机械设计原理1.docx

1、机械设计原理1 P:2/ 機械設計原理: 本公司研發之油壓引動離心機,機構可分為三構體,1.機 械旋轉機構,2.油壓引動發生裝置,3.電氣控制操作箱. 以下將述說三大構體之原理. 1.機械旋轉機構: 它是由四大機件組合成旋轉機構: A.機籃(BasKet) B.機座(Frame support) C.底盤(Base Seat) D.機腳(Leg) A.機籃(Basket): 1.機械旋轉以定轉矩作動,等角加速度旋轉或剎車 , Constant/Torque=Pq/2. 此式由油壓馬達決定 作功出力強度由離心效果值Z=a/g ,可產生機籃過 濾壓力=7kg/CG. (Constant/accel

2、eration)=/ I此式由油壓馬 達所產生之定轉矩而使機構以等角速度定時內旋轉 至所需迴轉速度. P:3/ I=慣性加矩 2. 轉軸之材質使用高強度SNCM13特殊合金鋼,故可在 本機械旋轉時設定最大的起動轉矩或剎車轉矩,安然 的運轉. 3. 軸承壽命特長,因有特殊油封止漏,故不慮潤油脂外 洩,潤滑效果佳. 4. 潤滑油脂加油口,能使軸承輕易穫得潤滑, 每月定期 定量以牛油槍注射油脂. B. 機座(Frame Support): 機作以鑄鐵製作,經由特殊機械加工,以達到精密尺寸, 及穩定機件,而除掉不良的變形量,促成機械運轉流暢. C. 底盤: 本公司因考慮機械運轉能達到平衡狀態減少震動,

3、故採 用正三角形機腳旋掛機械. D. 機腳: 採用鑄鐵製作,內部裝設懸吊螺栓,彈簧,能吸收 因操作失誤所產生的震動,以期使機械能平穩的運轉. p:4/ 2. 油壓引動發生裝置:可分列三大機件 a. 油壓馬達 b. 油壓幫浦 c. 油壓發生裝置 a.油壓馬達:(Fixed oil motor): 本公司使用耐高壓, 高速旋轉之定排量馬達,最高瞬 間壓力可達 400kg/CG , 常用運轉壓力250kg/cG,極限迴轉數3,500rpm , 因此在這高特性的條件中運轉,故可順暢運作,力求 發揮機械生產效能.油壓馬達起動轉矩(Torque) 設定在19kg-m,時,故由式=I 得知 (角加速度)1.

4、1 rev/sec2 =煞車轉矩(Torque)設定在19kg-M 時則得 (減角加速度)= 1.1 rev/sec2 ,則得知起動, 剎車時間 T= ,故T=90sec 固定轉矩起動及剎車,所以不慮有起動電流過負載 的考慮,又轉矩可隨心所欲變動,更能使機械運轉完 善. P:5/ b. 油壓幫浦:(Oil pump) 本公司採用雙連葉片式定排量油壓幫浦(Oil pump) 力求減少運轉時噪音發生其最高瞬間壓250kg/cG , 常用運轉壓力140kg/cG 分高低雙排油量幫浦以 求節約能源,降低運轉費用.油壓幫浦埋入油箱中,更 能使壽命延長,降低噪音,因運轉壓力可調性,故引動 油幫浦電動機電流

5、值最合乎效益, 由式W=rpq/4500 得知,因它將機械運轉為定轉 矩方式起動. 傳統起動為固定輸出,必需降壓起動方式,使電流值 降至滿載負荷2倍,因此在起動時所產生機件的磨擦 損耗特大,日後必需時常換新機件,保養費時,但油壓 起動它是將電能轉換作工力,並無機構的運動,故它 可免保養. p:6/ C. 油壓發生裝置(Hydraulic Generator) 本裝置配備油壓元件有方向控制閥,節流閥,調壓閥 電磁調壓閥,冷卻器,油箱,電動機等控制元件1.調壓閥 2.流量控制閥 3. 流量控制閥 4.調壓閥 5.順序閥 6.調整閥 7.流量控制閥 8.電磁方向控制閥 9. 電磁方向控至閥 10.油

6、路板 11.油冷卻器 12.回油過濾器 13.油箱 14.電動機15.電磁方向控制閥 16.節流閥 17.電磁方向控制閥 18. 節流閥19.壓力計 20.減壓閥 21.壓力計 22.壓力計 23.壓力計 P:7/ 操作程序:啟動運轉 試運轉前必須將所有元件調整螺栓放鬆,啟動電動機 無負載運轉約五分鐘後, 把高速閥旋緊至3/4位置, 把中速閥旋緊至1/2位置,把低速閥旋轉至1/2位置, 再次調整1和4的調壓閥,當壓力計上升至 140kg/CG運轉,當機籃旋轉達到預定速度後,則 壓力逐漸下降,運轉壓力則保持至5060KG/G . 旋轉速度:機籃轉速變化因油路系統已故定三段轉 速,且每段速無段可調

7、, 高速調整閥MAX6001100RPM, 中速度整閥300700RPM , 低速調整閥0400RPM . 剎車減速: 當機籃剎車調整閥旋轉至MAX140KG/CG,則機籃 以定減加速度使機籃逐漸降低轉速至低速調整閥已 調定的轉速旋轉,當1和4 啟動調壓閥壓力突然 上升至140KG/CG時,則低速開始運轉. P:8/ 油冷卻器: 本油壓系統冷卻器採用鰭片式冷卻器,體積小,熱 交換面積大,MAX Q= l/min . 油箱: 液壓油箱容積 Liters ,使用中油AW100 液壓油 . P:9/油壓發生裝置基本迴路示意:1. 啟動運轉:當圖示元件1&4調壓閥,把手順時鐘方向旋緊則壓力錶21&22

8、指針由0的未置漸漸升高,當壓力達到140KG/CG時,把手停止旋緊,將下面螺帽旋緊.示意啟動油壓閥: 調壓閥 1 4 =調壓閥21,22=壓力錶 Set Pressure 調壓閥 =140 KG/CG =Oil Pump =Oil Motor P:10/2. 中速運轉:(加料中)當啟動運轉4060sec之間完成後進入中速運轉狀態,此時壓力變化Set Pressure=140kg/cG,下降至4060 kg/cG,之運轉壓力錶觀知.中速運轉油壓圖:(示意) 調壓閥 1 & 4 =調壓閥 21 & 2 2 =壓力計 中速運轉壓力 調壓閥 指示=4060 kg/cG, =OIL MOTOR 中速運轉

9、 300780rpm 7 中速流量控制閥 旋鈕順時方向旋轉速度 加快,反之下降. P:11/3. 高速運轉:(脫水中)當中速運轉(加料)完成時,由TIMER設定即開始以定角加速度至850950rpm運轉,將機籃(Basket)昇至140kg/cG,時間2040sec完成後,壓力下降至50100 kg/cG,.高速運轉油壓圖:(示意) 調壓閥 1,&4=調壓閥 21&22=壓力錶 高速運轉壓力調壓閥 指示:50100 kg/cG, =OIL MOTOR 高速運轉850950rpm :高速流量控制閥 旋鈕順時方向旋轉, 則速度加快,反之下降. P:12/4. 剎車&低速運轉:高速運轉(脫水)TIM

10、ER設定時間控制,結束後,則開使以定角減加速度剎車,歷時6090sec之間,速度由850950rpm,下降至0300rpm,運轉壓力3050 kg/cG.剎車油壓圖:(示意)6 剎車閥 Set Pressure 140 kg/cG. OIL MOTER 低速運轉 剎車閥 0300rpm19 壓力錶 剎車壓力指示 140kg/cG. 6090sec 下降至0kg/cG. P:13/5. 低速刮料:當剎車計進行低速運轉後,則開始執行刮料的動作,順序:進刀 下刀 退刀 上刀 定位後,完成刮料任務.1 Cycle 時間120sec,壓力:10140 kg/cG刮料油壓圖:(示意) =OIL MOTOR 刮料用 15 =流量控制閥旋鈕逆時方向旋轉則上,下刀速度加快,反之下降. =壓力錶 刮料壓力指示 10140 kg/cG 方向控至閥 方向控至閥