液压无卡轴旋切机控制系统的设计与分析

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1、摘要随着世界经济的发展，特别是建筑、家庭装修、包装业的发展，整个世界对木材的需求量越来越大，而木材的生长速度远远赶不上这一发展的要求。因此充分利用这些有限的木材资源成为摆在我们面前当务之急的研究课题。木材旋切机就是充分利用木材的一种很好的绿色加工和制造设备，目前在生产线上采用的旋切机中，机械式无卡轴旋切机占市场的绝对优势。但是，机械式木材旋切机有着结构上无法克服的缺点：丝杆机构在工作过程中容易磨损、寿命短、噪音大、耗电量大等。因此迫切需要一种能够克服上述缺点的旋切机来取而代之。液压旋切机用油缸代替丝杆机构，具有摩擦力

2、小、噪音小、耗电量小等优点。基于液压旋切机的优点，本文设计和研制了一种全新的比例控制液压无卡轴木材旋切机。本文重点研究液压无卡轴旋切机的控制系统。该系统采用单片机C8051F020为控制器控制旋切机液压系统的进给，用位移传感器检测圆木直径，采用流量控制技术，提高旋切机的进给精度和工作效率。本文的主要研究工作：1．建立液压无卡轴旋切机旋切过程中刀具进给速度与圆木直径的数学模型，推导出旋切时间的近似计算式。2．建立液压无卡轴旋切机恒线速旋切的运动轨迹模型，推导出旋切机恒线速旋切时间的精确计算式，并在此基础上提出了旋切时间

3、简便的近似计算式。3．设计了液压无卡轴旋切机的液压系统。4．分析了液压无卡轴旋切机的自动控制系统的组成环节，并对控制系统的传递函数进行了数学建模及仿真。5．设计了液压控制系统的控制电路，选择了C8051F020芯片作为控制系统的CPU，并对控制电路进行调试。6．设计出液压无卡轴旋切机的自动控制系统的软件系统。关键词：液压无卡轴旋切机；控制系统；单片机AbstractWiththedevelopingoftheworldeconomy,particularlythedevelopingofconstruction,de

4、coration,andthepackagingindustry，thewholeworlddemandfortimberisrapidlygrowing．However,thegrowthrateoftheforestcallnotcatchuptherequirements．Therefore，howtomakefulluseoftheselimitedtimberresourcesisanimportantcoreprojectforUS．TheveneerlatheisagoOdgreenprocessing

5、andmanufacturingmachine，which伽makefull啷oftimber．Atprvsent,intheV朗eeflathesused0ntheproductionline，themechanicallog-coreveneerlathesaretakenupthegreatdealofmarkets．However,theveneerlathehasstructuralweaknesseswhicharedi伍culttoovercome：GuidescrewcaneasilyWeal"inw

6、orking，bignoise，shortlifetimeofguidescrew,thepowerconsumptionislarge，etc．Henceaveneerlatheisurgentneededtoreplacethemechanicallog-coreveneerlathedrivenbyguidescrew．Thehydraulicveneel"latheusecylinderinsteadofscrewagencies，thefrictionissmall；lownoiseandpowercons

7、umption．BasedontheadvantageofthehydraulicVeneerlathe，anovalofhydraulicveneerlathe丽thproportionalflowcontrolisdesignedinthisthesis．Anautomaticcontrolsystemofhydrauliclog-coreveneerlathebasedonC8051F020isstudiⅨlinthisthesis．C8051F020chipisusedtocontrolthehydrauli

8、csystemfeeding．Thedisplacement辩llsorisusedtomeasurethediameteroftheroundlog．Theelectro-hydraulicproportationalcontroltechnologyhasbeenusedintheLog-corevelleerLathe；theprecis