200t液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)-畢設(shè)論文

200t液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)-畢設(shè)論文

Abstract

Thispaperdesignforthebolsterpressofhydraulicmachines.Mainframemainlybythemotionofmastercylinderandthemotionofcylinderheadoutofponentsetc.Thispaperfocusesonthehydraulicsystemdesign.

Throughspecificparametersandhydraulicmechanicsituationanalyzes,formulationofamastercontrolprogram.Bycontrast,developedhydrauliccontrolsystemdiagram.Hydraulicsystemsusecartridgevalveintegratedcontrolsystem,integratedcartridgevalvecontrolsystemhasgoodsealing,flowcapacity,smallpressurelosscharacteristicsetc.

Tosolvethemastercylinderexpressenteredtheshortageofoilsupplyinthetopofthemainframeinstalledoiltank.Mastercylinderforthespeedofaccessrestrictionsandsecuritythroughthetripexchangingtocontrolswitches.Toensurethequalityofthework-piecemolding,inthehydraulicsysteminstalledpackingloopthroughpackingwork-piecestabilitymolding;Topreventhydraulicshocks,pressurereliefsystemwithalooptoensurethatthisequipmentcanbeasafeandstablework.Thissystemapplicateelectricitycontrolsystem,tofacilitatethesystemofcontrol,wecanachievesemi-automaticcontrolandachieveoverloadprotection,ensurenormaloperationsystem.Inaddition,thepaperhydraulicstationontheoveralllayoutofthekeyponentsofthehydraulicstructure、shape、techniqueforaspecificdesign.

Bythelossofhydraulicsystempressureandtemperaturechecked.Hydraulicsystemisdesignedtomeetthehydraulicactionsequenceandcyclerequirementscanbeachievedbyforgingplasticmaterials,stamping,coldextrusion,straightening,bending,andothermoldingprocesses.

KeyWords:hydraulicsystem,bolsterpress,graduationdesign

名目

2.4.4液壓元件的選擇(22)

2.5液壓系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì)(23)

2.5.1液壓機(jī)主缸設(shè)計(jì)(23)

2.5.2液壓機(jī)頂出缸設(shè)計(jì)(28)

2.5.3液壓油管選擇(30)

2.5.4液壓油箱設(shè)計(jì)(32)

2.6液壓系統(tǒng)平安穩(wěn)定性驗(yàn)算(33)

2.6.1液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算(33)

2.6.2液壓系統(tǒng)溫升驗(yàn)算(37)

3200T液壓機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)(39)

3.1電氣掌握概述(39)

3.2液壓機(jī)電氣掌握方案設(shè)計(jì)(39)

3.2.1液壓機(jī)電氣掌握方式選擇(39)

3.2.2電氣掌握要求與總體掌握方案(39)

3.3液壓機(jī)電氣掌握電路設(shè)計(jì)(40)

3.3.1液壓機(jī)主電路設(shè)計(jì)(40)

3.3.2液壓機(jī)掌握電路設(shè)計(jì)(40)

3.3.3電氣掌握過程分析(41)

結(jié)論(43)

1緒論

1.1液壓傳動系統(tǒng)概況

1.1.1液壓傳動技術(shù)的進(jìn)展與討論動向

液壓傳動是一種以液體作為工作介質(zhì)，以靜壓和流量作為主要特性參數(shù)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換傳遞和安排的技術(shù)手段。液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是依據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而進(jìn)展起來的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今，流體傳動技術(shù)水平的凹凸已成為一個(gè)國家工業(yè)進(jìn)展水平的重要標(biāo)志。

1795年英國約瑟夫·布拉曼(JosephBraman，1749--1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上,誕生了世界上第一臺水壓機(jī)。1905年將工作介質(zhì)水改為油，又進(jìn)一步得到改善。

第一次世界大戰(zhàn)(1914--1918)后，液壓傳動廣泛應(yīng)用，特殊是1920年以后，進(jìn)展更為快速。液壓元件大約在19世紀(jì)末20世紀(jì)初的20年間，才開頭進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925年維克斯創(chuàng)造了壓力平衡式葉片泵，為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)初康斯坦丁·尼斯克對能量波動傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際討論，1910年對液力傳動（液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等）方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了進(jìn)展。

其次次世界大戰(zhàn)(1941--1945)期間，由于戰(zhàn)斗的需要，消失了由響應(yīng)快速、精度高的液壓掌握機(jī)構(gòu)所裝備的各種軍事武器，在美國機(jī)床中有30%應(yīng)用了液壓傳動。“二戰(zhàn)”結(jié)束后，液壓技術(shù)快速轉(zhuǎn)向民用工業(yè)，不斷應(yīng)用于各種自動機(jī)及自動生產(chǎn)線。應(yīng)當(dāng)指出，日本液壓傳動的進(jìn)展較歐美等國家晚了近20多年。在1955年前后，日本快速進(jìn)展液壓傳動，1956年成立了“液壓工業(yè)會”。近20~30年間，日本液壓傳動進(jìn)展很快，處于世界領(lǐng)先地位。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前液壓技術(shù)正向著高壓、高速、大功率、高效、低噪音、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向進(jìn)展。由于計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的成熟，一些新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都運(yùn)用了計(jì)算機(jī)CAD、CAT、CDC、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)掌握、計(jì)算機(jī)仿真與優(yōu)化等計(jì)算機(jī)幫助技術(shù)，很大程度上提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量。雖然液壓傳動技術(shù)便利簡潔，但是液壓傳動中存在著一些亟待解決的問題，如：液壓系統(tǒng)工作時(shí)的穩(wěn)定性、工作介質(zhì)的泄漏、液壓沖擊對設(shè)備牢靠性的影響等等，這些問題都是液壓傳動技術(shù)需要討論和解決的。任何技術(shù)的改革和創(chuàng)新，都必需以穩(wěn)定、牢靠的工作為前提，這樣才具有它的實(shí)際意義。

1.1.2我國液壓系統(tǒng)的進(jìn)展歷程

我國液壓技術(shù)進(jìn)展歷程，大致可分為四個(gè)階段，即：20世紀(jì)50年月初到60年月初為起步階段；60~70年月為專業(yè)化生產(chǎn)體系成長階段；80~90年月為快速進(jìn)展階段；2000年至今為創(chuàng)新階段。

其中，液壓工業(yè)于50年月初從機(jī)床行業(yè)生產(chǎn)仿蘇的磨床、拉床、仿型車床等液壓傳動起步，液壓元件最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械。

進(jìn)入60年月后，液壓技術(shù)的應(yīng)用從機(jī)床漸漸推廣到農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械等領(lǐng)域，原來附屬于主機(jī)廠的液壓車間有的獨(dú)立出來，成為液壓件專業(yè)生產(chǎn)廠。1964年我國從外國引進(jìn)了一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品。到了60年月末、70年月初，隨著生產(chǎn)機(jī)械化的進(jìn)展，特殊是在為其次汽車制造廠等供應(yīng)高效、自動化設(shè)備的帶動下，液壓元件制造業(yè)消失了快速進(jìn)展的局面，一批中小企業(yè)也成為液壓件專業(yè)制造廠。1968年中國液壓元件年產(chǎn)量已接近20萬件，1973年在機(jī)床、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械等行業(yè)，生產(chǎn)液壓件的專業(yè)廠已進(jìn)展到100余家，年產(chǎn)量超過100萬件，一個(gè)獨(dú)立的液壓件制造業(yè)已初步形成。這時(shí)，液壓件產(chǎn)品已從仿蘇產(chǎn)品進(jìn)展為引進(jìn)技術(shù)與自行設(shè)計(jì)相結(jié)合的產(chǎn)品，壓力向中、高壓進(jìn)展，并開發(fā)了電液伺服閥及系統(tǒng)，液壓應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

進(jìn)入80年月，在國家改革開放的方針指引下，隨著機(jī)械工業(yè)的進(jìn)展，基礎(chǔ)件滯后于主機(jī)的沖突日益突出，并引起各有關(guān)部門的重視。為此，原一機(jī)部于1982年組建了通用基礎(chǔ)件工業(yè)局，將原有分散在機(jī)床、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械等行業(yè)歸口的液壓、氣動和密封件專業(yè)廠，統(tǒng)一劃歸通用基礎(chǔ)件局管理，從而使該行業(yè)在規(guī)劃、投資、引進(jìn)技術(shù)和科研開發(fā)等方面得到基礎(chǔ)件局的指導(dǎo)和支持，從今進(jìn)入了快速進(jìn)展期，先后引進(jìn)了60余項(xiàng)國外先進(jìn)技術(shù)，其中液壓40余項(xiàng)、氣動7項(xiàng)，經(jīng)消化汲取和技術(shù)改造，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)，并成為行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。進(jìn)入90年月后，行業(yè)加大了技術(shù)改造力度，1991~1998年國家、地方和企業(yè)自籌資金總投入共約20多億元，其中液壓16億元。經(jīng)過技術(shù)改造和技術(shù)攻關(guān)，一批主要企業(yè)技術(shù)水平進(jìn)一步提高，工藝裝備得到很大改善，為形成高起點(diǎn)、專業(yè)化、批量生產(chǎn)打下了良好基礎(chǔ)。近幾年，在國家多種全部制共同進(jìn)展的方針指引下，不同全部制的中小企業(yè)迅猛崛起，呈現(xiàn)出勃勃生氣。隨著國家進(jìn)一步開放，三資企業(yè)快速進(jìn)展，對提高行業(yè)水平和擴(kuò)大出口起著重要作用。目前我國已和美國、日本、德國等國聞名廠商合資或由外國廠商獨(dú)資建立了柱塞泵/馬達(dá)、行星減速機(jī)、轉(zhuǎn)向器、液壓掌握閥、液壓系統(tǒng)、靜液壓傳動裝置、液壓件鑄造等類產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)50多家，引進(jìn)外資2億多美元。

進(jìn)入新世紀(jì)，為應(yīng)對我國加入wto后的新形勢，我國液壓行業(yè)各企業(yè)加速科技創(chuàng)新，不斷提升產(chǎn)品市場競爭力，一批優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品勝利地為國家重點(diǎn)工程和重點(diǎn)主機(jī)配套，取得

較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。天津市精研工程機(jī)械傳動有限公司的自然?氣輸送管道生產(chǎn)線液壓設(shè)備是國家西氣東輸工程的配套設(shè)備；慈溪博格曼密封材料公司的高溫高壓w型纏繞墊片，現(xiàn)已勝利地用于加氫裂扮裝置上；大連液壓件廠和山西長治液壓件廠的轉(zhuǎn)向葉片泵，是中、重型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，目前兩個(gè)廠的年產(chǎn)量已達(dá)10萬臺以上；青島基珀密封公司的新型組合雙向密封和大型防泥水油封是分別為一汽解放牌9噸車和一拖拖拉機(jī)配套的密封件；此外天津特精液壓股份有限公司的靜液壓傳動裝置和多路閥、湖州生力液壓件公司的多功能滑閥、威海氣動元件公司的組合調(diào)壓閥的空氣減壓閥、貴州楓陽液壓公司的液壓泵站和液壓換擋閥等，都深受用戶的好評。

由此可見液壓傳動產(chǎn)品等在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中的地位和作用非常重要。它的進(jìn)展打算了機(jī)電產(chǎn)品性能的提高。它不僅能最大限度滿意機(jī)電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)功能多樣化的必要條件，也是完成重大工程項(xiàng)目、重大技術(shù)裝備的基本保證，更是機(jī)電產(chǎn)品和重大工程項(xiàng)目和裝備牢靠性的保證。所以說液壓傳動產(chǎn)品的進(jìn)展是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、尤其是工業(yè)自動化不行缺少的重要手段。

1.1.3液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用

液壓傳動技術(shù)進(jìn)展到今日已經(jīng)擁有較為完善的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。雖然液壓傳動還存在一些缺陷，但總體上優(yōu)點(diǎn)還是蓋過了缺點(diǎn)。正由于液壓傳動具有許多機(jī)械傳動所不具備的優(yōu)點(diǎn)，液壓傳動技術(shù)在機(jī)械工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如：礦山機(jī)械、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、建筑機(jī)械、起重機(jī)械等。液壓技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了從手動到半自動化、自動化的逐步進(jìn)展，從而也推動了機(jī)械工業(yè)的向前進(jìn)展。在整個(gè)機(jī)械傳動工程中，液壓傳動技術(shù)扮演了舉足輕重的角色。

1.2液壓機(jī)的概況

液壓機(jī)是制品成型生產(chǎn)中最廣的設(shè)備之一。自19世紀(jì)問世以來進(jìn)展很快，已成為工業(yè)生產(chǎn)中必不行少的設(shè)備之一。由于液壓機(jī)在工作生產(chǎn)中的普及性，在國民經(jīng)濟(jì)各部門獲得了廣泛的應(yīng)用。如板材成型，粉末冶金，塑料及橡膠制品成型，輪軸壓裝校直等等。各種類型液壓機(jī)的快速進(jìn)展有力的促進(jìn)了各種工業(yè)的進(jìn)展和進(jìn)步，八十年月以來，隨著電子技術(shù)、液壓技術(shù)等的進(jìn)展和普及應(yīng)用，液壓機(jī)有了更進(jìn)一步的進(jìn)展。目前，液壓機(jī)的最大標(biāo)稱壓力已達(dá)750MN，用于金屬的末端成型。眾多機(jī)型已采納CNC或工業(yè)PC機(jī)來進(jìn)行掌握，使產(chǎn)品的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率有了極大提高。

隨著人們生活水平的提高，金屬壓制拉伸制品的需求逐年提高，同時(shí)面對產(chǎn)品品種的需求越來越多，另一方面產(chǎn)品的生產(chǎn)批量日益縮小。為與中小批量生產(chǎn)相適應(yīng)，需要

能夠快速調(diào)整的加工設(shè)備，這時(shí)液壓機(jī)成為抱負(fù)的成型工藝設(shè)備，特殊是當(dāng)液壓機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對簡單工件以及不對稱工件的加工，而且，實(shí)現(xiàn)了極低廢品率。這種加工方式還適合于長行程、難成型以及高強(qiáng)度的材料。可變的動力組合、短的加工時(shí)間、依據(jù)工件長度而建立的壓力行程調(diào)整，這與機(jī)械加工系統(tǒng)相比，有其優(yōu)越性。

液壓機(jī)作為一種通用的無削成型加工設(shè)備，其工作的原理是利用液體的壓力傳遞能量以完成壓力加工的。其工作特點(diǎn)，一是動力傳動為“柔性”傳動，不象機(jī)械設(shè)備一樣動力傳動系統(tǒng)簡單，這種驅(qū)動原理避開了機(jī)械過載的狀況；二是液壓機(jī)的拉伸過程中只有單一的直線驅(qū)動力，沒有“成角的”驅(qū)動力，這使加工系統(tǒng)有較長的生命期和高的工件成品率。液壓機(jī)有單動、雙動、三動三種基本的動作方式。在單動方式中，壓頭（或滑板）作為移動部件單向移動完成壓制過程。這種工作方式?jīng)]有壓邊裝置。單動壓力機(jī)主要用于薄型工件成型中，適用于卷材和帶型材料。雙動型壓力機(jī)有兩個(gè)移動部件：滑板（或沖頭）和模板。其工作過程是，沖頭（或滑板）自上而下拉伸沖料，模板充作固定壓板。在壓制成型后，模板能實(shí)現(xiàn)打料定出功能?？梢罁?jù)材料和工件的特征參數(shù)來掉正模板的壓力。三動型壓力機(jī)中，深拉伸滑塊和壓邊滑塊自上而下移動，由模板實(shí)現(xiàn)打料動作。但是模板也可以充作壓邊來實(shí)現(xiàn)特地的成型操作。這種壓力機(jī)也可以做雙動機(jī)用。由于內(nèi)滑板和壓邊塊相關(guān)連，因此，成型壓力和壓邊合成整個(gè)系統(tǒng)的總負(fù)載。根據(jù)機(jī)架結(jié)構(gòu)形式可分為梁柱式、組合框架型、整體框架式、單臂式等。根據(jù)功能液壓機(jī)可分為手動液壓機(jī)、鍛造液壓機(jī)、沖壓液壓機(jī)、一般用途液壓機(jī)、校正壓裝液壓機(jī)、層壓液壓機(jī)、擠壓液壓機(jī)、壓制液壓機(jī)、打包壓塊液壓機(jī)、專用液壓機(jī)十組類型。

1.3液壓機(jī)的進(jìn)展

由于液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)和整機(jī)結(jié)構(gòu)方面，已經(jīng)比較成熟，國內(nèi)外液壓機(jī)的進(jìn)展主要體現(xiàn)在掌握系統(tǒng)方面。微電子技術(shù)的飛速進(jìn)展為改進(jìn)液壓機(jī)的性能、提高穩(wěn)定性、加工效率等方面供應(yīng)了可能。相比來講，國內(nèi)機(jī)型雖種類齊全，但技術(shù)含量相對較低，缺乏技術(shù)含量高的高檔機(jī)型，這與機(jī)電一體化，中小批量柔性生產(chǎn)的進(jìn)展趨勢不相適應(yīng)。

在國內(nèi)外液壓機(jī)產(chǎn)品中，根據(jù)掌握系統(tǒng)，液壓機(jī)可分為三種類型：一種是以繼電器為主控元件的傳統(tǒng)型液壓機(jī)；一種是采納可編程掌握器掌握的液壓機(jī)；第三種是應(yīng)用高級微處理器（或工業(yè)掌握計(jì)算機(jī)）的高性能液壓機(jī)。三種類型功能各有差異，應(yīng)用范圍也不盡相同。但總的進(jìn)展趨勢是高速化、智能化。

進(jìn)展趨勢

(1)高速化，高效化，低能耗。提高液壓機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本。

(2)機(jī)電一體化。充分合理利用機(jī)械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的完

善。

(3)自動化、智能化。微電子技術(shù)的高速進(jìn)展為液壓機(jī)的自動化和智能化供應(yīng)了充分的條件。自動化不僅僅體現(xiàn)在加工，還體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和調(diào)整，具有故障與處理功能。

(4)液壓元件集成化，標(biāo)準(zhǔn)化。集成的液壓系統(tǒng)建設(shè)了管路連接，有效地防止泄漏和污染。標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機(jī)器的修理帶來便利。

科學(xué)技術(shù)迅猛進(jìn)展的今日，液壓傳動技術(shù)隨之有了比較完善、成熟的理論基礎(chǔ)。目前液壓傳動技術(shù)正向著高壓、高速、大功率、高效、低噪音、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向進(jìn)展。

液壓傳動優(yōu)越性

(1)液壓元件布局敏捷；

(2)液壓傳動操作掌握便利，可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速；

(3)液壓傳動簡單實(shí)現(xiàn)直線傳動，可以進(jìn)行自動過載愛護(hù)；

(4)液壓傳動采納電液掌握相結(jié)合的掌握方式，可實(shí)現(xiàn)自動化掌握，還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程掌握；

(5)液壓系統(tǒng)中液壓元件的磨損比機(jī)械傳動小許多，液壓油除了作為傳動介質(zhì)外還起到了潤滑的作用，延長了液壓系統(tǒng)中液壓元件的使用壽命。

2200T液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

2.1.1液壓機(jī)負(fù)載確定

液壓機(jī)的最大工作負(fù)載為2000KN，工進(jìn)時(shí)液體最大壓力為25Mpa。

2.1.2液壓機(jī)主機(jī)工藝過程分析

壓制工件時(shí)主機(jī)的工藝過程：按下啟動按鈕后，主缸上腔進(jìn)油，橫梁滑塊在自重作用下快速下行，此時(shí)會消失供油不足的狀況，補(bǔ)油箱對上缸進(jìn)行補(bǔ)油。觸擊快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的行程開關(guān)后，橫梁滑塊工進(jìn)，并對工件漸漸加壓。工件壓制完成后進(jìn)入保壓階段，讓產(chǎn)品穩(wěn)定成型。保壓結(jié)束后，轉(zhuǎn)為主缸下腔進(jìn)油，滑塊快速回程，直到原位后停止。橫梁滑塊停止運(yùn)動后，頂出缸下腔進(jìn)油，將工件頂出，工件頂出后，頂出缸上腔進(jìn)油，快速退回。

2.1.3液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

最大負(fù)載：2000KN；工進(jìn)時(shí)系統(tǒng)最大壓力：25MPa

主缸回程力：400KN；頂出缸頂出力：350KN

主缸滑塊快進(jìn)速度：0.08m/s；主缸最大工進(jìn)速度：0.006m/s

主缸回程速度：0.03m/s；頂出缸頂出速度：0.02m/s

頂出缸回程速度：0.05m/s

2.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1液壓機(jī)主缸工況分析

1)主缸速度循環(huán)圖

依據(jù)液壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)中主缸滑塊行程為700mm，可以得到主缸的速度循環(huán)圖如下：

圖2.1主缸速度循環(huán)圖

2)主缸負(fù)載分析

液壓機(jī)啟動時(shí)，主缸上腔充油主缸快速下行，慣性負(fù)載隨之產(chǎn)生。此外，還存在靜摩擦力、動摩擦力負(fù)載。由于滑塊不是正壓在導(dǎo)柱上，不會產(chǎn)生正壓力，因而滑塊在運(yùn)動過程中所產(chǎn)生的摩擦力會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工作負(fù)載，計(jì)算最大負(fù)載時(shí)可以忽視不計(jì)。液壓機(jī)的最大負(fù)載為工進(jìn)時(shí)的工作負(fù)載。通過各工況的負(fù)載分析，液壓機(jī)主缸所受外負(fù)載包括工作負(fù)載、慣性負(fù)載、摩擦阻力負(fù)載，即：

F=Fw+Ff+Fa(2.1)

式中：

F—液壓缸所受外負(fù)載；

Fw—工作負(fù)載；

Ff—滑塊與導(dǎo)柱、活塞與缸筒之間的摩擦阻力負(fù)載，啟動時(shí)為靜摩擦阻力負(fù)載，啟動后為動摩擦力負(fù)載；

Fa—運(yùn)動執(zhí)行部件速度變化時(shí)的慣性負(fù)載。

(1)慣性負(fù)載Fa計(jì)算

計(jì)算公式：Fa=

t

vgG???(2.2)式中：

G—運(yùn)動部件重量；

g—重力加速度9.8m/2S；

v?—t?時(shí)間內(nèi)的速度變化量；

t?—加速或減速時(shí)間，一般狀況取t?=0.01～0.5s。

查閱相同型號的四柱液壓機(jī)資料，初步估算橫梁滑塊的重量為30KN。由液壓機(jī)所給設(shè)計(jì)參數(shù)可及：v?=0.08m/s，取t?=0.05s，代入公式2.2中。

即：Fa=

ssms

mN05.0/08.0/8.9300002?=4898N(2)摩擦負(fù)載Ff計(jì)算

滑塊啟動時(shí)產(chǎn)生靜摩擦負(fù)載，啟動過后產(chǎn)生動摩擦負(fù)載。通過全部作用在主缸上的負(fù)載可以看出，工作負(fù)載遠(yuǎn)大于其它形式的負(fù)載。由于滑塊與導(dǎo)柱、活塞與缸體之間的摩擦力不是很大，因而在計(jì)算主缸最大負(fù)載時(shí)摩擦負(fù)載先忽視不計(jì)。

(3)主缸負(fù)載F計(jì)算

將上述參數(shù)Fa=4898N、Fw=2000000N代入公式2.1中。

即：

F=2000000+4898=2024898N

3)主缸負(fù)載循環(huán)圖

(1)主缸工作循環(huán)各階段外負(fù)載如表2.1

表2.1主缸工作循環(huán)負(fù)載工作循環(huán)

外負(fù)載啟動

F=f靜+Fa≈25KN橫梁滑塊快速下行

F=f動忽視不計(jì)工進(jìn)

F=f動+Fw≈2000KN快速回程F=f回+F背≈400KN注：“f靜”表示啟動時(shí)的靜摩