机械式和液压式剪板机有什么不同
剪板机主要是通过滑块上刀片的往复直线运动来实现切断功能,能实现这个目的主要由液压传动和机械传动两种。
本次毕业设计的主题是闸式剪板机的设计,剪板机是一种完成剪切功能的机械产品,在设计中我们不但要满足它相关的剪板功能,同时还要有一些调整和控制装置,机械剪板机和液压剪板机有何不同?例如,闸式剪板机要有上刀架装置、压紧装置、刀片间隙调整装置、挡板装置等。
2.2 课题可采用的设计方案
2.2.1 液压传动方案
剪板机液压传动系统原理图如图2-1所示,其原理:手动换向阀6推向左位(即左位接入系统),此时活塞在压力油的作用下向下运动,对板料进行剪切加工,当加工完成后,将阀6手柄推向右位(即右位接入系统),活塞向上运动,即刀片上抬,到了一定位置,将阀6手柄推入中位,这样活塞就停留在此位置不动。然后剪切第二次时,重复上述操作。手动换向阀6也可改为电气控制的换向阀,从而实现自动连续剪切,提高效率。
1.油箱 2.粗过滤器 3.液压泵 4.溢流阀 5.调速阀 6.手动三位四通换向阀 7.液压缸 8.滑块
图2-1 液压传动系统原理图
液压剪板机相关知识点
液压剪板机采用液压传动,使机器工作时平稳,噪声小,安全可靠,可以进行单次连续剪切,剪板厚度也较机械传动的厚,但是液压系统是利用液体作为中间介质来传递动力的,剪切力大时,油压也相应的高,对液压元件的精度、强度要求也高,制造成本也相应的较高,而且液压系统不可避免的存在,泄露问题,会造成污染,油温的变化会引起油液粘度变化,影响液压传动工作的平稳性,所以适应环境能力小[2]。另外,液压剪板机的维修也不方便,需要掌握一定的专业知识,因此此次设计不选用此方案。
2.2.2 机械传动方案
凸轮机构方案
图2-3 曲柄滑块机构原理图
该机构具有结构简单、加工容易、维修方便、经济实用的优点,故采用此方案即曲柄滑块机构作为执行机构比较合适。
2.2 设计方案经济技术指标的对比分析
机械传动方案,机械传动是一种利用电动机为主要动力装置,在用机械传动的方法来达到传动的目的。
首先,从机械设计的本身设计来进行评价,机械设计方案比较复杂,由于有很多的传动系,在传动过程中会有很大的误差存在,同时加工的费用也很高。机械剪板机的机架采用Q235进行焊接而成,着是最为经济的一种方法。从经验上来计算Q235钢材的价格是5000元一吨,在算上它的加工费用,在计算加工费用时的经验是,如果焊接比较多那么加工费就是材料费用的1~2倍,若是螺栓连接多就是材料费的2~3倍,如果是要用特种加工方法来加工那就是3~4倍。
由以上的经验公式就可以算出机械式剪板机机架的费用为10000元,机械剪板机的上刀架、下刀架、挡板装置、和驱动系统的费用按经验来计算时机架加工费用的5倍左右,所以机械设计方案的加工成本费用为6万左右。
机械式剪板机的安装比较复杂,有一个很大功率的电动机必须要很大强度的机架来安装,这样的话会导致安装的不稳定,在机器运行中不会很平稳、可靠,在维修的时候也不太方便,在连接的地方要留出安装空间,机械剪板机会占用一个比较大的空间。
机械式剪板机在运动过程中的摩擦会比液压式的大,这就会导致它的使用寿命变短,经济性降低,综合分析就是机械式剪板机的使用寿命低、加工费用高昂、安装空间大、同时噪音也会很大。设计方案不是很适合。
液压传动方案,液压系统是一种可以在市场上直接买到得产品,不需要我们自己设计,这就个我们带来了很大的方便。在设计任务相同的情况液压式剪
图2-2 凸轮机构原理图
凸轮机构的工作原理如图2-2所示:主轴的转动带动凸轮传动,凸轮升程时推动滑块(即刀片)作剪切动作。回程时,滑块在弹簧的作用下上升到开始位置,准备下一个动作循环。
凸轮机构的优点是可以根据从动件的运动规律来选择机构的尺寸和确定凸轮轮廓线。缺点是凸轮机构一般用于控制机构而不是用于执行机构,因为其工作压力不能太大,,你可以点开看一下。否则会严重磨损凸轮的轮廓及推杆,导致该机构不能实现预期的动作要求,不能保证机器的稳定性,因此该方案不予采用。