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关于退火炉论文范文 自动化生产车间退火炉三维复合料车设计相关论文写作参考文献

分类:本科论文 原创主题:退火炉论文 更新时间:2024-02-19

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摘 要:三维复合料车是退火炉自动化生产车间中的一个常用设备.文章介绍了复合料车的料车的结构组成以及工作过程、安全防护措施的工作特点,并通过一个实例对三维复合料车中升降移动小车的电机选型,传动部件设计计算,升降架液压缸的选型,大车电机选型进行了详细的说明.

关键词:自动化车间;退火炉;三维

随着科技的进步,自动化工厂在国内不断涌现.自动化工厂中,部分或全部工作由自动化设备来代替人工,从而提高效率来增加产量和节省费用.多数铝加工热轧车间,需要退火炉、均热炉等对铝锭或铝卷经行热处理,退火炉、授料台及储料台可根据工厂的实际安排并排布置车间的同一侧或两侧,由一台三维复合料车(单向或双向)横向运行于炉子和料台之间转送料卷及料架.在自动化生产车间,上述所有设备都由同一台二级管理系统进行集中管理和控制.

1三维复合料车的结构及工作过程

1.1设备简述

设备可分为升降移动小车、大车、料盘、料架、液压站和电控系统等组成.

1.1.1升降移动小车

升降小车由升降架、导向架、下支架和齿轮齿条传动装置组成.

升降架是一个用厚钢板焊接而成的两个框架,中间用连接梁连接起来的大架子,每个框架的两条长钢板上装有斜楔,斜楔和导向架上的导轮组成的斜面机构动作时,通过油缸使上面的升降架升起降落,因两端装有导槽,可使其垂直升降.

下支架也是两个用厚钢板焊成的两个大框架,每个框架中装有车轮,车轮可以在导轨中行走(由装在下支架上的齿条以及装在大车上的减速电机驱动).

1.1.2大车

大车由两台减速电机驱动两个大车轮行走,在大车上装有锁紧停止装置,用油缸驱动,以便行驶到炉台前能准确地锁定在装卸料位置上.

1.2工作过程描述

送料工作过程(即将料车上物料送入炉子):选择所需装料炉子工位→大车行进到炉子工位→大车锁紧轮压下→小车料架起升→料车小车运行至炉内(储料台)→小车料架下落→小车运行退回至料车完成送料过程.

取料工艺过程(即将炉子内物料取出放在料车上):选择储料台(所需取料炉子)工位→大车行进到储料台(所需取料炉子)→大车锁紧轮压下、移动小车降到位→料车小车运行至炉内(储料台)→移动小车起升起→小车运行退回至料车→移动小车下落完成取料过程.

2自动化生产车间退火炉三维复合料车安全防护措施

自动化生产意味着整个生产过程属于无人状态,所有设备的动作连接、指令执行、完成情况全靠工控机及各设备PLC的程序制定、编写、记忆等来保证.为了防止记忆出错、程式的不可靠率、人为错误指令等给生产过程带来的安全隐患,所有设备都增加了辅助开关来配合自动化流程.这些开关既有判断各自设备现有状态的功能,又可以在一些环节出现问题时强制停车来防止即将出现的安全事故.自动化工厂的料车通过行走安全防撞激光扫描装置来保证料车的安全启停,其工作过程如下:

当料车接到指令工作时,其自身需要识别在其工作空间内是否有障碍物(包括人)的存在,以便做出相应的调整并避免出现安全生产事故.

设定减速范围,当有物体移动或存在这个区域时,料车会自动减至慢速并启动声光报警.在料车进入停止区域之前障碍物远离了减速区域料车会自动恢复正常工作,否在料车会自动停止

设定停止范围,当有物体移动或存在这个区域时,料车会自动停止并启动紧急声光报警.当障碍物离开这个区域后料车会自动接上一指令自动恢复工作.

3 设计计算实例

某厂要求设计120 t退火炉,料载重量120 t(包括料重,料盘,套筒,支架等)、升降架7 t、导向架10 t、下支架13 t、大车及支架20 t.大车运行速度:v等于1.85~18.5m/min,大车轮直径500 mm;升降移动小车运行速度:v等于1.44~14.4 m/min,小车轮直径220 mm.

3.1升降移动小车的设计

升降移动小车的作用是把料锭或料卷送入退火炉内.其运行速度要求不高,由于温度影响,润滑条件差,所以小车车轮的轴承最好选择耐高温的自润滑免维护轴承.小车驱动装置可选用齿轮齿条传动也可采用销齿传动(本例以齿轮为例).齿轮直接连于减速电机上,电机安装在大车上,齿条安装在小车上,通过齿轮齿条传动,使小车在大车轨道上行走.

3.1.1减速电机选择

小车需要拖动料载重量、升降架、导向架及下支架,所以小车的负重

Q等于120+17+13等于150t

推动小车前进的单位阻力:

式中:β为车轮和轨道的附加阻力系数.车轮在滚动轴承中转动:β等于2.0~2.5,滚动轴承中滑动:β等于1.2~1.5;为滚动摩擦系数,取f等于0.1;为车轮轴承的摩擦系数.滚动轴承 μ等于0.002~0.005,滑动轴承等于0.15;d为车轮辊轴的直径,对于滚动轴承取轴承内外径之和的一半, 本例滚动轴承采用耐高温滚动轴承,规格70 mm×150 mm×35 mm;D为小车轮的直径.

小车由直连于电机上的齿轮齿条传动,根据结构尺寸要求,初定齿轮直径为D等于400 mm,则电机的转速为:

式中: n为电机的转速;v为线速度;D为小车轮的直径.

代入公式(3)则n等于11.5 r/min,故可选15KW1.5 r/min的交流变频电机

3.1.2传动齿轮,齿条设计

齿轮材料选择40 Cr,调制处理硬度HB241~286,表面硬度HRC50,按弯曲强度设计齿轮模数:

式中:Am为直齿轮,取12.6;K为载荷系数,取1.5;为电机输出端扭矩,查样本为11314 Nm;YFs为复合齿形系数,取4;Ψd为齿宽系数,齿轮悬臂布置取0.4;Z1为初定40;σFp为许用齿根应力,取270N/mm2

总结:这是一篇与退火炉论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。

参考文献:

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