液压传动试验台及PLC控制与设计毕业设计(论文)

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毕业设计(论文)

液压传动试验台及PLC控制与设计HYDRAULIC TRANSMISSON TEST-BED AND PLC CONTROL AND DESIGN

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摘要

在这个科技日新月异的新时代里，机械技术与生产工艺的不断提高，对于计算机技术在机械方面的广泛运用，随之而来的新型控制系统在电气方面有着显而易见的提升。曾经在此类试验课程中，同学学到的内容都是照本宣科的，没人任何的创新性。但是今天的同学可以选用液压传动试验台进行检测性实验，而且还可以自行选择、设计、组装、调试运行和设置故障并且排除等整个过程，这方面可以很大的提高同学的主观能动性。这个设计说明了液压传动实验台的设计、原理和一些技术指标。其中包括液压阀和液压缸在试验台中的作用和一些性能，可以在这个试验台中达到很多用处的目的。

它还有很多的优点：非常可靠的测试性能、生产简单、非常便于平时的使用与维修、生产价格非常便宜。

关键词：液压试验台；油箱；液压阀；液压缸

Abstract

In the rapid development of science and technology in the new era, mechanical technology and production technology continues to improve, for the wide use of computer technology in mechanical field, followed by the new control system in electrical terms has a obvious improvement. Before in the hydraulic transmission experimental teaching, students' learning very passive, only on the basis of experimental guide books to do some general experiment. But today's students can use hydraulic test station detection experiments, but also can choose, design, assembly, commissioning operation and setting fault and exclusion, and so the whole process, which can greatly raise students' subjective initiative. This design describes the design, hydraulic transmission experiment principle and some technical indicators. Including hydraulic valves and hydraulic cylinders in test bench and a number of properties that can reach has many uses in the test bench.

It still has a lot of advantages: very reliable performance, the production is simple, which is convenient for daily use and maintenance, production price is very cheap.

Key words:hydraulic test stand; tank; hydraulic valve; hydraulic cylinder; forcing press

目录

摘要................................................................ I 目录........................................................ III 1 绪论. (1)

1.1 课题背景及目的 (1)

1.2国内外研究状况 (2)

1.2.1 国内外发展现状 (2)

1.2.2 发展趋势 (2)

1.3 论文构成及研究内容 (3)

2 PLC控制系统设计 (4)

2.1总体方案设计 (4)

2.2.1 PLC型号的选择 (5)

2.2.2 PLC外围电路设计.......................... 错误！未定义书签。

2.3 PLC控制系统程序设计.......................... 错误！未定义书签。

2.3.1 程序初始化................................ 错误！未定义书签。

3.3.2 加载子程序................................ 错误！未定义书签。3液压试验台基本设计计算........................... 错误！未定义书签。

3.1 液压系统设计步骤与设计要求................... 错误！未定义书签。

3.2 初选系统工作压力............................. 错误！未定义书签。

3.3 液压缸主体结构的设计与大小的计算............. 错误！未定义书签。

3.4 制定基本方案与绘制液压系统图................. 错误！未定义书签。

3.4.1 制定基本方案.............................. 错误！未定义书签。

3.4.2 液压试验台系统原理图...................... 错误！未定义书签。

4 液压试验台选用设计.............................. 错误！未定义书签。

4.1 液压泵的选型与安装........................... 错误！未定义书签。

4.1.1 液压泵工作压力的确定...................... 错误！未定义书签。

4.1.2 液压泵流量的确定.......................... 错误！未定义书签。

4.1.3 液压泵的安装方式.......................... 错误！未定义书签。

4.2 电动机功率的确定............................. 错误！未定义书签。

4.3 液压阀的选型与安装........................... 错误！未定义书签。

4.4 液压油缸的选型............................... 错误！未定义书签。

4.5 液压油管的选型............................... 错误！未定义书签。

4.6 液压油箱的设计............................... 错误！未定义书签。

4.6.1 液压油箱有效容积的确定.................... 错误！未定义书签。

4.6.2 液压油箱的散热计算........................ 错误！未定义书签。

4.6.3 液压油箱的容量计算........................ 错误！未定义书签。

4.6.4 液压油箱的结构设计........................ 错误！未定义书签。5数据采集系统.. (28)

5.1基于LabView数据采集系统设计概念 (28)

5.2.1根据装配图设计程序框图 (28)

5.2.2 Labview信号分析与处理 (29)

5.2.3 LabView驱动与电脑的连接 (29)

5.2.4进入系统后，点击“数据采集”按钮数据采集就开始 (30)

5.3 结论 (30)

6 结论 (8)

致谢 (9)

参考文献 (9)

1 绪论

1.1 课题背景及目的

在现代社会不断发展的过程中，机械行业是不可或缺的一部分，其中液压工业具有非同一般的地位。现在的液压传动系统的功能及其组成逐渐繁杂，所以在其工作的过程中可能出现的问题的概率也在缓慢增加。液压传动系统出现的问题包含不容易被发现、转换性和诱发因子。因此，问题的判断和排除需要的不仅仅是对其操作非常熟练的工人，而且需要对其诊断的设备。但检测其性能参数的实验设备基本上不是性能很多的液压传动实验台，并且这些设备通常都是液压零部件制造商和一些研究机构专用。在液压传动试验台的使用方面来说，当其产生问题的时候，通常是把很多种元件的性能一起查询并排除才可以找出问题所在，才可以及时地修复它。现在的机械类院校中，这个课程都是非常重要的一门课。因此，在学习的过程中试验台是不可或缺的一部分。为了满足教学的需要，开阔同学的视野与知识层次，增加对现代液压技术的主观能动性而设计了一个生产价格

低廉、易于生产、可以进行数据检测、演示和元件检测的液压传动实验台。

1.2 国内外研究状况

1.2.1 国内外发展现状

现代机械行业的飞速发展对液压方面的需求也越来越大，需要更高的要求及测试技术，以便达到更高的检测准确性和检测的自动化。生产出来的产品需要对其进行性能测试，而试验台是其非常关键的一部分。在现在的国内液压制造厂家都有自己的元件检测设备。但是，有些项目的精度标准都低于国标规定的要求，其中动态性能的测试是重点。而且，现在手动操作的效率非常低，个人的劳动量非常大，人为原因对实验结果的影响非常大。并且现在国内的检测设备都比较单一，无法实现在一台试验台上检测不同的元件。

目前的国内检测设备简陋，基本上都是由手动测试的方法来进行数据记录。这中检测的结果就是试验的标准无法统一而达到一致性，这样就不能达到通过试验来控制和提升元件品质的目标。目前我国现有的超声波测试，是通过对温度、流速、压力、流量大范围变化的条件下对流量和压力的测量。他能克服传动的速度流一起对温度相当敏感而避免流量大干为变化的方式。现在广泛应用于超声波来那个测试仪器使用频率的差异的范围只能在流速范围内。其中，液压油的温度、压力的变化范围都很大，这两个因素会导致胜诉的变化在更大的范围内，由此产生效果，对超声测试元件的进度可以达到标准。现在在液压元件的系统中，其中应用非常多的是CAT，但其的功能非常单一，无法进行一些综合性的实验。而且在试验台中，以前的液压传动试验台的回路比较简单，无法达到实验的要求，试验台的组成基本是对泵和阀来进行传动，基本都是用实体物件组成，因此试验台的外貌很大。而且元件和管道不透明，同学无法观察实验过程中的发生的具体情况。这个试验台的元件无法随心所欲的改动，因此，实验的液压回路单一，对于同学的主观能动性的提升有严重的影响。无法达到实验的根本目的。

国外：一些发达国家的液压传动试验台例如VEH型和HVL型万能试验机都是利用电液伺服及阀控制双向油缸负荷、变形、位移控制由电液伺服闭环控制，而且还金额已进行电子测试和电脑数据处理，它的优点包括很好的静动态性能，超高的分辨率，测试范围大，可以很好的配合动态电液伺服试验机。但是它也有不少的缺点：生产制造成本非常高，容易污染，当它工作时产生的声音非常大，油温短时间内升的有高又快，部分必须要用水等其他东西进行冷却。

1.2.2 发展趋势

1.2.2.1 以计算机技术当基础，完成本系统的电脑虚拟化

虚拟实验从VR（虚拟现实）中发展而来的一种理论。从源头上来说，虚拟

现实系统是模拟现实的环境，因此虚拟现实和虚拟实验的仿真技术是关键技术。虚拟仪器（VI）是上个世纪八十年代末在世界上发达的国家美国成功研发的，它可以使一起用户可以成为一个设计师的划时代仪器。VI是由仪器技术和计算机技术共同深入研发结合的东西，是一种不同以往的仪器，是仪器史上的划时代的产物。人们可以使用它来进行数据采集、分析和显示的作用。使实验可以进行自动化与智能化，表现出了软件与仪器统一的思路。

1.2.2.2 以电脑信息当作基础完成本实验的信息化

现在实验教学环境的变化，计算机的普及使得教学环境的开放与共享得到越来越大的重视。现在而言，在网上进行上课变得越来越平常，在电脑上来上课可以说是一项成熟的技术。现在全球范围内许多高校都开设了网络远程教育。最近，电脑的普及得到很大的关注，在个高校中使用网络技术可以共享彼此的特有的实验设备，使这个变为一个共享的资料库。

1.2.2.3使用plc编程来完成本系统的自动化与智能化

使用先进的控制技术,开发一个新的试验台或最初的试验台是改进,使其相互融合，液压传动试验台的自动化与智能化水平会有一个很高的进步空间。

1.2.2.4 用液压事故评判系统为基础，完成整体的检验和事故评析

当液压系统出现问题时，这个软件是全新的解决方案。它是液压行业著名专家花尽的头脑与亲身体验弄来的，可以通过模拟这些来解决出现的问题的一种智能诊断系统。

1.3 论文构成及研究内容

这篇文章大体说明的是整体系统的设计、液压元件类型的筛选、液压泵站、油箱、管路及管件等选择，具体内容包括：

（1）液压试验台基本设计计算；

（2）液压试验台选用设计；

（3）各个主体元件设计。

2 PLC控制系统设计2.1总体方案设计

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

5 数据采集系统

5.1基于LabView数据采集系统设计概念

现代社会的迅猛发展，计算机技术也愈来愈发达，而这个对于机械行业来说意味着自动化与智能化也越来越高。想要搞定某种控制过程平常都需要使用集散式计算机控制系统。而这种控制系统中想要完成整过过程是非常复杂而又容易出错。

然而对于LabView来说却很简单，这个软件当初被设计出来就是为了测试测量的，所以这个方面是它目前运用最多的领域。这么多年以来，LabView在这个方面的发展得到了大家高度的承认。到目前为止,许多检测的仪器与数据采集设备都配备LabView驱动。

5.2.1根据装配图设计出程序框图

图5-1液压系统程序框图5.2.2 Labview信号分析与处理

图5-2信号分析处理

5.2.3 LabView驱动与电脑的连接

图5-3 驱动与电脑连接图

5.2.4进入系统后，点击“数据采集”按钮数据采集就开始

图5-4 数据采集图

5.3 结论

本设计在研究虚拟仪器技术的基础上，使用续集一起技术实现了多通道数据采集程序，通过本次设计，深刻的认识到了虚拟仪器是仪器发展的重要方向。本次实验采集的数据符合理论数据，证明是用LabView进行数据采集的合理性，完成了本次毕业设计的既定目标。

6 结论

这个试验台可以分别测试液压元件的性能不同的液压回路参数,组装,具有轻载机功能同时,与特殊试验装置相比,拥有一台机器的优势;油管连接,通过使用测试平台组件通过软管连接装配,测试组件可以安装在燕尾槽台面,不需要连接到油箱,水箱不影响密封,安装和拆卸,因为它是免费的调整安装位置,系统采用调速阀并联方式代替调速电动机,以满足不同类型的液压阀和液压缸流量需求,降低测试的成本。因为你的知识是不够的,缺乏实践经验的同时,该试验台难免有很多地方需要改进,今后应继续加强和改进。而且可以用LabView软件进行数据的采集与分析，更好地完善了整个实验台。

致谢

参考文献

[1] 王威，李锡正，黄荣富，蔡军．浅析液压实验设备在教学中的发展趋势[J]．液压与气