《机电传动与控制》课程综合训练项目报告模板

'专业资料辽宁工程技术大学《机电传动与控制》课程综合训练项目报告综合训练项目自动物料运输线控制电路设计.指导教师李建刚.院（系、部）机械学院.专业班级.组别.学号.姓名.日期2016/11/20.word完美格式 专业资料一、综合训练项目任务书综合训练项目自动物料运输线控制电路设计目的和要求：加强对继电-接触器控制线路的多机拖动系统的理解；应用电气控制的基本理论和方法，解决自动物料运输线启动和停车问题；提高分析和解决实际工程问题的能力。促成“富于探索精神，具有较强的自学能力、开拓创新意识和敏锐的观察事物以及分析处理事物的能力”的目标实现。成果形式：自动物料运输线控制电路设计说明书，图纸2-3张。相关参数：运距/m2000～3000带速/1.ms-3.5～4输送量/1.th-2500～3000驱动功率/kW1200～2000详细设计要求：（1）试设计一条自动运输线，有两台电动机，M1拖动运输机，M2拖动卸料机；（2）具体要求：M1先启动后，才允许M2启动；（3）M2先停止，经一段时间后，M1才自动停止，且M2可以单独停止；（4）两台电动机均具有短路保护、长期过载保护；（5）能熟练运用绘图软件绘制自动物料运输线控制主回路图、控制回路图。二、指导教师评阅意见指导教师签字：word完美格式 专业资料三、综合训练项目设计内容一、自动运输带前景简介及组成部分国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。1、胶带运输机皮带输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。胶带输送机又称皮带输送机，输送带根据摩擦传动原理而运动，适用于输送堆积密度小于1.67/吨/立方米，易于掏取的粉状、粒状、小块状的低磨琢性物料及袋装物料，如煤、碎石、砂、水泥、化肥、粮食等。胶带输送机可在环境温度-20℃至+40℃范围内使用，被送物料温度小于60℃。其机长及装配形式可根据用户要求确定，传动可用电滚筒，也可用带驱动架的驱动装置。1.1胶带运输机的类型及适用条件和范围(1)带式输送机的类型①按牵引方式不同，可分为滚筒驱动式和钢丝绳牵引式两类，本系统介绍的是滚筒驱动式通用型胶带运输机。②按输送带的强度不同，可分为通用型和强力型。③按带式输送机作用不同，可分为转载式、伸缩式和固定式。④按式输送机的安装方式不同，可分为落地式、吊挂式和组合式。(2)皮带运输机的适用条件和范围带式输送机既可用于水平运输，又可用于倾斜运输。当用于倾斜运输时其倾角受到一定限制。通常情况下，倾斜向上运输时的倾角不超过18°，向下运输时的倾角不超过15°。目前国内已生产出一种适应倾角大于30°word完美格式 专业资料的特殊带式输送机。为减小输送带的严重磨损，带式输送机不宜运送有棱角的货物。此外，通用型带式输送机不能弯曲。可以用于水平运输或倾斜运输，使用非常方便，广泛应用于现代化的各种工业企业中，如：矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中。根据输送工艺要求，可以单台输送，也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置形式的作业线需要。经过认真考虑，本设计采用水平皮带输送体统。1.2胶带运输机结构皮带运输机主要结构有：机架、皮带（或输送带）、机头滚筒、机尾滚筒、驱动装置、上下托轮、拉紧装置及清扫装置等组成。（1）输送带输送带既是承载机构，又是牵引机构。常用的输送带有3种类型，即普通输送带、钢丝绳芯输送带和钢丝绳牵引输送带。在这里使用的是普通输送带的结构。输送带用数层帆布做带芯，层与层之间用橡胶粘合在一起，然后在外表面周围用橡胶盖层加以保护。帆布由棉、尼龙等纤维织成或为混纺物。帆布层用来承受载荷并传递牵引力，而橡胶保护层用来防止外界物体对帆布层的损伤及有害物质的腐蚀。输送带强度按帆布层的拉断力来计算。国产橡胶带有两种：一种为普通型，每层帆布的径向拉断力为56oN/cm；另一种为强力型，每层帆布的径向拉断力为960N/cm。保护层的厚度是：上层（与货载接触面）厚度为3mm；下层厚度为lmm。（2）托轮和机架托轮是用来支承输送带，减少输送带阻力，并使输送带悬垂度不超过一定限度，以保证输送带运行平稳。托轮由轴、轴承和标准套筒等组成。托辊按用途可分为槽型托轮、平型托轮、调心托轮和缓冲托轮四种，在这里使用的是平型托轮，平型托辊用于输送散装。机架按结构可分为落地式和绳架吊挂式两种。落地式机架又分为固定式和可拆移式两种。固定式是将机架固定在地基上，而拆移式是在机架与机架之间、托辊与机架之间的连接都采用插入式，用销钉固定，整个机架没有一个螺栓。绳架吊挂式的钢丝绳机架由两根纵向平行布置的钢丝绳组成，每隔60m安装一个落地式紧绳托架。这种机架的结构简单，节省钢材，又便于拆装。word完美格式 专业资料（3）驱动装置驱动装置是带式输送机的动力源.驱动装置的组成由电动机、液力偶合器、减速器和主动滚筒等部分组成。若是双滚筒单电动机传动，则还有一对传动齿轮。（4）拉紧装置拉紧装置的作用，一是保证输送带有足够的张力，使滚筒与输送带之间产生必要的摩擦力；二是限制输送带在各托辊之间的悬垂度，确保输送机的正常运转。拉紧装置分为机械拉紧式和重砣拉紧式两种。调节螺杆可以调节皮带的张力，但要调节平衡否则就会跑偏，若出现跑偏也可以调节螺杆使皮带保持平衡安全运转。（5）清扫装置清扫装置主要安装在卸载端和靠近机尾换向滚筒的内侧回空段输送带的上面。用来清扫胶带表面的黏附物，防止输送带损坏。清扫装置安设在卸载端，用来清扫胶带表面的粘附物料。目前我国带式输送机上使用较多的是刮板式清扫器。其刮板（用橡胶带制成）靠重砣的重量紧贴在输送带上，将卸载后输送带表面的粘附物料刮掉。这种重砣刮板式清扫装置的使用效果不好。近年来，各部门已广泛使用弹簧式清扫刮板，其效果较好。除在输送机的卸载端外，还在靠近机尾换向滚筒内侧处安设有清扫装置，一般为犁形清扫装置，使刮板紧贴输送带的内表面（回空段输送带的上表面），清扫运输时撒落和粘附的物料。（6）托辊有槽形托辊、平形托辊、调心托辊、缓冲托辊。槽形托辊（由3个辊子组成）支承承载分支，用以输送散粒物料；调心托辊用以调整带的横向位置，避免跑偏；缓冲托辊装在受料处，以减小物料对带的冲击。（7）滚筒分驱动滚筒和改向滚筒。驱动滚筒是传递动力的主要部件。分单滚筒（胶带对滚筒的包角为210°～230°）、双滚筒（包角达350°）和多滚筒（用于大功率）等。传送带电机在生产上主要用的是交流电动机，特别三相异步电动机，因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。电机的转速（定子转速）小于旋转磁场的转速，从而叫为异步电机。工作原理如下：word完美格式 专业资料对称3相绕组通入对称3相电流，产生旋转磁场，磁场线切割转子绕组，根据电磁感应原理，转子绕组中产生e和i，转子绕组在磁场中受到电磁力的作用，即产生电磁转矩，使转子旋转起来，转子输出机械能量，带动机械负载旋转起来。转子转速n参考选用LA19-M9带指示灯式。便于操作，通常做成复合式，即具有常闭触头和常开触头。为了标明各个按钮的作用，避免误操作，通常将按钮帽做成不同的颜色，以示区别。其颜色有红、黑、黄、绿、蓝、白等。一般红色表示停止按钮，绿色表示起停按钮。6、接触器的选择word完美格式 专业资料接触器是一种用来频繁开闭交流电及大容量控制电路的自动切换电器。只要用于控制电动机，电热设备，电焊机，电容器组合，它还具备有低压保护功能，并适用于频繁操作和远程控制，且是电力拖动的自动控制线路中使用得最广泛的电器元件，它按其主触头通过的电流种类不同，可分为交流接触器和直流接触器。1)接触器类型的选择：根据接触器所控制的负载性质来选择接触器的类型。2)额定电压的选择：接触器的额定电压应大于或等于负载回电压。3)额定电流的选择：接触器的额定电流应大于或等于被控制回路的额定电流。对于电动机负载可按下列经验公式计算Ic＝PN／KUN式中：Ｉｃ为主触头的电流Ａ，ＰＮ为电动机的额定功率KW，UN为电动机的额定电压V，K为经验系数，因此该设计选择交流接触器。4)交流接触器由四部分组成：（1）电磁机构：电磁机构由线圈，动铁心和静铁心组成。对于CJ，ＣＪ系列交流接触器，大都采用衔铁直线运动的双Ｅ型直动式电磁机构，而ＣＪＢ系列交流接触器采用衔铁绕轴转动的拍合式电磁机构。（2）触头系列包括主触头和辅助触头：主触头用于通断主电路，通常为三对常开触头。辅助触头用于控制电路，起电气连锁作用，故又称连锁触头。（3）灭弧装置：容量在１０Ａ以上的剧情都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常用双断楼触头灭弧，点动力灭弧，相同弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧，对于大容量的接触器采用纵逢灭弧就栅片灭弧。（4）其他部件：包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧，佳动机构及外壳等。（5）交流接触器的工作原理：当线圈电流产生磁场，是静铁心产生电磁吸力将衔铁吸合。衔铁带动触头动作，使常闭触头断开，常开触头闭合。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在反作用弹簧力的作用下释放，各触头复位。7、继电器及热继电器的选择word完美格式 专业资料继电器是一种根据某种输入信号的变化，而接通或断开控制回路，实现自动控制和保护电力拖动装置的自动电器，输入量可以是电流、电压等，也可以是温度。重量、压力等。而输出则是触头的动作或者是电参数的变化。工作原理：当接通电磁铁的线圈时，使离合衔铁吸合，接通电源，需要据继电器复合时，只需要将离合电磁铁的线圈电源切断，所有的机械都将在复位游丝的作用下立即回到动作前的状态，并为下一次动作做好准备。热继电器是使用电流的热效应原理来工作的保护电器，它是电路中用作电动机的过载保护，因此凡电动机长期运行时都需要对其提供过载保护装置。热继电器的选择主要根据电动机的额定电流来确定热继电器的型号及热元件的额定电流等级。双星型接线的电动机可选两相或三相结构式的，对三角形接线的电动机，应选择带断相保护的热继电器，所以选用的热继电器的整定电流通常与电动机的额定电流相等。热继电器对电机起过载的保护，由《机械电气设计手册》参考选用JRO—-60/3D。选用连接各元器的连接也要适当，电缆截面选择是保证供电线路安全、可靠、优质、经济运行的重要前提。原则：①绝缘满足工作电压的要求：②结构满足工作环境的要求;③发热不超过最高允许温度；④压降不超过允许电压损耗；⑤截面不小于最小允许截面；⑥电流密度经济合理，导线要求导电性好，机械强度好、耐腐蚀、质轻、价廉。通常采用铝绞线和纲芯铝绞线，截面不应小于16mm2有时也采用铜绞线，截面不小于6mm2，三相交流电选用红、黄、绿三种颜色的接线。三、自动物料运输线的工作过程1.自动物料运输线的组成：自动物料运输线有两台三相异步电动机构成，电动机1拖动物料机运输物料，电动机2拖动卸料机运动进行卸料。皮带输送机主要由两个端点滚筒及紧套其上的闭合输送带组成。2.自动物料运输线的工作过程：word完美格式 专业资料带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒（传动滚筒）；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚筒称为改向滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。驱动滚筒一般都装在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。物料由喂料端喂入，落在转动的输送带上，依靠输送带摩擦带动运送到卸料端卸出。当按下启动按钮SB2后，电动机1拖动运输机运输物料到指定的工作地点，然后按下启动按钮SB3，电动机2拖动卸料机卸载物料到指定的工作地点，当物料不足时，便停止卸料机的拖动电机2，让卸料机停止工作，让拖动到运输机的电动机1独立工作，但是不能让拖动卸料机的电动机2独立工作。1)自动物料运输线的主回路：由图可知，当KM1的主触点闭合，电动机1正常启动，当KM2的主触点闭合时，电动机2正常启动，当KM1,KM2同时闭合时，电动机1和电动机2同时工作。因此，主回路要求：当按下启动按钮时，控制电路控制接触器KM1的线圈先通电，控制接触器KM2的线圈后通电；按照工作电路的工作顺序，而按下停止按钮时，控制继电器KM2先失电，制接触器KM1线圈才能自动失电，或者制接触器KM1线圈不失电，即电动机1可以独自工作，但是电动机2不能独立工作。2)自动物料运输线的控制回路：由图可知，当电路处于初始状态时，按下启动开关SB2，开始启动电路，线圈KM1得电，KM1闭合，电动机1启动，拖动物料前进，然后按下启动开关SB3，线圈KM2得电，开关KM2闭合，电动机2启动，卸料机开始工作；物料被卸载完毕之后，想单独停止卸料机，就按下关SB5，线圈KM2失电，开关KM2断开，拖动卸载机的电动机2停止工作，如果运输线停止工作，就按下联动开关SB4，线圈KM2失电，开关KM2断开，电动机2停止工作，线圈KT得电，时间继电器KT开始延时，当电动机2停止一段时间，延时继电器的延时作用到了，延时的动触点都断开，线圈KM1失电，开关KM1断开，电动机1停止工作，线圈KM3失电，KM3断开，线圈KT失电，整个电路结束工作。word完美格式 专业资料五、参考文献《机电传动控制》冯清秀邓星钟等著华中科技大学出版社《物料输送PLC控制系统》昆明工职院《基于PLC控制的物料运送系统》何杰四川大学《基于PLC的生产线输送带控制系统设计》河南理工大学《工厂电气设备控制》赵明机械工业出版社出版《电气设备机械结构设计手册》于庆祯，李锋机械工业出版社出版word完美格式 专业资料四、相关图表等附件（用电脑绘制）附：1、主回路图。2、控制回路图。word完美格式 专业资料word完美格式'