3953 綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)
3953 綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì),綜合,液壓,實(shí)驗(yàn),試驗(yàn),設(shè)計(jì)
南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)作 者 : 楊繼學(xué) 號(hào)：05010249系 部 : 機(jī)械工程系專 業(yè) : 機(jī)械工程及自動(dòng)化題 目 : 綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 2009 年 5 月王榮林 助教畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 中 文 摘 要為了適應(yīng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將實(shí)驗(yàn)室原來(lái)落后的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其成為較先進(jìn)的綜合型智能型實(shí)驗(yàn)臺(tái)。本文在傳統(tǒng)的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，結(jié)合了 PLC 控制技術(shù)和電氣控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)控制。并對(duì)原有實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制面板以及整個(gè)控制臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。文章敘述了優(yōu)化設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)方案以及研究手段。優(yōu)化設(shè)計(jì)后的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)在技術(shù)性能和功能上滿足了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的要求，具有快速、智能的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備上可以進(jìn)行多項(xiàng)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的目的。 關(guān)鍵詞 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 自動(dòng)控制畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 外 文 摘 要Title The Design of Hydraulic Experimental Table AbstractTo adapt the experimental equipments to the type of the opening teaching, the old Hydraulic Experimental Table has been reconstructed to make into a type of intelligent and integrated experimental bench. On the basic of the traditional Hydraulic Experimental Table, using PLC control technology and electric control technology, the paper achieves the automatic control of hydraulic experimental table. The control panel and the whole control bench of the old Hydraulic Experimental Table have been designed. This paper introduces the overall design approach and study means. The reconstructed Hydraulic Experimental Table is fit for the requirements of the opening teaching in technique and function, and it is fast and intelligent. The reconstruction integrates many integrated and designable experiments into one experimental bench. After the reconstruction, and both the teachers and students participate and practice in the multi-functioning task more actively.Keywords Hydraulic experimental table Design of optimization Automatic control 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué) 生 姓 名： 楊繼學(xué) 號(hào)：05010249專 業(yè) ： 機(jī)械工程及自動(dòng)化設(shè)計(jì) (論文 )題目 ： 綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)指 導(dǎo) 教 師 : 陸寶春 王榮林2009 年 3 月 33 日開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述” ）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查后生效；2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；3． “文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打?。┰诒鹃_(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15 篇科技論文的信息量，一般一本參考書(shū)最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊(cè)） ；4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo) GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2009 年 3 月 15 日”或“2009-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述摘要 液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展旨在研究液壓系統(tǒng)各類元件結(jié)構(gòu)、作用、工作原理、應(yīng)用方法，以及組成液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)。隨著液壓技術(shù)、控制理論、微型計(jì)算機(jī)、測(cè)量測(cè)試技術(shù)、數(shù)字信息處理、可靠性技術(shù)的發(fā)展，新的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)已朝著高速、高效、智能化、多功能化、多樣化的液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)方向發(fā)展。關(guān)鍵詞 液壓傳動(dòng)技術(shù) 液壓系統(tǒng) 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展及研究對(duì)象液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，可追朔到 17 世紀(jì)帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，開(kāi)始奠定了流體靜壓傳動(dòng)的理論基礎(chǔ)。從 18 世紀(jì)末英國(guó)制成了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，已有近 300年的歷史，但真正的發(fā)展只是在第二次世界大戰(zhàn)后，液壓技術(shù)由軍用工業(yè)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè)。而我國(guó)液壓工業(yè)只經(jīng)過(guò) 40 余年的發(fā)展，就已經(jīng)形成門(mén)類齊全、有一定的技術(shù)水平并初具規(guī)模的生產(chǎn)科研體系，其生產(chǎn)的液壓產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國(guó)防等各個(gè)部門(mén) [1]。近 20 年來(lái)，我國(guó)液壓工業(yè)通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，科研攻關(guān)，產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)飛快發(fā)展，設(shè)計(jì)生產(chǎn)了許多新型的液壓元件。此外通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAD） 、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT） 、污染控制、故障診斷、機(jī)電一體化等方面研究成果的應(yīng)用，液壓技術(shù)水平得到了很大的提高。當(dāng)前液壓技術(shù)正向著高效率、高精度、高性能等方向發(fā)展；液壓元件向著體積小、重量輕、微型化和集成化、易維修的方向發(fā)展。因此急需加速人才培養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新，使我國(guó)液壓工業(yè)盡早達(dá)到世界先進(jìn)水平。液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展旨在研究液壓系統(tǒng)各類元件結(jié)構(gòu)、作用、工作原理、應(yīng)用方法，以及組成液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)。人們經(jīng)過(guò)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，能夠很快的掌握液壓傳動(dòng)設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)及操作 [2-4]。2 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 [5]隨著液壓技術(shù)、控制理論、微型計(jì)算機(jī)、測(cè)量測(cè)試技術(shù)、數(shù)字信息處理、可靠性技術(shù)的發(fā)展，新的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)已朝著高速、高效、智能化、多功能化、多樣化的液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)方向發(fā)展，早期按照“傳感器+模擬二次儀表”的模式組成液壓設(shè)備試驗(yàn)系統(tǒng)己停產(chǎn)或停止使用，基于虛擬儀器技術(shù)的液壓 CAT 系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于新的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)制造及應(yīng)用。采用的計(jì)算方法有平均值濾波法、中值濾波算法、自適應(yīng)濾波算法、新型 PID 算法等。采用有vB6 等應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)液壓 CAT 實(shí)驗(yàn)軟件。由于原有設(shè)備的陳舊或故障面積太大，僅發(fā)現(xiàn)用MCS 一 51 單片機(jī)技術(shù)對(duì)舊式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)重新開(kāi)發(fā)與利用，因此，很少發(fā)現(xiàn)采用液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)對(duì)舊式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)重新開(kāi)發(fā)與利用，對(duì)舊式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)重新開(kāi)發(fā)與利用有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成 [6-10]實(shí)驗(yàn)臺(tái)由三大部分組成, 即液壓泵站、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng), 在總體布置上, 充分考慮到使用方便及空間布置緊湊。液壓泵站即液壓源, 用來(lái)將液壓油提供給實(shí)驗(yàn)臺(tái), 系統(tǒng)采用一臺(tái)變量柱塞泵供油, 泵站安裝有蓄能器, 用于吸收系統(tǒng)油液脈動(dòng), 提供均勻穩(wěn)定的壓力油。根據(jù)實(shí)際需要, 設(shè)計(jì)系統(tǒng)最高工作壓力為31.5MPa, 為了使泵站維修方便和主操作平臺(tái)大小適中、操作方便, 將液壓泵、電機(jī)、蓄能器等外置。實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)上安裝各種測(cè)試儀表及傳感器, 可根據(jù)需要將元件或元件與油路塊之間通過(guò)液壓硬管或軟管進(jìn)行連接。電氣控制系統(tǒng)主要包括實(shí)驗(yàn)用的電控設(shè)備及操縱裝置, 如油溫自控及操縱裝置、電擊啟動(dòng)器、電表以及各種操作按鈕( 液壓源驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止、事故急停) 等,考慮到結(jié)構(gòu)緊湊, 將電氣控制部分放置在操作臺(tái)下部, 重要操作按鈕放在操作臺(tái)上部。4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理圖如圖1 所示, 電磁溢流閥10 用于調(diào)定系統(tǒng)壓力, 電液換向閥11 用于控制主油路中油流方向,單向節(jié)流閥15 用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量, 減壓閥12 與電磁換向閥16 用于調(diào)節(jié)控制油的壓力和方向, 測(cè)試壓力表19可與各測(cè)壓接頭17 快速換接, 以靈活方便地測(cè)壓, 負(fù)載由單向閥橋式回路中的溢流閥20 或節(jié)流閥21 調(diào)節(jié), 外接液壓設(shè)備18 用于被試缸或馬達(dá)的加載等 [11-13]。圖1 液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理1.油箱 2.液位液溫計(jì) 3.過(guò)濾器 4.電接點(diǎn)溫度表 5.空濾器 6.泵- 電機(jī)組 7.液壓軟管 8.冷卻器 9.單向閥 10.電磁溢流閥 11, 16. 電液換向閥 12. 減壓閥 13. 高壓球閥 14.渦輪流量計(jì) 15.單向節(jié)流閥 17.測(cè)壓接頭 18.外接液壓設(shè)備 19.測(cè)試壓力表 20.溢流閥 21.節(jié)流閥 22.蓄能器 Ⅰ.板式閥測(cè)試底板 Ⅱ.測(cè)試接管5 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn) [14-16]（1）模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，配有安裝的底板，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以隨意在通用鋁合金型材板上，組裝回路，簡(jiǎn)單方便。 （2）該系統(tǒng)全部采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)液壓元件，使用安全可靠，貼近實(shí)際。 （3）快速而可靠的連接方式，特殊的密封接口，保證實(shí)驗(yàn)組裝方便、快捷，拆接不漏油，清潔方便。（4）精確的測(cè)量?jī)x器，方便的測(cè)量方式，使用簡(jiǎn)單，讀數(shù)準(zhǔn)確。（5）可編程序控制器（PLC） ，機(jī)電液一體控制實(shí)驗(yàn)形式。（6）智能化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集處理方式。 6 總結(jié)綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作, 涉及的知識(shí)面很廣, 技術(shù)要求很高。整個(gè)設(shè)計(jì)工作使我得到了鍛煉, 也有了成就感。不僅僅拓寬了我知識(shí)面, 而且還培養(yǎng)了我的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，為后面的工作打下了基礎(chǔ)。參 考 文 獻(xiàn)[1] 張福臣. 液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1[2] 吳杰. 多功能液壓元件綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械工程師,2008,(4). [3] 鄧克. 多功能綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 液壓與氣動(dòng),2008,(4). [4] 張志偉. 液壓綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在《液壓傳動(dòng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 裝備制造技術(shù),2007,(1). [5] 卞和營(yíng),李增權(quán),李宏偉. PLC 在液壓回路實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制中的應(yīng)用[J]. 內(nèi)江科技,2007,(12). [6] 孫小權(quán),何喜玲. 基于 PLC 的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)[J]. 應(yīng)用科技,2006,(11). [7] 鄭勝利. 可拆式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電氣控制系統(tǒng)改造[J]. 煤礦機(jī)械,2006,(11). [8] 王吉芳,陳秀梅. 多功能液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 液壓與氣動(dòng),2003,(1). [9] 王文深. PLC 控制的多功能液壓教學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 液壓與氣動(dòng),2003,(10).[10] 田玲,楊連發(fā). PLC 控制液壓回路快速組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械,2003,(S1). [11] 瞿愛(ài)琴,王同建,呂景忠. 快速插接任意組合式液壓與氣壓傳動(dòng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2003,(6). [12] 陳為國(guó),丁敘生,李堯忠. 多功能液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)執(zhí)行裝置的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)床與液壓,2003,(6). [13] 陸寶春，張衛(wèi)，路建萍. 電氣與 PC 控制技術(shù)[M]. 南京：南京理工大學(xué)出版，2000.[14] 王積偉, 章宏甲,等. 液壓與氣壓傳動(dòng)[M]. 第二版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[15] FX 系列特殊功能模塊用戶手冊(cè).[16] FXIS，F(xiàn)X1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X2NC 系列編程手冊(cè). 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：通過(guò)對(duì)目前現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研究，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的軟硬件資源，對(duì)已有實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化并進(jìn)行部分設(shè)計(jì)工作，并且通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證。液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的研究手段（1） 利用按鈕、DY-30系列電壓繼電器、CJ20系列交流接觸器等低壓控制電器，利用導(dǎo)線按一定組合方式連接組成繼電器邏輯控制線路。實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)等運(yùn)行性能的控制，同樣也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)。（2） 選用三菱公司生產(chǎn)的FX 系列PLC，利用可編程控制器的開(kāi)關(guān)量邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等應(yīng)用，來(lái)測(cè)試液壓元件的性能及液壓傳動(dòng)基本回路的演示實(shí)驗(yàn)。擬定總體方案（1） 液壓控制回路設(shè)計(jì)；（2） 電氣控制圖的設(shè)計(jì)；（3） PLC 控制電氣圖設(shè)計(jì)；（4） 控制面板的CAD設(shè)計(jì)以及整個(gè)控制臺(tái)的CAD設(shè)計(jì)；（5） 調(diào)試設(shè)備 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見(jiàn)：1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁(yè) 共 Ⅰ 頁(yè)目 錄1 引言 …………………………………………………………………………………11.1 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介……………………………………………………………………11.2 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀……………………………………………………11.3 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)…………………………………………………………………21.4 本課題主要研究的內(nèi)容………………………………………………………………………22 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)原理與 CAT系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案………………………………………32.1 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)原理………………………………………………………………32.2 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) CAT系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案…………………………………………………42.3 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) CAT系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)要求 …………………………………53 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)硬件選擇與設(shè)計(jì)…………………………………………73.1 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基本組成……………………………………………………………73.2 液壓控制系統(tǒng)的硬件選擇與基本回路的實(shí)現(xiàn)……………………………………74 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)電氣控制與 PLC控制原理………………………………………………104.1 電器原理圖的繪制…………………………………………………………………104.2 PLC控制原理……………………………………………………………………134.3 PLC程序設(shè)計(jì)的原則………………………………………………………………144.4 PLC的控制電氣圖…………………………………………………………………155 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安裝與調(diào)試…………………………………………………165.1 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安裝………………………………………………………165.2 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的調(diào)試………………………………………………………16結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………………………………… 23致謝……………………………………………………………………………………… 24參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………25附錄 A 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的配置………………………………………………………… 26附錄 B PLC控制電氣圖附錄 C 電氣控制原理圖附錄 D 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制面板加工示意圖附錄 E 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制面板圖 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁(yè) 共 Ⅰ 頁(yè) 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)系 部 ： 機(jī)械工程系專 業(yè) ： 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué) 生 姓 名： 楊繼學(xué) 號(hào)：05010249設(shè) 計(jì) (論 文 )題 目 ： 綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)起 迄 日 期 : 2009 年 3 月 9 日 ~ 6 月 14 日設(shè)計(jì) (論文 )地點(diǎn) : 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院指 導(dǎo) 教 師 : 陸寶春 王榮林專 業(yè) 負(fù) 責(zé) 人 : 龔光容發(fā)任務(wù)書(shū)日期: 2009 年 2 月 26 日任務(wù)書(shū)填寫(xiě)要求1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫(xiě)，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系部領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書(shū)應(yīng)在第七學(xué)期結(jié)束前填好并發(fā)給學(xué)生；2．任務(wù)書(shū)內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)，禁止打印在其它紙上后剪貼；3．任務(wù)書(shū)內(nèi)填寫(xiě)的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)所在專業(yè)及系部主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫(xiě)；4．任務(wù)書(shū)內(nèi)有關(guān)“系部” 、 “專業(yè)”等名稱的填寫(xiě)，應(yīng)寫(xiě)中文全稱，不能寫(xiě)數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫(xiě)全號(hào)；5．任務(wù)書(shū)內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫(xiě)，應(yīng)按照國(guó)標(biāo) GB 7714—2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書(shū)寫(xiě)，不能有隨意性；6．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo) GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2009 年 3 月 15 日”或“2009-03-15”。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的：液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)作為一個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品，為了便于學(xué)生進(jìn)行電氣控制，或者 PLC 控制，設(shè)計(jì)綜合試驗(yàn)臺(tái)。通過(guò)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生檢索資料，綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，并根據(jù)工程實(shí)驗(yàn)實(shí)際要求解決實(shí)際問(wèn)題的方法和能力；利于應(yīng)用型人才培養(yǎng)，適應(yīng)社會(huì)需求。2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：本設(shè)計(jì)要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)室已有液壓傳動(dòng)設(shè)備，優(yōu)化設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，并學(xué)習(xí)Protel、 CAD，PLC 編程軟件 3.0 等軟件在機(jī)電硬件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，具體要求如下：1）查閱資料（不少于 15 篇） 。翻譯一定量的外文資料（不少于 3000 漢字） 。撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告及文件綜述（不少于 2000 漢字） ；2）選配相關(guān)硬件元件3）設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制面板，以及整體結(jié)構(gòu)，完成 CAD 出圖；4）液壓控制回路設(shè)計(jì)；5）電氣控制圖的設(shè)計(jì)；6）PLC 控制電氣圖設(shè)計(jì)；7）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)3．對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等〕：課題成果內(nèi)容包括：1）相關(guān)資料的英文翻譯；2）液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制面板以及整體結(jié)構(gòu) CAD 出圖；3）電氣控制及 PLC 控制原理圖4）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。4．主要參考文獻(xiàn)：[1]吳杰,. 多功能液壓元件綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械工程師,2008,(4). [2]鄧克,. 多功能綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 液壓與氣動(dòng),2008,(4). [3]張志偉,. 液壓綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在《液壓傳動(dòng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 裝備制造技術(shù),2007,(1). [4]卞和營(yíng),李增權(quán),李宏偉,. PLC 在液壓回路實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制中的應(yīng)用[J]. 內(nèi)江科技,2007,(12). [5]孫小權(quán),何喜玲. 基于 PLC 的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)[J]. 應(yīng)用科技,2006,(11). [6]鄭勝利. 可拆式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電氣控制系統(tǒng)改造[J]. 煤礦機(jī)械,2006,(11). [7]王吉芳,陳秀梅. 多功能液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 液壓與氣動(dòng),2003,(1). [8]王文深. PLC 控制的多功能液壓教學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 液壓與氣動(dòng),2003,(10). [9]田玲 ,楊連發(fā) . PLC 控制液壓回路快速組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械,2003,(S1). [10]瞿愛(ài)琴,王同建,呂景忠. 快速插接任意組合式液壓與氣壓傳動(dòng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2003,(6). [11]陳為國(guó),丁敘生,李堯忠. 多功能液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)執(zhí)行裝置的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)床與液壓,2003,(6). [12] 陸寶春，張衛(wèi)，路建萍. 電氣與 PC 控制技術(shù)[M]. 南京：南京理工大學(xué)出版，2000.[13] 王積偉, 章宏甲,等. 液壓與氣壓傳動(dòng)[M]. 第二版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[14] FX 系列特殊功能模塊用戶手冊(cè).畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)5．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃：起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容2009 年3 月 9 日 ~ 3 月 28 日3 月 29 日 ~ 4 月 15 日4 月 16 日 ~ 5 月 15 日5 月 16 日 ~ 6 月 8 日6 月 9 日~ 6 月 14 日學(xué)生查資料，根據(jù)題目寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告（文獻(xiàn)綜述） 、翻譯一篇與題目相關(guān)的外文資料；學(xué)習(xí) PLC 編程軟件 3.0、CAD 等，根據(jù)題目的要求，完成液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制面板的總體方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制面板，液壓控制回路設(shè)計(jì)以及整體結(jié)構(gòu)，完成 CAD 出圖； 電氣控制圖的設(shè)計(jì)，PLC 控制電氣圖設(shè)計(jì)及調(diào)試設(shè)備，編寫(xiě)整個(gè)系統(tǒng)的軟件，并在設(shè)備上調(diào)試運(yùn)行程序；撰寫(xiě)并打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，整理相關(guān)資料；準(zhǔn)備論文答辯所在專業(yè)審查意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見(jiàn)：系部主任： 年 月 日附件 1：外文資料翻譯譯文1 液壓傳動(dòng)概述1.1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況1.1.1 壓傳動(dòng)的定義一部完整的機(jī)器是由原動(dòng)機(jī)部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制部分及工作機(jī)部分組成。原動(dòng)機(jī)有幾種類型，例如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。工作機(jī)即完成該機(jī)器的工作任務(wù)的直接工作部分，如剪床的剪刀，車床的刀架、車刀、卡盤(pán)等。由于原動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速比是被限制的，為了覆蓋工作機(jī)較大范圍的工作力和工作速度的變化，以及操作性能的要求，在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間設(shè)置了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其作用是把原動(dòng)機(jī)輸出功率經(jīng)過(guò)變換后傳遞給工作機(jī)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常分為電氣傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)和流體傳動(dòng)三類機(jī)構(gòu)。流體傳動(dòng)是通過(guò)液壓、流體或氣體來(lái)進(jìn)行能量傳遞和控制的。但需要認(rèn)識(shí)到實(shí)際上只有兩種液壓系統(tǒng)：液力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)（包括液力和氣體） 。液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)均是以液體作為工作介質(zhì)來(lái)進(jìn)行能量傳遞的傳達(dá)方式。液力傳動(dòng)則主要是利用液體的動(dòng)能來(lái)傳遞能量；而液壓傳動(dòng)主要是利用液體的壓力能來(lái)傳遞能量。由于液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此，它被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)的每個(gè)分支。一些典型的運(yùn)用像機(jī)械工程、建筑、海洋開(kāi)發(fā)、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)和航天航空1.1.2 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況到 18 世紀(jì)中葉的工業(yè)革命，電能已經(jīng)不能支持工業(yè)機(jī)器的傳動(dòng)需求。18 世紀(jì)末液壓傳動(dòng)被用于驅(qū)動(dòng)液力設(shè)備，例如起重機(jī)、壓力機(jī)、絞車、壓榨機(jī)、液力千斤頂、修剪機(jī)械、和支承機(jī)械。在這些系統(tǒng)中，是一種由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)液力的水泵，這種泵是通過(guò)壓力將水通過(guò)管道傳到工業(yè)機(jī)械來(lái)驅(qū)動(dòng)各種機(jī)器的。這些早期的液力系統(tǒng)有著許多的不足，例如設(shè)計(jì)問(wèn)題，由于設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)展為藝術(shù)而多過(guò)了科學(xué)。然而，直到 19 世紀(jì)電力成為新的有優(yōu)勢(shì)的技術(shù)。這樣的結(jié)果液壓傳動(dòng)并沒(méi)有起到推動(dòng)的作用。電力傳動(dòng)不久被發(fā)現(xiàn)在遠(yuǎn)距離傳遞上有良好的效果。在 19 世紀(jì)最后的 10 年里液壓傳動(dòng)技術(shù)只有小小的發(fā)展。近代，1906 年液壓傳動(dòng)開(kāi)始被重視，是當(dāng)時(shí)用液力系統(tǒng)代替了電力系統(tǒng)來(lái)控制和調(diào)節(jié)一艘來(lái)自美國(guó)弗吉尼亞洲軍艦上的武器。由于這次的運(yùn)用，液力系統(tǒng)用油取代了水。這個(gè)在流體領(lǐng)域的改變和后來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題的解答成為液壓傳動(dòng)誕生前的重大的里程碑。由于軍事上的需求，直到第二次世界大戰(zhàn)液壓傳動(dòng)一直在運(yùn)用，并且發(fā)展速度很快。在第二次世界大戰(zhàn)期間和第二次世界大戰(zhàn)之后，航天航空工業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。隨著第二次世界大戰(zhàn)造成的經(jīng)濟(jì)體系的擴(kuò)展，液壓傳動(dòng)并沒(méi)有得到很好的運(yùn)用?，F(xiàn)今，液壓傳動(dòng)被廣泛的運(yùn)用于工業(yè)的每個(gè)分支。一些典型的運(yùn)用例如汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、導(dǎo)彈、輪船和機(jī)械工具。單獨(dú)拿汽車來(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)在液壓制動(dòng)裝置、自動(dòng)傳送裝置、動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置、動(dòng)力剎車、空氣調(diào)節(jié)器、潤(rùn)滑、水冷卻劑和汽油泵系統(tǒng)都被利用道。這個(gè)改革運(yùn)用到現(xiàn)代技術(shù)中，例如，電液封閉環(huán)系統(tǒng)、單片機(jī)和改進(jìn)構(gòu)成建筑物的材料將繼續(xù)體現(xiàn)液壓系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。1.2 液壓傳動(dòng)的工作原理及系統(tǒng)構(gòu)成1.2.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理圖 1.1 為磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理圖。液壓泵 4 在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，油液由油箱 1 經(jīng)過(guò)過(guò)濾器 2 倍吸入液壓泵，由液壓泵輸入的壓力油通過(guò)手動(dòng)換向閥 11、節(jié)流閥 13、換向閥 15 進(jìn)入液壓缸 18 的作腔，推動(dòng)活塞 17 和工作臺(tái) 19 向右移動(dòng)，液壓缸 18 右腔的油液經(jīng)換向閥 15 排回油箱。如果將換向閥 15 轉(zhuǎn)換成如圖 1.1（b）所示的狀態(tài)，則壓力油進(jìn)入液壓缸 18 的右腔，推動(dòng)活塞 17 和工作臺(tái)19 向左移動(dòng)，液壓缸 18 左腔的油液經(jīng)換向閥 15 排回油箱。工作臺(tái) 19 的移動(dòng)速度由節(jié)流閥 13 來(lái)調(diào)節(jié)。當(dāng)節(jié)流閥開(kāi)大時(shí)，進(jìn)入液壓缸 18 的油液增多，工作臺(tái)的移動(dòng)速度增大；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時(shí)，工作臺(tái)的移動(dòng)速度減小。液壓泵 4 輸出的壓力油除了進(jìn)入節(jié)流閥 13 以外，其余的打開(kāi)溢流閥 7 流回油箱。如果將手動(dòng)換向閥 9 轉(zhuǎn)換成如圖 1.1（c）所示的狀態(tài)，液壓泵輸出的油液經(jīng)手動(dòng)換向閥 9 流回油箱，這時(shí)工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，液壓系統(tǒng)處于缷荷狀態(tài)。圖 1.1 磨床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理1—油箱；2—過(guò)濾器；3、12、14—回油管；4—液壓泵；5—彈簧；6—鋼球；7—溢流閥；8、10—壓力油臂；9—手動(dòng)換向閥；11、16—換向手柄；13—節(jié)流閥；15—換向閥；17—活塞；18—液壓缸；19—工作臺(tái)1.2.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成一個(gè)完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由以下幾部分組成：（1） 液壓泵（動(dòng)力元件）：是將原動(dòng)機(jī)所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的元件其作用是向液壓系統(tǒng)提供壓力油，液壓泵是液壓系統(tǒng)的心臟。（2） 執(zhí)行元件：把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的元件。執(zhí)行元件包括液壓缸和液壓馬達(dá)。（3） 控制元件：包括壓力、方向、流量控制閥，是對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量、方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的元件。如換向閥 15 即屬控制元件。（4） 輔助元件：上述三個(gè)組成部分以外的其它元件，如管道、管接頭、油箱、濾油器等為輔助元件。1.2.3 液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào)適合的工藝出版物和圖冊(cè)提供的圖形便于有利于系統(tǒng)操作的理解和一些故障的排除。一個(gè)圖形可以以圖示的方法來(lái)表達(dá)出裝配圖的中各種各樣的零件圖和顯示出系統(tǒng)的操作方法和工作原理。要理解懂得操作液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，讀懂圖形是必須要具有的基本能力。同樣，要理解一個(gè)系統(tǒng)的圖形，那么圖形里的各種符號(hào)的含義也必須要理解。在實(shí)際工作中，除少數(shù)特殊情況外，一般都采用國(guó)標(biāo) GB/T786.1—93 所規(guī)定的液壓圖形符號(hào)來(lái)繪制，如圖 1.2 所示。圖形符號(hào)表示元件的功能，而不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)；反映各元件在油路連接上的相互關(guān)系，不反映其空間安裝位置；只反映靜止位置或初始位置的工作狀態(tài)，不反映其過(guò)渡過(guò)程。它們可以畫(huà)成任何尺寸。除非復(fù)合的電路符號(hào)來(lái)表示多樣的電路操作，其他每一個(gè)被畫(huà)出來(lái)的符號(hào)標(biāo)示的都是每一個(gè)組成部分的正常工作狀態(tài)或中間狀態(tài)。圖 1.2 用圖形符號(hào)表示的磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)圖1—油箱；2—過(guò)濾器；3—液壓泵；4—溢流閥；5—手動(dòng)換向閥；6—節(jié)流閥；7—換向閥；8—活塞；9—液壓缸1.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)1.3.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)為使用者提供許多的好處，包括：（1） 高馬力，低質(zhì)量比。液壓執(zhí)行元件體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。（2） 靈活、控制精確、可逆性，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速、大負(fù)載和遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。（3） 部分旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)可以精確的定位，還可以在運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。（4） 動(dòng)力的連接在運(yùn)動(dòng)學(xué)上是不切實(shí)際的，令人滿意的動(dòng)力傳輸?shù)姆椒ㄊ抢眠h(yuǎn)程控制。（5） 一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。（6） 簡(jiǎn)單、安全、搞適應(yīng)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。（7） 標(biāo)準(zhǔn)化。液壓傳動(dòng)工業(yè)已經(jīng)為液壓產(chǎn)品和動(dòng)力產(chǎn)品制定了標(biāo)準(zhǔn)，便于設(shè)計(jì)、制造和使用。1.3.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)（1）油液污染能夠損壞液壓系統(tǒng)的操作。（2）流體流動(dòng)存在著泄漏。（3）易燃的液壓油液容易導(dǎo)致火災(zāi)。（4）如果沒(méi)有按照正確的方法使用，液壓系統(tǒng)的管道會(huì)發(fā)生爆炸，而且高速噴出的油液和飛出的金屬片都很有可能對(duì)人造成傷害。（5）液勢(shì)必需要進(jìn)行過(guò)處理的。 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)作 者 : 楊繼學(xué) 號(hào)：05010249系 部 : 機(jī)械工程系專 業(yè) : 機(jī)械工程及自動(dòng)化題 目 : 綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 2009 年 5 月王榮林 助教畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 中 文 摘 要為了適應(yīng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將實(shí)驗(yàn)室原來(lái)落后的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其成為較先進(jìn)的綜合型智能型實(shí)驗(yàn)臺(tái)。本文在傳統(tǒng)的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，結(jié)合了 PLC 控制技術(shù)和電氣控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)控制。并對(duì)原有實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制面板以及整個(gè)控制臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。文章敘述了優(yōu)化設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)方案以及研究手段。優(yōu)化設(shè)計(jì)后的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)在技術(shù)性能和功能上滿足了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的要求，具有快速、智能的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備上可以進(jìn)行多項(xiàng)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的目的。 關(guān)鍵詞 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 自動(dòng)控制畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 外 文 摘 要Title The Design of Hydraulic Experimental Table AbstractTo adapt the experimental equipments to the type of the opening teaching, the old Hydraulic Experimental Table has been reconstructed to make into a type of intelligent and integrated experimental bench. On the basic of the traditional Hydraulic Experimental Table, using PLC control technology and electric control technology, the paper achieves the automatic control of hydraulic experimental table. The control panel and the whole control bench of the old Hydraulic Experimental Table have been designed. This paper introduces the overall design approach and study means. The reconstructed Hydraulic Experimental Table is fit for the requirements of the opening teaching in technique and function, and it is fast and intelligent. The reconstruction integrates many integrated and designable experiments into one experimental bench. After the reconstruction, and both the teachers and students participate and practice in the multi-functioning task more actively.Keywords Hydraulic experimental table Design of optimization Automatic control 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué) 生 姓 名： 楊繼學(xué) 號(hào)：05010249專 業(yè) ： 機(jī)械工程及自動(dòng)化設(shè)計(jì) (論文 )題目 ： 綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)指 導(dǎo) 教 師 : 陸寶春 王榮林2009 年 3 月 33 日開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述” ）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查后生效；2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；3． “文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打?。┰诒鹃_(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15 篇科技論文的信息量，一般一本參考書(shū)最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊(cè)） ；4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo) GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2009 年 3 月 15 日”或“2009-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述摘要 液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展旨在研究液壓系統(tǒng)各類元件結(jié)構(gòu)、作用、工作原理、應(yīng)用方法，以及組成液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)。隨著液壓技術(shù)、控制理論、微型計(jì)算機(jī)、測(cè)量測(cè)試技術(shù)、數(shù)字信息處理、可靠性技術(shù)的發(fā)展，新的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)已朝著高速、高效、智能化、多功能化、多樣化的液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)方向發(fā)展。關(guān)鍵詞 液壓傳動(dòng)技術(shù) 液壓系統(tǒng) 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展及研究對(duì)象液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，可追朔到 17 世紀(jì)帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，開(kāi)始奠定了流體靜壓傳動(dòng)的理論基礎(chǔ)。從 18 世紀(jì)末英國(guó)制成了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，已有近 300年的歷史，但真正的發(fā)展只是在第二次世界大戰(zhàn)后，液壓技術(shù)由軍用工業(yè)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè)。而我國(guó)液壓工業(yè)只經(jīng)過(guò) 40 余年的發(fā)展，就已經(jīng)形成門(mén)類齊全、有一定的技術(shù)水平并初具規(guī)模的生產(chǎn)科研體系，其生產(chǎn)的液壓產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國(guó)防等各個(gè)部門(mén) [1]。近 20 年來(lái)，我國(guó)液壓工業(yè)通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，科研攻關(guān)，產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)飛快發(fā)展，設(shè)計(jì)生產(chǎn)了許多新型的液壓元件。此外通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAD） 、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT） 、污染控制、故障診斷、機(jī)電一體化等方面研究成果的應(yīng)用，液壓技術(shù)水平得到了很大的提高。當(dāng)前液壓技術(shù)正向著高效率、高精度、高性能等方向發(fā)展；液壓元件向著體積小、重量輕、微型化和集成化、易維修的方向發(fā)展。因此急需加速人才培養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新，使我國(guó)液壓工業(yè)盡早達(dá)到世界先進(jìn)水平。液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展旨在研究液壓系統(tǒng)各類元件結(jié)構(gòu)、作用、工作原理、應(yīng)用方法，以及組成液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)。人們經(jīng)過(guò)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，能夠很快的掌握液壓傳動(dòng)設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)及操作 [2-4]。2 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 [5]隨著液壓技術(shù)、控制理論、微型計(jì)算機(jī)、測(cè)量測(cè)試技術(shù)、數(shù)字信息處理、可靠性技術(shù)的發(fā)展，新的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)已朝著高速、高效、智能化、多功能化、多樣化的液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)方向發(fā)展，早期按照“傳感器+模擬二次儀表”的模式組成液壓設(shè)備試驗(yàn)系統(tǒng)己停產(chǎn)或停止使用，基于虛擬儀器技術(shù)的液壓 CAT 系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于新的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)制造及應(yīng)用。采用的計(jì)算方法有平均值濾波法、中值濾波算法、自適應(yīng)濾波算法、新型 PID 算法等。采用有vB6 等應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)液壓 CAT 實(shí)驗(yàn)軟件。由于原有設(shè)備的陳舊或故障面積太大，僅發(fā)現(xiàn)用MCS 一 51 單片機(jī)技術(shù)對(duì)舊式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)重新開(kāi)發(fā)與利用，因此，很少發(fā)現(xiàn)采用液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)對(duì)舊式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)重新開(kāi)發(fā)與利用，對(duì)舊式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)重新開(kāi)發(fā)與利用有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成 [6-10]實(shí)驗(yàn)臺(tái)由三大部分組成, 即液壓泵站、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)和電氣控制系統(tǒng), 在總體布置上, 充分考慮到使用方便及空間布置緊湊。液壓泵站即液壓源, 用來(lái)將液壓油提供給實(shí)驗(yàn)臺(tái), 系統(tǒng)采用一臺(tái)變量柱塞泵供油, 泵站安裝有蓄能器, 用于吸收系統(tǒng)油液脈動(dòng), 提供均勻穩(wěn)定的壓力油。根據(jù)實(shí)際需要, 設(shè)計(jì)系統(tǒng)最高工作壓力為31.5MPa, 為了使泵站維修方便和主操作平臺(tái)大小適中、操作方便, 將液壓泵、電機(jī)、蓄能器等外置。實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)上安裝各種測(cè)試儀表及傳感器, 可根據(jù)需要將元件或元件與油路塊之間通過(guò)液壓硬管或軟管進(jìn)行連接。電氣控制系統(tǒng)主要包括實(shí)驗(yàn)用的電控設(shè)備及操縱裝置, 如油溫自控及操縱裝置、電擊啟動(dòng)器、電表以及各種操作按鈕( 液壓源驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止、事故急停) 等,考慮到結(jié)構(gòu)緊湊, 將電氣控制部分放置在操作臺(tái)下部, 重要操作按鈕放在操作臺(tái)上部。4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理圖如圖1 所示, 電磁溢流閥10 用于調(diào)定系統(tǒng)壓力, 電液換向閥11 用于控制主油路中油流方向,單向節(jié)流閥15 用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量, 減壓閥12 與電磁換向閥16 用于調(diào)節(jié)控制油的壓力和方向, 測(cè)試壓力表19可與各測(cè)壓接頭17 快速換接, 以靈活方便地測(cè)壓, 負(fù)載由單向閥橋式回路中的溢流閥20 或節(jié)流閥21 調(diào)節(jié), 外接液壓設(shè)備18 用于被試缸或馬達(dá)的加載等 [11-13]。圖1 液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理1.油箱 2.液位液溫計(jì) 3.過(guò)濾器 4.電接點(diǎn)溫度表 5.空濾器 6.泵- 電機(jī)組 7.液壓軟管 8.冷卻器 9.單向閥 10.電磁溢流閥 11, 16. 電液換向閥 12. 減壓閥 13. 高壓球閥 14.渦輪流量計(jì) 15.單向節(jié)流閥 17.測(cè)壓接頭 18.外接液壓設(shè)備 19.測(cè)試壓力表 20.溢流閥 21.節(jié)流閥 22.蓄能器 Ⅰ.板式閥測(cè)試底板 Ⅱ.測(cè)試接管5 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn) [14-16]（1）模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，配有安裝的底板，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以隨意在通用鋁合金型材板上，組裝回路，簡(jiǎn)單方便。 （2）該系統(tǒng)全部采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)液壓元件，使用安全可靠，貼近實(shí)際。 （3）快速而可靠的連接方式，特殊的密封接口，保證實(shí)驗(yàn)組裝方便、快捷，拆接不漏油，清潔方便。（4）精確的測(cè)量?jī)x器，方便的測(cè)量方式，使用簡(jiǎn)單，讀數(shù)準(zhǔn)確。（5）可編程序控制器（PLC） ，機(jī)電液一體控制實(shí)驗(yàn)形式。（6）智能化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集處理方式。 6 總結(jié)綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作, 涉及的知識(shí)面很廣, 技術(shù)要求很高。整個(gè)設(shè)計(jì)工作使我得到了鍛煉, 也有了成就感。不僅僅拓寬了我知識(shí)面, 而且還培養(yǎng)了我的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，為后面的工作打下了基礎(chǔ)。參 考 文 獻(xiàn)[1] 張福臣. 液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1[2] 吳杰. 多功能液壓元件綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械工程師,2008,(4). [3] 鄧克. 多功能綜合液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 液壓與氣動(dòng),2008,(4). [4] 張志偉. 液壓綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在《液壓傳動(dòng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 裝備制造技術(shù),2007,(1). [5] 卞和營(yíng),李增權(quán),李宏偉. PLC 在液壓回路實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制中的應(yīng)用[J]. 內(nèi)江科技,2007,(12). [6] 孫小權(quán),何喜玲. 基于 PLC 的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)[J]. 應(yīng)用科技,2006,(11). [7] 鄭勝利. 可拆式液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電氣控制系統(tǒng)改造[J]. 煤礦機(jī)械,2006,(11). [8] 王吉芳,陳秀梅. 多功能液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 液壓與氣動(dòng),2003,(1). [9] 王文深. PLC 控制的多功能液壓教學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 液壓與氣動(dòng),2003,(10).[10] 田玲,楊連發(fā). PLC 控制液壓回路快速組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械,2003,(S1). [11] 瞿愛(ài)琴,王同建,呂景忠. 快速插接任意組合式液壓與氣壓傳動(dòng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2003,(6). [12] 陳為國(guó),丁敘生,李堯忠. 多功能液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)執(zhí)行裝置的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)床與液壓,2003,(6). [13] 陸寶春，張衛(wèi)，路建萍. 電氣與 PC 控制技術(shù)[M]. 南京：南京理工大學(xué)出版，2000.[14] 王積偉, 章宏甲,等. 液壓與氣壓傳動(dòng)[M]. 第二版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[15] FX 系列特殊功能模塊用戶手冊(cè).[16] FXIS，F(xiàn)X1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X2NC 系列編程手冊(cè). 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：通過(guò)對(duì)目前現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研究，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的軟硬件資源，對(duì)已有實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化并進(jìn)行部分設(shè)計(jì)工作，并且通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證。液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的研究手段（1） 利用按鈕、DY-30系列電壓繼電器、CJ20系列交流接觸器等低壓控制電器，利用導(dǎo)線按一定組合方式連接組成繼電器邏輯控制線路。實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)等運(yùn)行性能的控制，同樣也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)。（2） 選用三菱公司生產(chǎn)的FX 系列PLC，利用可編程控制器的開(kāi)關(guān)量邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等應(yīng)用，來(lái)測(cè)試液壓元件的性能及液壓傳動(dòng)基本回路的演示實(shí)驗(yàn)。擬定總體方案（1） 液壓控制回路設(shè)計(jì)；（2） 電氣控制圖的設(shè)計(jì)；（3） PLC 控制電氣圖設(shè)計(jì)；（4） 控制面板的CAD設(shè)計(jì)以及整個(gè)控制臺(tái)的CAD設(shè)計(jì)；（5） 調(diào)試設(shè)備 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見(jiàn)：1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日
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