【正文】 6 第二章擬定液壓系統(tǒng)原理圖 第一節(jié) 確定供油方式 該液壓系統(tǒng)工作時負(fù)載恒定，速度較低。從節(jié)省能量、減少發(fā)熱考慮，成本，泵源系統(tǒng)宜選葉片泵。 第二節(jié) 調(diào)速方式的選擇 在該液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要單方向節(jié)流，另一個方向可自由流動，調(diào)速的穩(wěn)定性要求不高，頂伸缸下腔須設(shè)置背壓，以防下行產(chǎn)生沖擊，所以可以選擇單向節(jié)流閥調(diào)速。 第三節(jié) 方向控制方式的 選擇 考慮到鋼卷運輸液壓系統(tǒng)的工作要求，流量不大，本系統(tǒng)用三位四通電磁換向閥方向控制方式，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也較容易，但速度換接的平穩(wěn)性較差。 第四節(jié) 確定執(zhí)行元件 按照設(shè)計任務(wù)要求所需的執(zhí)行元件有：兩個液壓缸，一個液壓馬達(dá)。 橫向移動設(shè)置為缸 1，頂伸缸上升縮回設(shè)置為缸 2，小車的向前進(jìn)退回由液壓馬達(dá)驅(qū)動。 第五節(jié) 完成順序和循環(huán)的方式 在執(zhí)行元件的控制使用行程開關(guān)，使用行程開關(guān)控制，有使系統(tǒng)簡單，電路控制穩(wěn)定，易于控制的特點。 第六節(jié) 系統(tǒng)的調(diào)壓，保壓方式 在回路 中出口應(yīng)該設(shè)置先導(dǎo)式溢流閥，使壓力降低，缸 缸 2應(yīng)該使用單向閥進(jìn)行保壓。 第七節(jié) 負(fù)載圖和速度圖和液壓系統(tǒng)原理圖。 7 一 負(fù)載圖和速度圖 8 二 液壓系統(tǒng)原理圖 第三章 液壓系統(tǒng)的計算和選擇液壓元件 第一節(jié) 液壓缸主要尺寸的確定 一、初選液壓缸工作壓力 液壓缸的推力 F 是由液壓缸的工作壓力 p 和活塞的有效工作面積 A來確定的，而活塞的運動速度 v 由輸入缸的流量 Q 和活塞的有效工作面積 A確定的， 即 F=A p v=Q／ A 式中 F —— 缸（或活塞）的推力（ N）； 9 p —— 進(jìn)油腔的工作壓力（ MPa）； A —— 活塞的有效工作面積（ m2）； Q —— 輸入液壓缸的流量（ L/min）； V —— 缸（或活塞）的運動速度（ m/min）。 由上兩式可見，當(dāng)缸的推力一定時，工作壓力 p取的越高，活塞的有效面積 A就越小，缸的結(jié)構(gòu)就緊湊，但液壓元件的性能及密封要求要相應(yīng)提高；工作壓力 p取的越低，活塞 的有效面積 A就越大，缸的結(jié)構(gòu)尺寸就越大，要使工作機(jī)構(gòu)得到同樣的速度就要求有較大的流量，這樣使有關(guān)的泵、閥等液壓元件的規(guī)格相應(yīng)增大，有可能導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的龐大。因此，液壓缸的工作壓力常采用類比法或通過試驗確定。設(shè)計時，液壓缸的工作壓力可根據(jù)負(fù)載大小和設(shè)備的類型，選擇工作壓力： 表 1 各類液壓設(shè)備常用的工作壓力 設(shè)備類型 機(jī)床 農(nóng)業(yè)機(jī)械或中型工程機(jī)械 液壓機(jī)、重型機(jī)械、起重運輸機(jī) 磨床 組合機(jī)床 龍門 刨床 拉床 工作壓力p/(Mpa) 0. 35 28 810 1016 2032 表 2 液壓缸推力與工作壓力之間的關(guān)系 液壓缸力 F/KN ＜5 5~10 10~20 20~30 30~50 ＞ 50 工作壓力p/MPa 0.8~1 1.5~2 ~3 3~4 4~5 ≥ 5~7 由于本液壓系統(tǒng)設(shè)備屬于運輸機(jī)械，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，采用中低壓液壓系統(tǒng)時，液壓缸的尺寸小、體積小，而且成本較低。綜合考慮各種因素，再參考表 表 2 本系統(tǒng)選用中低壓系統(tǒng)，選取工作壓力為 P=8MPa。 第二節(jié) 初步確定液壓缸參數(shù) 表 液壓缸內(nèi)徑系列： 液壓缸內(nèi)徑系列（ GB/T23481993） 1 1 2 3 50、 6 80、（ 90）、 100、（ 110） 12（ 140）、 160、（ 180）、 200、（ 220）、 250、（ 280）、 3（ 360）、 400、（ 450）、 500 表 活塞桿直徑系列： 10 活塞桿直徑系列（ GB/T23481993） 1 1 1 2 2 2 3 3 550、 5 6 70、 80、 90、 100、 1 12 1 160、 180、 200、2 250、 280、 3 360 表 液壓缸外徑系列（ GB/T23481993）： 額定壓力 MPa 內(nèi)徑 40 50 63 80 100 125 140 160 180 200 220 250 280 外徑 16 50 60 76 95 121 146 168 194 219 245 20 50 60 76 95 121 146 168 194 219 245 25 50 60 83 102 121 152 168 194 219 245 32 54 83 102 127 152 168 194 219 245 一、 計算出橫移液壓缸的內(nèi)徑 D和活塞桿 d （一）工作壓力 p的確定。 工作壓力 p 根據(jù)負(fù)載的大小和機(jī)器的類型來確定，運輸屬中型機(jī)械，工作負(fù)載最大為 50000N。據(jù)此初定工作壓力為 10MPa。 (二 ) 計算液壓缸內(nèi)徑 D和活塞桿直徑 d。 二、橫移缸 已知橫移缸動作時最大負(fù)載為 3000N，背壓 2p =， cm? 取 ，根據(jù)工作壓力取 d/D=，缸進(jìn)退時的速度相同，則 ? ?11 2 7221 c m14 4 3 0 0 0 2 0 .7 90 .5p d 3 .1 4 1 0 0 .9 1 1 0 .8p 1 110pFD m mD???? ? ?? ? ? ????? ?? ? ? ? ? ??? ???????? ???????? F—— 工作中最大的外負(fù)載 cm? —— 液壓缸的機(jī)械效率，一般 cm? =~ 1P —— 無桿腔液壓缸工作壓力，初算時可選取系統(tǒng) 工作壓力 2P —— 有桿腔回油腔背壓力，初算時無法準(zhǔn)確計算，可先估計 根據(jù)液壓缸內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)表，圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑為 mm251 ?D ； 活塞桿直徑 d為 11 d=D λ =25 =20 mm 按國標(biāo)表 可圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑 d=20mm 根據(jù)液壓缸內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)表，圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑為 mm251 ?D ；則活塞桿直徑為mm20d1? 。 三、頂伸缸 已知缸動作時最大負(fù)載力為 50000N，根據(jù)系統(tǒng)類型為回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)，選取背壓值 2p =， cm? 為 ，根據(jù)工作壓力取 d/D=，則 ? ?22 27221 c m14 4 5 0 0 0 0 8 6 .4 91 .5p d 3 .1 4 1 0 0 .9 1 1 0 .8p 1 110pFD m mD???? ? ?? ? ? ????? ?? ? ? ? ? ??? ???????? ???????? F—— 工作中最大的外負(fù)載 cm? —— 液壓缸的機(jī)械效率，一般 cm? =~ 1P —— 無桿腔液壓缸工作壓力，初算時可選取系統(tǒng)工作壓力 2P —— 有桿腔回油腔背壓力，初算時無法準(zhǔn)確計算，可先估計 根據(jù)液壓缸內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)表 ,圓整后取缸的直徑為 2 90mmD ? : 活塞桿直徑 d為 d=D λ =90 =72 mm 根據(jù)液壓缸內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)表 ,圓整后取缸的直徑為 2 90mmD ? ，活塞桿的直徑為mm80d2 ? 。 四 計算各工作階段液壓缸所需的流量 由 A=π D2/4 和 qA= v 得 2qv4 D?? 五 橫移缸工作時的流量 32 2 31 11 mq v 60 104 4 m inD?? ?? ? ? ? ? ? ?進(jìn) ? ? 32 2 2 2 41 111 mq d v 25 2 6 60 58 104 4 m inD?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?退 （ ） 12 六 頂伸缸工作時的流量 32 2 32 22 mq v 9 3 60 11 .44 104 4 m inD?? ?? ? ? ? ? ? ?升 ? ? 32 2 2 2 32 222 mq d v 9 8 3 60 104 4 m in