板料折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)說明書題目:折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名:劉前進(jìn)學(xué)號(hào):200910601062 所在院(系:機(jī)電工程學(xué)院專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí): 09級(jí)機(jī)制2班指導(dǎo)教師:楊光春職稱:講師2012年6 月15日攀枝花學(xué)院教務(wù)處制攀枝花學(xué)院本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題 目折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)1、課程設(shè)計(jì)的目的學(xué)生在完成液壓傳動(dòng)與控制課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用所學(xué)的液壓基本知識(shí),根據(jù)液壓元件、各種液壓回路的基本原理,獨(dú)立完成液壓回路設(shè)計(jì)任務(wù);從而使學(xué)生在完成液壓回路設(shè)計(jì)的過程中,強(qiáng)化對(duì)液壓元器件性能的掌握,理解不同回路在系統(tǒng)中的各自作用。能夠?qū)W(xué)生起到加深液壓傳動(dòng)理論的掌握和強(qiáng)化實(shí)際運(yùn)用能

2、力的鍛煉。2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等設(shè)計(jì)制造一臺(tái)立式板料折彎?rùn)C(jī),該機(jī)壓頭的上下運(yùn)動(dòng)用液壓傳動(dòng),其工作循環(huán)為:快速下降、慢速加壓(折彎、快速退回。給定條件為: 折彎力15t=51.4710N ;滑塊重量 1.5t=41.4710N ; 快速空載下降 行程 200mm 速度(1v 26/mm s ;慢速下壓(折彎 行程 25mm 速度(2v 11/mm s ;快速回程 行程 225mm 速度(3v 55/mm s 液壓缸采用V 型密封圈,其機(jī)械效率0.91cm = 要求擬定液壓系統(tǒng)圖,計(jì)算和選擇液壓元件。 3、主要參考文獻(xiàn)2 成大先. 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本機(jī)械

3、傳動(dòng). 化學(xué)工業(yè)出版社2004.1內(nèi)容學(xué)時(shí) 明確機(jī)床對(duì)液壓系統(tǒng)的要求,進(jìn)行工作過程分析 6 初步確定液壓系統(tǒng)的參數(shù),進(jìn)行工況分析和負(fù)載圖的編制 16 確定液壓系統(tǒng)方案,擬訂液壓系統(tǒng)圖8 確定液壓制造元件的類型并選擇相應(yīng)的液壓元件,確定輔助裝置 6 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 4 合計(jì)1周指導(dǎo)教師(簽字日期年 月 日教研室意見:年 月 日學(xué)生(簽字:接受任務(wù)時(shí)間: 年 月 日注:任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫。課程設(shè)計(jì)(論文指導(dǎo)教師成績(jī)?cè)u(píng)定表題目名稱評(píng)分項(xiàng)目分值得分評(píng)價(jià)內(nèi)涵工作表現(xiàn)20% 01 學(xué)習(xí)態(tài)度 6 遵守各項(xiàng)紀(jì)律,工作刻苦努力,具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02 科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研7 通過實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入

4、生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03 課題工作量7 按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù),工作量飽滿。能力水平35% 04 綜合運(yùn)用知識(shí)的能力10能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題,能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能對(duì)課題進(jìn)行理論分析,得出有價(jià)值的結(jié)論。05 應(yīng)用文獻(xiàn)的能力 5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研;能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案;有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。06設(shè)計(jì)(實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?方案的設(shè)計(jì)能力5能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作,數(shù)據(jù)正確、可靠;研究思路清晰、完整。07 計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 5 具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力;能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、

5、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對(duì)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的分析能力(綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力10 具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量45% 09插圖(或圖紙質(zhì)量、篇幅、設(shè)計(jì)(論文規(guī)范化程度5 符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求;規(guī)范化符合本文件第五條要求。10 設(shè)計(jì)說明書(論文質(zhì)量30 綜述簡(jiǎn)練完整,有見解;立論正確,論述充分,結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理;實(shí)驗(yàn)正確,分析處理科學(xué)。11 創(chuàng)新10 對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破,或有獨(dú)特見解。成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語指導(dǎo)教師簽名:年月日摘要立式板料折彎?rùn)C(jī)是機(jī)械、電氣、液壓三者緊密聯(lián)系,結(jié)合的一個(gè)綜合體。液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)并列為三大傳統(tǒng)形式,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在現(xiàn)代機(jī)

6、械的設(shè)計(jì)工作中占有重要的地位。因此,液壓傳動(dòng)課程是工科機(jī)械類各專業(yè)都開設(shè)的一門重要課程。它既是一門理論課,也與生產(chǎn)實(shí)際有著密切的聯(lián)系。為了學(xué)好這樣一門重要課程,除了在教學(xué)中系統(tǒng)講授以外,還應(yīng)設(shè)置課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,掌握液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技能和方法。液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)的目的主要有以下幾點(diǎn):1、綜合運(yùn)用液壓傳動(dòng)課程及其他有關(guān)先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際只是,進(jìn)行液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)踐,是理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐機(jī)密結(jié)合起來,從而使這些知識(shí)得到進(jìn)一步的鞏固、加深提高和擴(kuò)展。2、在設(shè)計(jì)實(shí)踐中學(xué)習(xí)和掌握通用液壓元件,尤其是各類標(biāo)準(zhǔn)元件的選用原則和回路的組合方法,培養(yǎng)設(shè)計(jì)技能,提高學(xué)生分析和嫁接生產(chǎn)實(shí)

7、際問題的能力,為今后的設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。3、通過設(shè)計(jì),學(xué)生應(yīng)在計(jì)算、繪圖、運(yùn)用和熟悉設(shè)計(jì)資料(包括設(shè)計(jì)手冊(cè)、產(chǎn)品樣本、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及進(jìn)行估算方面得到實(shí)際訓(xùn)練。關(guān)鍵詞板料折彎?rùn)C(jī),液壓傳動(dòng)系統(tǒng),液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)。目錄摘要1任務(wù)分析 (11.1 技術(shù)要求 (11.2 任務(wù)分析 (12 方案的確定 (22.1運(yùn)動(dòng)情況分析 (23 負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析 (34 負(fù)載圖和速度圖的繪制 (45 液壓缸主要參數(shù)的確定 (46統(tǒng)液壓圖的擬定 (67 壓元件的選擇 (87.1 液壓泵的選擇 (87.2 閥類元件及輔助元件 (87.3 油管元件 (97.4油箱的容積計(jì)算 (107.5油箱的長(zhǎng)寬高確 (107.6油箱

8、地面傾斜度 (117.7吸油管和過濾器之間管接頭的選擇 (117.8過濾器的選取 (117.9堵塞的選取 (117.10空氣過濾器的選取 (127.11液位/溫度計(jì)的選取 (128 液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算 (138.1 壓力損失和調(diào)定壓力的確定 (138.2 油液溫升的計(jì)算 (148.3油箱的設(shè)計(jì) (159 參考文獻(xiàn) (17致謝 (181 任務(wù)分析1.1技術(shù)要求設(shè)計(jì)制造一臺(tái)立式板料折彎?rùn)C(jī),該機(jī)壓頭的上下運(yùn)動(dòng)用液壓傳動(dòng),其工作循環(huán)為:快速下降、慢速加壓(折彎、快速退回。給定條件為:折彎力 15t=51.4710N 滑塊重量 1.5t=41.4710N 快速空載下降 行程 200mm速度1v 26mm

9、/s慢速下壓(折彎 行程 25 mm速度2v 11 mm/s快速回程 行程 225 mm速度3v 55mm/s1.2任務(wù)分析根據(jù)滑塊重量為41.5 1.4710t N =,為了防止滑塊受重力下滑,可用液壓方式平衡滑塊重量,滑塊導(dǎo)軌的摩擦力可以忽略不計(jì)。設(shè)計(jì)液壓缸的啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間為0.2t s = 。折彎?rùn)C(jī)滑塊上下為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),且行程較小(225mm ,故可選單桿液壓缸作執(zhí)行器,且液壓缸的機(jī)械效率0.91cm =。因?yàn)榘辶险蹚潤(rùn)C(jī)的工作循環(huán)為快速下降、慢速加壓(折彎、快速回程三個(gè)階段。各個(gè)階段的轉(zhuǎn)換由一個(gè)三位四通的電液換向閥控制。當(dāng)電液換向閥工作在左位時(shí)實(shí)現(xiàn)快速回程。中位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的卸荷,工作

10、在右位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的快速和工進(jìn)。其工進(jìn)速度由一個(gè)調(diào)速閥來控制。快進(jìn)和工進(jìn)之間的轉(zhuǎn)換由行程開關(guān)控制。折彎?rùn)C(jī)快速下降時(shí),要求其速度較快,減少空行程時(shí)間,液壓泵采用全壓式供油。其活塞運(yùn)動(dòng)行程由一個(gè)行程閥來控制。當(dāng)活塞以恒定的速度移動(dòng)到一定位置時(shí),行程閥接受到信號(hào),并產(chǎn)生動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)由快進(jìn)到工進(jìn)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)活塞移動(dòng)到終止階段時(shí),壓力繼電器接受到信號(hào),使電液換向閥換向。由于折彎?rùn)C(jī)壓力比較大,所以此時(shí)進(jìn)油腔的壓力比較大,所以在由工進(jìn)到快速回程階段須要一個(gè)預(yù)先卸壓回路,以防在高壓沖擊液壓元件,并可使油路卸荷平穩(wěn)。所以在快速回程的油路上可設(shè)計(jì)一個(gè)預(yù)先卸壓回路,回路的卸荷快慢用一個(gè)節(jié)流閥來調(diào)節(jié),此時(shí)換向閥處于中位。

11、當(dāng)卸壓到一=。因?yàn)榘辶险蹚潤(rùn)C(jī)的工作循環(huán)桿液壓缸作執(zhí)行器,且液壓缸的機(jī)械效率0.91cm為快速下降、慢速加壓(折彎、快速回程三個(gè)階段。各個(gè)階段的轉(zhuǎn)換由一個(gè)三位四通的電液換向閥控制。當(dāng)電液換向閥工作在左位時(shí)實(shí)現(xiàn)快速回程。中位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的卸荷,工作在右位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的快速和工進(jìn)。其工進(jìn)速度由一個(gè)調(diào)速閥來控制?？爝M(jìn)和工進(jìn)之間的轉(zhuǎn)換由行程開關(guān)控制。折彎?rùn)C(jī)快速下降時(shí),要求其速度較快,減少空行程時(shí)間,液壓泵采用全壓式供油。其活塞運(yùn)動(dòng)行程由一個(gè)行程閥來控制。當(dāng)活塞以恒定的速度移動(dòng)到一定位置時(shí),行程閥接受到信號(hào),并產(chǎn)生動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)由快進(jìn)到工進(jìn)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)活塞移動(dòng)到終止階段時(shí),壓力繼電器接受到信號(hào),使電液換向閥換向

12、。由于折彎?rùn)C(jī)壓力比較大,所以此時(shí)進(jìn)油腔的壓力比較大,所以在由工進(jìn)到快速回程階段須要一個(gè)預(yù)先卸壓回路,以防在高壓沖擊液壓元件,并可使油路卸荷平穩(wěn)。所以在快速回程的油路上可設(shè)計(jì)一個(gè)預(yù)先卸壓回路,回路的卸荷快慢用一個(gè)節(jié)流閥來調(diào)節(jié),此時(shí)換向閥處于中位。當(dāng)卸壓到一定壓力大小時(shí),換向閥再換到左位,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)卸荷。為了對(duì)油路壓力進(jìn)行監(jiān)控,在液壓泵出口安裝一個(gè)壓力表和溢流閥,同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)起過載保護(hù)作用。因?yàn)榛瑝K受自身重力作用,滑塊要產(chǎn)生下滑運(yùn)動(dòng)。所以油路要設(shè)計(jì)一個(gè)液控單向閥,以構(gòu)成一個(gè)平衡回路,產(chǎn)生一定大小的背壓力,同時(shí)也使工進(jìn)過程平穩(wěn)。在液壓力泵的出油口設(shè)計(jì)一個(gè)單向閥,可防止油壓對(duì)液壓泵的沖擊,對(duì)泵起到保護(hù)作

13、用。2方案的確定2.1運(yùn)動(dòng)情況分析由折彎?rùn)C(jī)的工作情況來看,其外負(fù)載和工作速度隨著時(shí)間是不斷變化的。所以設(shè)計(jì)液壓回路時(shí)必須滿足隨負(fù)載和執(zhí)行元件的速度不斷變化的要求。因此可以選用變壓式節(jié)流調(diào)速回路和容積式調(diào)速回路兩種方式。節(jié)流調(diào)速的工作原理,是通過改變回路中流量控制元件通流面積的大小來控制流入執(zhí)行元件或自執(zhí)行元件流出的流量來調(diào)節(jié)其速度。變壓式節(jié)流調(diào)速的工作壓力隨負(fù)載而變,節(jié)流閥調(diào)節(jié)排回油箱的流量,從而對(duì)流入液壓缸的的流量進(jìn)行控制。其缺點(diǎn):液壓泵的損失對(duì)液壓缸的工作速度有很大的影響。其機(jī)械特性較軟,當(dāng)負(fù)載增大到某值時(shí)候,活塞會(huì)停止運(yùn)動(dòng),低速時(shí)泵承載能力很差,變載下的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性都比較差,可使用比例閥、

14、伺服閥等來調(diào)節(jié)其性能,但裝置復(fù)雜、價(jià)格較貴。優(yōu)點(diǎn):在主油箱內(nèi),節(jié)流損失和發(fā)熱量都比較小,且效率較高。宜在速度高、負(fù)載較大,負(fù)載變化不大、對(duì)平穩(wěn)性要求不高的場(chǎng)合。容積調(diào)速回路的工作原理是通過改變回路中變量泵或馬達(dá)的排量來改變執(zhí)件的運(yùn)動(dòng)速度。優(yōu)點(diǎn):在此回路中,液壓泵輸出的油液直接進(jìn)入執(zhí)行元件中,沒有溢流損失和節(jié)流損失,而且工作壓力隨負(fù)載的變化而變化,因此效率高、發(fā)熱量小。當(dāng)加大液壓缸的有效工作面積,減小泵的泄露,都可以提高回路的速度剛性。綜合以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較,泵缸開式容積調(diào)速回路和變壓式節(jié)流調(diào)回路相比較,其速度剛性和承載能力都比較好,調(diào)速范圍也比較寬工作效率更高,發(fā)熱卻是最小的。考慮到最大

15、折彎力為5=,故選泵缸開式容積調(diào)15 1.4710t N速回路。3 負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析要求設(shè)計(jì)的板料折彎?rùn)C(jī)實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)是:快速下降慢速下壓(折彎快速退回。主要性能參數(shù)與性能要求如下:折彎力F=51.4710N ;板料折彎?rùn)C(jī)的滑塊重量G =41.4710N ;快速空載下降速度126/v mm s =0.026m/s ,工作下壓速度211/0.011/v mm s m s =,快速回程速度355/v mm s =0.055m/s ,板料折彎?rùn)C(jī)快速空載下降行程1200L mm =0.2m ,板料折彎?rùn)C(jī)工作下壓行程225L mm =0.25m ,板料折彎?rùn)C(jī)快速回程:H=225mm=0.225m ;啟動(dòng)制

16、動(dòng)時(shí)間s t 2.0=,液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件選為液壓缸。液壓缸采用V 型密封圈,其機(jī)械效率0.91cm =。由式 m v F m t= 式中 m 工作部件總質(zhì)量 v 快進(jìn)或快退速度t 運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間m v G v F m N t g t =上 再求得阻力負(fù)載 靜摩擦阻力 40.2 1.47102940sf F N =動(dòng)摩擦阻力 40.12 1.47101764fd F N =表一 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 (單位:N工況 負(fù)載組成 負(fù)載值F 推力/cm F 起動(dòng)sf F F = 2940 3231 加速fd m F F F =+ 1959 2153 快進(jìn) fd F F = 1764 193

17、8工進(jìn) fd F F F =+ 148764 163477 快退fd F F =17641938注:液壓缸的機(jī)械效率取0.91cm =4 負(fù)載圖和速度圖的繪制負(fù)載圖按上面數(shù)據(jù)繪制,如下圖a所示。速度圖按己知數(shù)值10.026/v m s =,20.011/v mm s =,30.055/v mm s =,1200L mm =,225L mm =,快速回程3225L mm = 圖一 板料折彎?rùn)C(jī)液壓缸的負(fù)載圖和速度圖a負(fù)載圖 b速度圖5 液壓缸主要參數(shù)的確定由表11-2和表11-3可知,板料折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)在最大負(fù)載約為163KN 時(shí)工作壓力17P MPa =。將液壓缸的無桿腔作為主工作腔,考慮到缸下

18、行時(shí),滑塊自重采用液壓方式平衡,則可計(jì)算出液壓缸無桿腔的有效面積,取液壓缸的機(jī)械效率cm =0.91。2max 16cm F A m p = 液壓缸內(nèi)徑: 1440.0260.182182A D m mm =參考1,按GB/T2348-2001,取標(biāo)準(zhǔn)值D=180mm=18cm系統(tǒng)速比 3155 2.126= 活塞桿直徑 1 2.111801302.1d Dmm -= 按標(biāo)準(zhǔn)選取 d=130mm =13cm則:無桿腔實(shí)際有效面積222118254.3444A D cm =有桿腔實(shí)際有效面積222222(1813121.67544A D d cm =-=-=液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力和流量計(jì)

19、算見表5.1。表5.1 各階段的壓力和流量工作階段 計(jì)算公式負(fù)載F/N 工作腔壓力p/Pa 輸入流量/min L快速下降 啟動(dòng) 11m cmF P A =;111q v A = 3135 135451 39.7 等速 0 0_ 工作下壓 (折彎 21cm F P A =;221q v A = 148764 66.4310 16.80快速回程啟動(dòng) 32cmF P A =;332q v A =17835 1.6610 _ 等速 16464 1.48610 40.2 制動(dòng)160521.44610_液壓缸在工作循環(huán)中各階段的功率計(jì)算見表5.2表5.2 工作循環(huán)中各階段的功率快速下降啟動(dòng)31111354

20、5139.710/6089P p q W-=恒速'1P=工作下壓(折彎63222P p q W KW-=快速回程啟動(dòng)63333P p q W KW-=恒速63444P p q W KW-=制動(dòng)63555P p q W KW-=根據(jù)以上分析與計(jì)算數(shù)據(jù)處理可繪出液壓缸的工況圖5.1: 圖5.1 液壓缸的工況圖6 系統(tǒng)液壓圖的擬定考慮到液壓機(jī)工作時(shí)所需功率較大,固采用容積調(diào)速方式;(1為滿足速度的有極變化,采用壓力補(bǔ)償變量液壓泵供油,即在快速下降的時(shí)候,液壓泵以全流量供油。當(dāng)轉(zhuǎn)化成慢速加壓壓制時(shí),泵的流量減小,最后流量為0;(2當(dāng)液壓缸反向回程時(shí),泵的流量恢復(fù)為全流量供油。液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向采

21、用三位四通Y型電磁換向閥和二位二通電磁換向閥控制。停機(jī)時(shí)三位四通換向閥處于中位,使液壓泵卸荷;(3為了防止壓力頭在下降過程中因自重而出現(xiàn)速度失控的現(xiàn)象,在液壓缸有桿腔回路上設(shè)置一個(gè)單向閥;(4為了壓制時(shí)保壓,在無桿腔進(jìn)油路上和有桿腔回油路上設(shè)置一個(gè)液控單向閥;(5為了使液壓缸下降過程中壓力頭由于自重使下降速度越來越快,在三位四通換向閥處于右位時(shí),回油路口應(yīng)設(shè)置一個(gè)溢流閥作背壓閥使回油路有壓力而不至于使速度失控;(6為了使系統(tǒng)工作時(shí)壓力恒定,在泵的出口設(shè)置一個(gè)溢流閥,來調(diào)定系統(tǒng)壓力。由于本機(jī)采用接近開關(guān)控制,利用接近開關(guān)來切換換向閥的開與關(guān)以實(shí)行自動(dòng)控制;(7為使液壓缸在壓制時(shí)不至于壓力過大,設(shè)

22、置一個(gè)壓力繼電器,利用壓力繼電器控制最大壓力,當(dāng)壓力達(dá)到調(diào)定壓力時(shí),壓力繼電器發(fā)出電信號(hào),控制電磁閥實(shí)現(xiàn)保壓;綜上的折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)原理如下圖: 圖6.1折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)原理1-變量泵 2-溢流閥 3-壓力表及其開關(guān) 4-單向閥5-三位四通電液換向閥 6-單向順序閥 7-液壓缸8-過濾器 9-行程閥10-調(diào)速閥 11-單向閥 12-壓力繼電器7 液壓元件的選擇7.1 液壓泵的選擇由液壓缸的工況圖,可以看出液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在加壓壓制階段時(shí)1 6.43P MPa =,此時(shí)液壓缸的輸入流量極小,且進(jìn)油路元件較少故泵到液壓缸的進(jìn)油壓力損失估計(jì)取為0.5P M P a6.93p P M P a =+

23、=。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表,選用規(guī)格為YB-B60B 型葉片泵,其額定壓力P=7MPa ,排量為61mL/r,額定轉(zhuǎn)速為1000r/min ,流量為q=53.9L/min 。p p p q P KW =,根據(jù)此數(shù)據(jù)按JB/T9619-1999,選取Y100L2-4型電動(dòng)機(jī),其額定功率3P KW =,額定轉(zhuǎn)速1430r/min,按所選電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和液壓泵的排量,液壓泵最大理論流量1430/min 61/87.23/min t q n V r mL r L =,大于計(jì)算所需的流量44.22L/min ,滿足使用要求。7.2 閥類元件及輔助元件根據(jù)閥類元件及輔助元件所在油路的最大工作壓力

24、和通過該元件的最大實(shí)際流量可選出這些液壓元件的型號(hào)及規(guī)格,結(jié)果見表7.1。表7.1 液壓元件的型號(hào)及規(guī)格序元件名稱額定壓額定流量型號(hào)及規(guī)格說明號(hào) 力/Pa ml/r 1變量泵761YB-B60B額定轉(zhuǎn)速1000r/min 驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為3KW2 溢流閥 調(diào)壓0.5-712 C175 通徑20mm 3 行程閥 - - YF3-*-20B-C4三位四通換向閥28 80 WEH10G通徑10mm5 單項(xiàng)順序閥最大工作壓力32MPa 160HCT06L1max 160/minq L =(單向行程調(diào)速閥6 節(jié)流閥 - FBG-3-125-10 7單向閥開啟0.15MPa最大200S20A220通徑20m

25、m8 壓力繼電器 2.5 HED209 調(diào)速閥 2FRM10-217.3 油管元件各元件間連接管道的規(guī)格按元件接口處尺寸決定,液壓缸進(jìn)、出油管則按輸入、排出的最大流量計(jì)算,由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)出流量已與已定數(shù)值不同,所以重新計(jì)算如表5.2,表中數(shù)值說明液壓缸壓制、快退速度2v , 3v 與設(shè)計(jì)要求相近,這表明所選液壓泵的型號(hào),規(guī)格是適宜的。 表5.2 液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)出流量流量速度 快進(jìn) 壓制快退輸入流量L/min 1112(/(p q A q A A =-=-116.8q = 118.48p q q =排出流量L/min 221116.95254.34121.675

26、q A q A = 運(yùn)動(dòng)速度m/min 11234254.3410v q A -= 34由表中數(shù)值可知,當(dāng)油液在壓力管中速度取5m/s 時(shí),按教材P177式(7-92qd v=算得, 液壓缸進(jìn)油路油管內(nèi)徑3液壓缸回油路管內(nèi)徑3d m mm -=回;這兩根油管選用參照液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P111,進(jìn)油管的外徑22D mm =,內(nèi)徑15d mm =,回油路管的外徑18D mm =,內(nèi)徑10d mm =。7.4油箱的容積計(jì)算容量V (單位為L(zhǎng)計(jì)算按教材式(7-8 : P V q =,由于液壓機(jī)是中壓系統(tǒng),按JB/T7938-1999規(guī)定容積取標(biāo)準(zhǔn)值250V L =.7.5油箱的長(zhǎng)寬高確定因?yàn)橛拖涞膶?/p>

27、、高、長(zhǎng)的比例范圍是1:12:23,此處選擇比例是1:1.5:2由此可算出油箱的寬、高、長(zhǎng)大約分別是430mm,645mm,860mm 。并選擇開式油箱中的分離式油箱設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)是維修調(diào)試方便,減少了液壓油的溫升和液壓泵的振動(dòng)對(duì)機(jī)械工作性能的影響;其缺點(diǎn)是占地面積較大。由于系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,回路較短,各種元件較少,所以預(yù)估回路中各種元件和管道所占的油液體積為0.7L 。因?yàn)橥茥U總行程為225mm ,選取缸的內(nèi)腔長(zhǎng)度為380mm 。忽略推桿所占的體積,則液壓缸的體積為當(dāng)液壓缸中油液注滿時(shí),此時(shí)油箱中的液體體積達(dá)到最小為:則油箱中油液的高度為:1239.6250/(438616.2H cm =由此可以

28、得出油液體下降高度很小,因此選取隔板的高度為17cm,并選用兩塊隔板。此分離式油箱采用普通鋼板焊接而成,參照書上取鋼板的厚度為:t=4mm 。為了易于散熱和便于對(duì)油箱進(jìn)行搬移及維護(hù)保養(yǎng),取箱底離地的距離為100mm 。故可知,油箱的總長(zhǎng)總寬總高為:長(zhǎng)為:12(86024868l l t mm mm =+=+= 寬為:12(64524653w w t mm mm =+=+=高為:(20044(860410049681h h mm mm mm =+=+=7.6油箱地面傾斜度為了更好的清洗油箱,取油箱底面傾斜度為: 17.7吸油管和過濾器之間管接頭的選擇在此選用卡套式軟管接頭查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4表23.

29、966得其連接尺寸如下表: 表7.3 單位:mm公稱壓力 MPa 管子內(nèi)徑 0d mm 0Dmin L 卡套式管接頭0d 公稱尺寸 極限偏差G(25 12.5 1014±0.090 32 127.8過濾器的選取取過濾器的流量至少是泵流量的兩倍的原則,取過濾器的流量為泵流量的3倍。故有 :3(18.843/min 56.52/min qq L L =泵入過濾器查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23.816得,先取通用型WU 系列網(wǎng)式吸油中過濾器:表7.47.9堵塞的選取型號(hào)通徑 Mm 公稱流量 /min L過濾精度 m WU-160180 40 160 180考慮到鋼板厚度只有4mm ,加工螺紋孔不能太

30、大,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23.980選取外六角螺塞作為堵塞,詳細(xì)尺寸見下表:表7.5d1d De S L h b 1b R C重量Kg基本尺寸 極限偏差 101M - 19.6 15 1800.24-14 - 2 3 1 1.0 0.0327.10空氣過濾器的選取按照空氣過濾器的流量至少為液壓泵額定流量3倍的原則,即: 2218.84/min 37.68/min qq L L p >=過濾器選用EF 系列液壓空氣過濾器,參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23.8-95得,將其主要參數(shù)列于下表:表7.6參數(shù) 型號(hào) 過濾注油口徑 mm注油流量 L/min 空氣流量 L/min 油過濾面積 L/min 1H mm

31、 2H mm 1D mm 2D mm 3D mm四只螺釘均布 mm 空氣進(jìn)濾精度 mm 油過濾精度mE 2F -6534 47 450 270 188 68 81 102 120 M614 0.105125注:油過濾精度可以根據(jù)用戶的要求是可調(diào)的。7.11液位/溫度計(jì)的選取選取YWZ 系列液位液溫計(jì),參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23.8-98選用 YWZ-150T 型。考慮到鋼板的剛度,將其按在偏左邊的地方。8 液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算8.1 壓力損失和調(diào)定壓力的確定由上述計(jì)算可知,工進(jìn)時(shí)油液流動(dòng)速度較小,通過的流量為16.8L/min,主要壓力損失為閥件兩端的壓降可以省略不計(jì)?？爝M(jìn)時(shí)液壓桿的速度314135

32、.4310 1.39/254.3410pq v m s A -=,此時(shí)油液在進(jìn)油管的速度32635.4310 3.3/0.25151060p沿程壓力損失首先要判斷管中的流動(dòng)狀態(tài),此系統(tǒng)采用N32號(hào)液壓油,室溫為020C 時(shí)421.010/m s -=,所以有34/ 3.31510/1.0104952320e R vd -=<,油液在管中的流動(dòng)狀態(tài)為層流,則阻力損失系數(shù)7575/0.15495e R =,若取進(jìn)油和回油的管路長(zhǎng)均為2m ,油液的密度為3900/Kg m =,則進(jìn)油路上的沿程壓力損失為122642900p l d v Pa -=局部壓力損失包括管道安裝和管接頭的壓力損失和通過

33、液壓閥的局部壓力損失,由于管道安裝和管接頭的壓力損失一般取沿程壓力損失的10%,而通過液壓閥的局部壓力損失則與通過閥的流量大小有關(guān),若閥的額定流量和額定壓力損失分別為r r q q 和,則當(dāng)通過閥的流量為q 時(shí)的閥的壓力損失r q ,由2(r r16.95/min 254.34q A q L A =則回油管路中的速度32616.9510 3.5/600.251010v m s -=;由此可以計(jì)算出343.51010/3501.010e R vd -= (350<2320,所以為層流;75750.21350e R =,所以回油路上的沿程壓力損失為222642900/20.21 3.5 2.321010102p l d v Pa -=。 由上面的計(jì)算所得求出:總的壓力損