ3)=0 （1） 由于θ3=90o，上式可化简为 a （cos α+isin α）-b(cos β+isin β)+id=0 （2）
根据（2）式中实部、虚部分别相等得 acos α-bcos β=0 (3) asin α-bsin β+d=0 (4) (3)(4)联立解得 β=arctan acosa asina d + (5) b= 2adsina d a 22++ (6) 将（2）对时间求一阶导数得 ω2=β’= b a ω1cos(α-β) (7) υc =b ’=-a ω1sin(α-β) (8) 将（2）对时间求二阶导数得 ε3=β”= b 1[a ε1cos(α-β)- a ω2 1sin(α-β)-2υc ω2] （9) a c = b ”=-a ε1sin(α-β)-a ω2 1cos(α-β)+b ω2 2 (10) a c 即滑块沿杆方向的加速度，通常曲柄可近似看作均角速转动，则
龙门刨床plc设计作业1
目录 1.龙门刨床运动形式及改造要求........................ - 1 - 1.1龙门刨床结构及运动形式 .................................. - 1 - 1.2龙门刨床电气控制改造目的及意义 .......................... - 2 - 1.3龙门刨床电气控制改造总体要求 ............................ - 3 - 1.4龙门刨床电气控制改造方案 ................................ - 5 - 2.工作台变频调速及PLC控制......................... - 7 - 2.1工作台运动及调速要求 .................................... - 7 - 2.2工作台调速方案 .......................................... - 9 - 2.3工作台电气控制输入、输出确定 ........................... - 10 - 2.4工作台电气控制接线图 ................................... - 11 - 2.5工作台PLC电气控制程序 ................................. - 12 - 3.刀架变频调速及PLC控制.......................... - 13 - 3.1刀架运动及调速要求 ..................................... - 13 - 3.2刀架调速方案 ........................................... - 13 - 3.3刀架电气控制输入、输出确定 ............................. - 13 - 3.4刀架电气控制接线图 ..................................... - 14 - 3.5刀架PLC电气控制程序 ................................... - 15 - 4.横梁及辅助运动控制............................. - 17 - 4.1横梁运动形式及拖动方式 ................................. - 17 - 4.2油泵控制 ............................................... - 18 - 4.3铣磨头变频调速控制方案 ................................. - 18 - 4.4横梁及其它辅助运动控制接线图 ........................... - 18 - 5.课程设计总结................................. - 20 - 5.1龙门刨床电气控制改造意义与可行性分析 ................... - 20 - 5.2龙门刨床电气控制改造效果和解决的主要问题 ............... - 21 - 5.3心得体会与建议 ......................................... - 30 - 5.4结束语 ................................................. - 31 -
龙门刨床控制系统
PLC和变频器在龙门刨床控制系统改造中的应用 王海平 （常州铁道高等职业技术学校机械工程系江苏常州213011） 摘要：针对龙门刨床主传动系统的结构及控制特点，本文采用PLC和变频技术对传统的B2016龙门刨床控制系统进行改造。工作台的主运动及进刀机构分别采用变频器进行控制，制动系统采用能量回馈装置，全部工艺过程及相关信号由PLC进行控制。与原系统相比较，改造后的变频调速系统主传动装置容量节省了300kW，传动效率提高了一倍，调速范围增大到1:35，静差度<3%，同时还大大简化了拖动系统，减小了维护工作量，经济性和可靠性都有了很大的提高。 关键词：龙门刨床；PLC；变频器；控制系统 1 引言 龙门刨床的电气控制系统主要包括工作台的主传动和进给机构的逻辑控制两大部分。目前，国内龙门刨床主要采用的主传动系统有三种：一种是50年代的电机扩大机—发电机—电动机组（A—G—M）系统，第二种70年代改型的晶闸管—电动机组（V —M）系统，这两种系统的逻辑控制普遍采用继电器控制，故障率高，低速时损耗大，功率因素低，且对电网和机械的冲击很大，维修麻烦。80年代后随着变频技术的高速发展和可编程控制器(PLC)的不断更新，为龙门刨床提供了一种更好的控制系统[1]。用这种系统控制的龙门刨床不仅克服了以上其它控制系统的各个缺点，还大大提高了控制精度和加工质量，更主要的是节约了大量的能源。因此，龙门刨床控制系统的变频及PLC 改造已成必然的趋势。 本文结合变频技术和PLC控制，对传统的B2016龙门刨床控制系统进行改造，有很好的应用价值。2 龙门刨床的基本结构 2.1 龙门刨床的基本结构 龙门刨床主要由七部分组成，如图1所示。 其中床身为箱体型零件，其上有V形导轨。工作台安放在床身上，工作台下面有斜齿条与传动机构齿轮相啮合，可作往复运动。横梁用于安装垂直刀架，刨削加工时严禁动作，只在工作台停止运动时才能移动，以调整刀架高度。两个垂直刀架可沿横梁导轨在水平方向，或沿刀架本身的滑板导轨在垂直方向作快速移动或工作进给。左右侧刀架及进给箱可沿立柱导轨上下快速移动或自动进给。
基于PLC控制的桥式起重机电气设计(图文)
f21 基于PLC控制的桥式起重机电气设计(图文) 桥式起重机是生产企业广泛应用的生产工具之一。传统的电气控制系统接线复杂。介绍一种采用SIMENSS7-200型PLC控制的起重机电控系统。智能化程度较高。 关键词：PLC，起重机，控制系统，HMI，智能化 1.引言 桥式起重机是生产企业广泛应用的生产工具之一，传统的电气控制系统接线复杂，故障率高，难以维护。本文结合生产实际的，介绍一种采用SIMENS S7-200型PLC控制的起重机电控系统，其控制线路简单，安全可靠，智能化程度较高，能够有效地提高生产效率。 2 总体设计方案 一个完整的基于PLC控制的桥式起重机电气系统，主要由六大模块组成[1]，分别为：1）配电保护模块2）主起升机构模块3）副起升机构模块4）大车运行机构模块5）小车运行机构模块6）PLC 控制模块。通过联动台上的主令控制器、按钮等手动控制装置，把信号传递给PLC的输入模块，CPU内的程序对这些信号进行处理，再由输出模块输出控制信号控制中间继电器、指示灯、报警器、显示装置等。中间继电器带动大的接触器，进一步控制起重机各机构电机的启动、停止及运行。免费论文。各种保护信号如限位开关、过流继电器、门开关、超载限制器等也将信号反馈到PLC的输入模块，起到安全保护的作用。免费论文。系统总图见图1。 2.1 控制系统安全保护 （1）安全门开关联锁保护：在门开关没关的情况下，总接触器不能吸合，在总接触器吸合的情况下，打开门开关，总接触器断开。 （2）超载保护：当起重量达到额定起重量的95%时，开始报警，达到额定起重量的105%，报警并输出停止信号，此时，起升机构只能下降，不能上升。 （3）断相、相序保护：通过断相相序保护器来实现。 （4）各机构限位保护：包括主副起升、下降限位；大车左行、右行限位；小车前行、后行限位，到达限位时，切断对应方向电源，此时，该机构只能向相反方面运行。 （5）设置急停开关，在出现紧急事故的情况下，切断总电源。急停开关一般为红色蘑菇头非自复位型。 （6）设置零位保护，各机构控制器只有在零位的情况下，总接触器才能吸合，防止在停电后，主令没回零的情况，各机构自行运行，带来危险。 （7）设置热继电器，当电机通过的电流超过 电动机的额定电流，电机温度过热时，其相应的热继电器工作，断开主回路，起到保护电机的作用。 （8）设置电铃或报警装置，在出现故障时，可进行报警。在起重机动作之前应该报警，必须在响铃后方可操作大车运行机构。 2.2输入输出信号设计 通过用户对桥机控制档位及安全的要求，需要以下控制信号： 主副钩起升、下降信号、2档、3档、4档，小车和大车的前、后、左、右方向信号及2档、3档、4档；主副起升限位、大小车限位；热继电器信号、超载信号、变频器故障信号；安全门开关，启动、停止、急停、照明、电铃、变频器复位信号；初步确定所有的手动输入信号和反馈信号总共48个，对应的输出有31个。 3 PLC的内部逻辑运算原理与梯形图的绘制 3.1 PLC的扫描执行原理
牛头刨床-机械原理
摘要 机械原理课程是高等学校机械类近机类专业本、专科学生较全面地运用已学过的知识，特别是机械原理部分已学过的知识的知识第一次较全面地对一项工程实际的应用问题从任务分析、调查研究、方案比较、方案确定、绘制出机构运动简图、进行机械运动和动力学分析与设计的基本训练，是该课程的一个重要实践环节。其目的在于运用已学过的知识培养学生创新能力，用创新思想确定出解决工程实际问题的方案及其有关尺寸，并学会将方案绘制出机构运动简图的能力。培养学生对确定的机构运动简图进行机构运动分析及动力分析，学会按任务进行调研、实验、查阅技术资料、设计计算、制图等基本技能。并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力，学会运用团队精神，集体解决技术难点的能力。
目录 一、设计任务 (1) 1.1、牛头刨床的机构简介 (1) 1.2、原始数据及设计要求 (2) 1.3、设计内容 (3) 1.4、画机构的运动简图 (3) 二、导杆机构的运动分析 (4) 2.1、速度分析 (4) 2.2、加速度分析 (5) 三、导杆机构的动态静力分析 (7) 3.1、运动副反作用力分析 (7) 3.2、曲柄平衡力矩分析 (7) 总结 (8) 参考文献 (9)
一、设计任务 1.1、牛头刨床的机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图所示。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量，刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减小电动机容量。
专用龙门刨床B2010A电气控制原理及维护指南
专用龙门刨床B2010A电气控制原理及维护指南 陈竹 B2010A系列龙门刨床是上世纪五十年代的产品，其调速系统采用旋转变流机组供电的F―D系统。该系统需要旋转变流机组，至少包含两台与调速电动机容量相当的旋转电机，还要一台励磁发电机，故存在设备多、体积大、费用高、效率低、安装须打地基、运行有噪声、维护不方便等缺点，但是系统的可逆运行很容易实现，且无论在正转还是反转减速时都能够实现回馈制动，因此在当时曾广泛地使用着，至今在尚未进行设备更新的地方仍使用着这种系统。笔者从网上了解到，不光是笔者所在单位有几台这样设备还在使用，其他单位确实也有这种设备还在使用。为了与广大同行交流维护经验，今以此文为引玉之砖。 1．概述 B2010A龙门刨床的电气控制原理如图1所示。整个电气控制系统由三相380V50Hz的交流电源供电。工作台由直流电机D拖动；油泵、冷却风机、电机放大机的原动机、直流发电机的原动机，分别由单独的三相交流异步电动机RB、FB、B、A拖动。其中交流异步电动机A由Y―Δ起动。 工作台拖动电动机D的速度，是通过电压负反馈，电流正反馈和电流截止负反馈的高电阻电桥系统来改变发电机的端电压，达到速度调节的。电机扩大机控制绕组采用磁差接法，分别将给定电压、电压负反馈、电流截止负反馈与电流正反馈接到扩大机单独的控制绕组0III与0II上。 全部控制电器装在三处，控制柜、悬挂操纵箱和机床上。操纵者使用操纵箱进行操作。工作台自动循环时，由安装在机床床身右侧的行程开关Q-JS1、Q-HX1和Q-HX2或H-JS1、H-HX1和H-HX2进行控制。极限开关1HXC和2HXC也安装在机床床身右侧。1HXC的接点在工作台前进超过极限位置时断开，2HXC的接点在工作台后退超过极限位置时断开。 整个电气线路可分为交流主回路-图1左上部分、交流控制回路-图1右半部分和直流主回路-图1左中间部分、直流控制回路-图1左下部分四部分。其中交流控制回路的电源由两相380V交流电通过熔断器2RL，供给机组的Y―Δ起动控制和控制变压器BK降压至127V。工作台的步进或步退、前进或后退、自动循环，以及润滑泵的控制电源由交流127V通过熔断器3RL提供。直流控制回路的电源是直流220V，由原动机交流异步电动机A拖动励磁机L整流通过熔断器1RL输出。用于控制发电机的输出端电压。（注：图1中继电器JI的触点[240]-[200]应为常闭触点） 2．机组启动 启动前，机组和控制系统应处于就绪状态，即图1中自动空气开关UZ、1UZ、2UZ都在合闸位置，所有接触器或中间继电器均在释释放状态。交流电源指示灯2e发亮，所有电机的靠背轮都可用手转动，此时就可以开机。（“[101]”内为线号；“↑”表示线圈吸合或触点闭合，“↓”则相反下同。）按下悬挂操纵箱上的“起动”按钮2A —→ 接触器C-A吸合，时间继电器JS-A吸合，接触器Y 吸合 —→ Y起动。随着电机A的旋转，励磁机L就有直流220V输出，使直流时间继电器JS-Δ吸合，其常闭延时释放触点[723]-[725]闭合；当时间继电器JS-A的常开延时触点[705]-[723]闭合，接触器C-B吸合。其常闭触点[717]-[719] 断开，Y接触器释放；常闭触点[H1-D]-[51] 断开，直流时间继电器JS-Δ释放；常开触点[717] -[721]闭合，Δ接触器吸合。时间继电器JS-A延时常闭触点[705]-[717] 断开；继电器JS-Δ常闭延时触点[705]-[717]闭合。完成主拖动电机的Y-Δ转换，机组启动完毕。 机组起动过程中各相关接触（继电）器或触点的动作过程如图2所示。JS-A的延时调节在3～4s，JS-Δ的延时为1s以下。一般使电动机A在Y联结起动至稳定转速后，立即断开Y联结，留出接触器转接时间，即刻转成Δ联结运转，这时JS-A、JS-Δ的延时时间认为是调节得合适的。