液壓技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-04-16 21:45 本頁(yè)面
【正文】 示 。 速 度 圖 按 已 知 數(shù) 值 V1=V3=5m/min,L1=100mm, L2=120mm,快退行 程 L3=L1+L2=220mm 和工進(jìn)速度 V2=50mm/min 繪制，如圖二所示。 （圖一） （圖二） 確定液壓缸 由表 3 與表 4 可知組合機(jī)床液壓系統(tǒng)在最大負(fù)載約為 34000N 時(shí)宜取P1=4MPa.. 8 鑒于動(dòng)力滑臺(tái)要求快進(jìn)、快退速度相等，液壓缸選用單桿式的，并在快進(jìn)時(shí)做差動(dòng)連接。這種情況下液壓缸無(wú)桿腔工作面積 A1取為有桿腔工作面積 A2的兩倍，即活塞桿直徑 d 與缸筒直徑 D 成 d= 的關(guān)系。 確定系統(tǒng)的工作壓力 在鉆孔加工時(shí)，液壓缸回油路上必須具有背壓 P2,取 P2=,以防孔被鉆通時(shí)滑臺(tái)突然前沖?？爝M(jìn)時(shí)液壓缸雖然作差動(dòng)連接，但是油管中有壓降△ P 存在，有桿腔的壓力必需大于無(wú)桿腔，估算時(shí)取△ P≈ 背壓的，這時(shí) P2亦可按 估算。 表 3 按負(fù)載選擇工作壓力 液壓缸工作負(fù)載∕N 5000 500010000 10000—20200 20200—30000 30000—50000 50000 液壓缸工作壓力∕MPa —1 —2 —3 3—4 4—6 7—10 表 4 各類設(shè)備常用的系統(tǒng)壓力 設(shè)備類型 系統(tǒng)壓力 設(shè) 備 類 型 系統(tǒng)壓力 /MPa 精加工機(jī)床 － 2 農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型工程機(jī)械、冶金機(jī)構(gòu)、工程機(jī)械輔助機(jī)構(gòu) 10－ 16 半精加工機(jī)床 3－ 5 粗加工或重型加工 5－ 10 液壓機(jī)、重型機(jī)械、冶金機(jī)械、大、中型挖掘機(jī)、起重運(yùn)輸機(jī) 20－ 32 9 計(jì)算液壓缸面積 由工進(jìn)時(shí)的推力計(jì)算液壓缸面積： F/η m=A1P1A2P2=A1P1(A1/2)P2 故有 A1=(F/η m)/(P1P2/2) =33333/() ㎡ =93 cm2 D= ?/)14( A = d= = 當(dāng) 按 國(guó) 標(biāo) GB234880 將 這 些 直 徑 圓 整 成 就 進(jìn) 標(biāo) 準(zhǔn) 值 時(shí) 得 ：D=11cm,d=8cm 。 由 此 求 得 液 壓 缸 兩 腔 的 實(shí) 際 有 效 面 積 為A1=,A2=(D2D2)/4= 。經(jīng)檢驗(yàn)，活塞桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均符合要求。 根據(jù)上述 D 與 d 的值，可估算液壓缸在各個(gè)階段中的壓力，流量和功率，如表四所示，并繪制出工況圖如圖五所示。 表四 液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率表 10 工 況 負(fù) 載 F/N 回油腔壓力 P2/MPa 進(jìn)油腔壓力 P1/MPa 輸入 流量 Q(L/min) 輸入功率 P/kW 計(jì)算式 快 進(jìn)（差動(dòng) ） 啟動(dòng) 11111 P2=0 P1=(F+A2△ P)/(A1A2) q=(A1A2)V1 P=p1q 加速 7915 P2=P1+△ P △P= 恒速 5556 工 進(jìn) 33333 8 P1=(F+P2A2)/A1 q=A1V2 P=p1q 快 退 啟動(dòng) 11111 P2=0 P1=(F+P2A1)/A2 q=A2V3 P=p1q 加速 7915 快速 5556 11 （圖五） 液壓缸工況圖 液壓系統(tǒng)圖的擬定 液壓回路的選擇 1． 選擇液壓基本回路 （ 1） 首先選擇調(diào)速回路。由工況圖得知，機(jī)床液壓系統(tǒng)的功率小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作負(fù)載變化小，可以采用節(jié)流調(diào)速形式。為了增加平穩(wěn)性、防止工件鉆通時(shí)工作部件突然向前沖，采用調(diào)速閥的出口節(jié)流調(diào)速回路。 （ 2） 由于液壓系統(tǒng)選用了節(jié)流調(diào)速回路的方式，故系 統(tǒng)中油液的循環(huán)必然是開式的。 在液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，快進(jìn)和快退時(shí)液壓缸需要油源提供低壓、大流量的油液，而工進(jìn)時(shí)液壓缸需要高壓、小流量油液，所以為節(jié)約能源，采用雙泵供油系統(tǒng)。 （ 3） 為了保證快進(jìn)和快退的速度相等，并減少液壓泵流量規(guī)格，選用差動(dòng)連接回路。 （ 4） 由于快進(jìn)、工進(jìn)之間速度相較大，為減少速度換接時(shí)產(chǎn)生液壓沖擊，采用行程閥控制的換接回路。 （ 5） 回路中流量較少，系統(tǒng)工作壓力不高，故采用電磁換向閥的換向回路。 （ 6） 采用雙泵供油回路，工進(jìn)時(shí)，低壓泵卸荷，高壓泵工作并由溢流閥調(diào)定其出口壓力。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，高壓泵功率損失不大 ，為使油路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不在采用卸荷回路。 12 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 綜合上述分析和所確定的方案，最后將各種回路合理的組合成為該機(jī)床的液壓系統(tǒng)，即可設(shè)計(jì)成圖 d所示的液壓系統(tǒng)原理圖。 1 雙聯(lián)葉片泵 2 三位四通電磁換向閥 3 二位三通電磁換向閥 4 調(diào)速閥 1 17 單向閥 8 二位四通電磁換向閥 9 溢流閥 10 二位二通電磁換向閥 11 過(guò)濾器 1 13 壓力表開關(guān) 14 減壓閥 15 壓力繼電器 1DT 2DT 3DT 4DT 5DT 夾緊 — — — — — 快進(jìn) + — + — — 工進(jìn) + — — — + 快退 — + — — + 松開 — — — + — (1) 夾緊回路 : 13 打開液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使油泵供油， 4DT 不通電。 進(jìn)油路：液壓油從油箱 →過(guò)濾器 11→雙聯(lián)葉片泵 1→單向閥 17→ 減壓閥 14→ 單向閥 16→ 二位四通電磁換向閥左位 8→夾緊液壓缸上腔 回油路：夾緊缸下腔→ 二位四通電磁換向閥 8→油箱 （ 2）快進(jìn)進(jìn)給： 差動(dòng)連接，三位四通左位得電，電磁閥 10 得電。 進(jìn)油路：油箱 → 過(guò)濾器 11→ 雙 聯(lián)葉片泵 1→ 單向閥 17→ 三位四通電磁換向閥左位 2→油缸左腔 回油路：油缸右腔→ 單向閥 5→ 二位二通電磁換向閥 10→油缸左腔 （ 3）工作進(jìn)給： 當(dāng)快進(jìn)終了時(shí)，壓力繼電器使兩位三通電磁閥得電，其他閥保持不變。 進(jìn)油路：油箱 → 過(guò)濾器 11→ 雙聯(lián)葉片泵 1→ 單向閥 17→ 三位四通電磁換向閥左位 2→油缸左腔 回油路：油缸右腔→ 二位三通電磁換向閥的右位 3→ 調(diào)速閥 4→ 三位四通電磁換向閥的左位 2→油箱 （ 4）快速退回： 進(jìn)油路：：油箱 → 過(guò)濾器 11→ 雙聯(lián)葉片泵 1→ 單向閥 17→ 三位四通電磁換向閥右位 2→ 二位三通電磁換向閥 3 和單向閥 5→油缸右腔 回油路：油缸左腔→ 三位四通電磁換向閥右位 2→油箱 （ 5） 松開回路 進(jìn)油路：液壓油從油箱 →過(guò)濾器 11→雙聯(lián)葉片泵 1→單向閥 17→ 減壓閥 14→ 單向閥 16→ 二位四通電磁換向閥 8→夾緊液壓缸上腔 回油路：夾緊缸下腔→ 二位四通電磁換向閥右位 8→油箱 液壓元件的選擇 液壓泵 液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為 ,如取進(jìn)油路上的壓力損失為 MPa，壓力繼電器調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大工作壓力之值為 , 14 則小流量泵的最大工作壓力應(yīng)為 pp1=(++)MPa= 大流量泵是在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)才向液壓缸輸油的，由表一快退時(shí)液壓缸中的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，如取進(jìn)油路上的壓力損失為 ,則大流量泵的最大工作壓力為 Pp2=(+)MPa= 兩個(gè)液壓泵應(yīng)向液壓缸提供的最大流量為 L/min 。若回路中的泄露按液壓缸輸入流量的 10℅估計(jì)，則兩個(gè)泵的總流量應(yīng)為 qp= L/min= L/m
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