基于PLC的镍阳极板清理机的研制及其机械仿真分析

摘要

本文以满足实际生产需要为出发点,阐述了镍阳极板清理机设计和制造的全过程,包括出方案、规划设计、绘制零件图、零件加工装配、设备安装、布线及调试,综合运用了机械装备设计、CAD技术、可编程控制器(PLC)、系统仿真学以及一些应用软件的理论和知识,最终目标是设计并安装制造一套清理阳极泥的机电设备.文章主要分为四个部分,首先从镍阳极板清理机机械部分的设计出发,详细阐述了清理机的设计思想,重点分析了机械部分各个组成零部件的选用,仔细计算并校核了各主要零件.其次在PLC控制的基础上,叙述了各个控制元器件的选用和设备的控制原理,组装了设备的控制线路并编制了控制程序.然后利用SolidWorks软件对设备上的零部件进行建模,对所建的零件和子装配体进行总体结构的虚拟装配,检查设备在装配上是否发生了干涉,并不断修正设计中的错误,再通过MECHANISM/Pro接口模块软件转换到ADAMS中,实现其仿真分析,包括对弹簧机构的动态仿真分析及单根长轴的振动分析.最后,阐述了设备的主要特点及本人对该设备上的滑动框架、传动轴等处提出的一些改进和优化的想法.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

§1.1镍阳极板清理现状

§1.2机电设备的发展及类似设备的应用情况

§1.3 PLC的应用现状及其发展趋势

§1.4机械仿真分析研究发展现状

§1.5传统的现实设计制造和虚拟设计制造

§1.6本课题的研究内容、实用价值及意义

第二章镍阳极板清理机机械部分的设计

§2.1清理机的设计目的、思想及方案的选定

§2.2设备结构组成及工作流程

§2.2.1机器设备的结构组成

§2.2.2设备的工作流程

§2.3传动轴驱动电机的选择

§2.4阳极泥输送部件的选择

§2.5丝杠螺母传动机构的设计

§2.6减速机的选择

§2.7内外框架滑动机构的设计

§2.8轴的设计

§2.8.1轴的传动及装配布局

§2.8.2轴的尺寸及材料的选择

[本章小结]

第三章镍阳极板清理机的电气控制部分

§3.1设备控制部分组成

§3.2控制元器件的选择

§3.2.1 PLC机型选择

§3.2.2交流接触器的选用

§3.2.3继电器的选用

§3.2.4开关电源的选用

§3.3 PLC的设计流程

§3.4控制程序

§3.4.1控制程序的组成

§3.4.2主控制程序

§3.4.3内外框架复位控制程序

[本章小结]

第四章镍阳极板清理机机械仿真分析

§4.1机械系统动态仿真技术及ADAMS软件简介

§4.2镍阳极板清理机的实体建模

§4.3弹簧机构的运动学分析

§4.3.1计算方法及流程

§4.3.2研究对象的建模

§4.3.3机构模型导入

§4.3.4约束的确定

§4.3.5机构模型的主要参数及设置

§4.3.6仿真分析及结果

§4.3.7仿真结果的分析

§4.4轴的振动分析

§4.4.1 ADAMS/Flex柔性体理论

§4.4.2使用ADAMS/Flex柔性体理论对轴进行振动分析

§4.4.3动态响应

§4.4.4结果分析及结论

§4.4.5对长轴振动分析的注释

[本章小结]

第五章设备特点及改进思想

§5.1设备特点

§5.2改进思想

§5.2.1内外滑动框架的改进

§5.2.2传动轴的改进方案Ⅰ

§5.2.3传动轴的改进方案Ⅱ

§5.2.4起动、停止时振动的处理方案

§5.2.5另类清理思想的提出

[本章小结]

第六章总结

附录

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所发表的论文