【正文】 P2忽略不計(jì)，可求得液壓缸內(nèi)徑 即：D=mm≈198mm查表24 [1],將液壓缸的內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑，取D=200mm；那么由d/D=。主缸內(nèi)徑為320mm，活塞桿直徑為220mm。本液壓機(jī)執(zhí)行部件的最大工作壓力P1=25MPa，進(jìn)油路中的壓力損失，取=。此外，為了延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)必須有一定的壓力儲(chǔ)備量，并確保泵的壽命，因此在選取泵的額定工作壓力Pn時(shí)，應(yīng)滿足，取Pp=。將參數(shù)代入公式（）中，即：≈463L/min(3) 液壓泵規(guī)格選擇查表517 [1]，根據(jù)泵的額定壓力，選取液壓泵的型號(hào)為：250YCY141B。 電動(dòng)機(jī)的選擇液壓機(jī)的執(zhí)行件有兩個(gè)，即：主缸和頂出缸。1) 主缸各工況功率計(jì)算(1) 快進(jìn)功率主缸滑塊快進(jìn)時(shí)，在自重作用下速度比較快，而液壓泵此時(shí)的輸出油量不能滿足滑塊的快速下行。 即：將、=、η=（）中，求得快退功率即為：2) 頂出缸各工況功率計(jì)算(1) 頂出功率，頂出時(shí)主缸最大負(fù)載為350KN，無(wú)桿腔面積A=≈㎡，進(jìn)油回路壓力損失取P=，那么液壓泵的壓力Pp可由公式（）計(jì)算。比較主缸、頂出缸各工況所需要的功率，主缸工進(jìn)時(shí)的功率最大。下面對(duì)主缸的其它參數(shù)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。對(duì)于負(fù)載大的機(jī)械設(shè)備缸體材料一般選用無(wú)縫鋼管制造，主缸缸體材料選用無(wú)縫鋼管45。主缸壁厚δ計(jì)算，將D= ；[σ]= 110MPa ；==（）中，即：液壓缸缸體的外徑D外計(jì)算公式如下：D外≥D＋2δ ()將參數(shù)代入公式（），即：D外≥＋＝外徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑系列后，取主缸缸體外徑D外＝430mm。4) 主缸最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，用H表示。即：為了保證最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H，不應(yīng)過(guò)分增大和B的大小，必要時(shí)可以在缸蓋和活塞之間增加一個(gè)隔套來(lái)增加最小導(dǎo)向長(zhǎng)度?！煌鈴綀A度、圓柱度不大于外徑公差的一半；外徑對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)不大于外徑公差的一半；；外徑用橡膠密封圈密封的公差配合取f7～f9，內(nèi)孔與活塞桿的配合取H8/f7。6) 主缸活塞桿材料、技術(shù)要求及長(zhǎng)度確定活塞桿有空心和實(shí)心兩種結(jié)構(gòu)形式。由滑塊的行程，確定活塞桿的長(zhǎng)度L桿=1250mm。8) 活塞桿穩(wěn)定性校核活塞桿工作中主要受壓，當(dāng)液壓缸的支承長(zhǎng)度Lb≥(10～15)d時(shí)，必須對(duì)活塞桿的彎曲穩(wěn)定性進(jìn)行校核,d為活塞桿直徑。由于液壓機(jī)工況時(shí)缸體內(nèi)的壓力很大，所以缸體與端蓋的連接方式選用法蘭形式。工程機(jī)械中導(dǎo)向套一般安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，有利于導(dǎo)向套的潤(rùn)滑。大型液壓缸需要有穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)速度，這樣需要設(shè)置排氣裝置，防止空氣在傳動(dòng)時(shí)對(duì)系統(tǒng)傳動(dòng)精度有影響。2) 頂出缸壁厚的確定將D= ；[σ]= 110MPa ；==（）中，即：將D= ；取δ=（），即：D外≥＋＝外徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑系列后，取主缸缸體外徑D外＝240mm。～；外徑圓度、圓柱度不大于外徑公差的一半；外徑對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)不大于外徑公差的一半；；外徑用橡膠密封圈密封的公差配合取f7～f9，內(nèi)孔與活塞桿的配合取H8/f7。 6) 頂出缸活塞桿材料、技術(shù)要求及長(zhǎng)度確定活塞桿有空心和實(shí)心兩種結(jié)構(gòu)形式。由頂出活塞的行程，確定活塞桿的長(zhǎng)度L桿=705mm。8) 活塞桿穩(wěn)定性校核當(dāng)液壓缸的支承長(zhǎng)度Lb≥(10～15)d時(shí)，應(yīng)該對(duì)活塞桿的彎曲穩(wěn)定性進(jìn)行校核,d為活塞桿直徑。鋼管承受的壓力高，彎曲半徑不能太小，彎制時(shí)比較困難。低壓膠管的組成骨架是麻線或棉線編制體，多用于壓力較低的油路中。1) 主缸液壓油管內(nèi)徑計(jì)算進(jìn)油油管內(nèi)徑確定：主缸快進(jìn)所需流量=，而泵的額定流量q=250L/min,取油管允許流速=4m/s，代入公式()，即：圓整后，查表61[1] ，取，壁厚t=5mm。 液壓油箱設(shè)計(jì)液壓油箱主要作用是貯存液壓油、分離液壓油中的空氣和雜質(zhì)，同時(shí)還起到散熱的作用。液壓機(jī)屬于高壓系統(tǒng)，油箱的有效容積可由公式()求出，即：V=9=7250L =1750L2) 油箱外形尺寸確定油箱的有效容積確定后，液壓油箱外形尺寸長(zhǎng)、寬、高的比值一般為：1:1:1～1:2:3。油箱的結(jié)構(gòu)組成一般包括隔板、吸油管、回油管、頂蓋、清洗孔、油面指示、吊鉤、加熱與冷卻裝置等。斜口。泵和動(dòng)力裝置安裝時(shí)底座應(yīng)該與頂蓋分開(kāi)，另外制做。1) 主缸各工況時(shí)的壓力損失驗(yàn)算(1) 工進(jìn)時(shí)進(jìn)油路、回油路的壓力損失，則液壓油在油管中的流速為：管道流動(dòng)雷諾數(shù)為＜2300，油液在管道內(nèi)流動(dòng)為層流，沿程阻力系數(shù)。進(jìn)油管長(zhǎng)度為6m，沿程壓力損失為：閥的壓力損失；那么進(jìn)油路總的壓力損失為：=+=回油管直徑D=16mm，工進(jìn)時(shí)回油管的最大流量為：回油管中液壓油的流速為：管道流動(dòng)雷諾數(shù)為＜2300，油液在管道內(nèi)流動(dòng)為層流，沿程阻力系數(shù)。液壓缸各工況輸入功率前面計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率時(shí)已經(jīng)計(jì)算出，現(xiàn)在只要計(jì)算液壓缸各工況的輸出功率。自然冷卻通風(fēng)很差時(shí)，=(8～9)；自然冷卻通風(fēng)良好時(shí)，=(15～)；有專用冷卻器時(shí)，=(110～170)。3 液壓壓力機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)3 200T液壓機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電氣控制概述液壓壓力機(jī)的電氣控制系統(tǒng)通常采用繼電器控制、PLC控制、工業(yè)計(jì)算機(jī)控制等方式。PLC控制具有編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，通用性強(qiáng)，體積小，設(shè)計(jì)調(diào)試期短，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，價(jià)格比繼電器控制系統(tǒng)貴。2) 電氣系統(tǒng)總體控制方案液壓泵由電機(jī)拖動(dòng)；快進(jìn)、工進(jìn)之間速度的換接通過(guò)行程開(kāi)關(guān)控制；工進(jìn)保壓時(shí)間通過(guò)時(shí)間繼電器控制；滑塊的安全行程范圍由行程開(kāi)關(guān)限制；通過(guò)電磁換向閥控制每個(gè)工況的動(dòng)作的開(kāi)始；電磁換向閥的接通通過(guò)按鈕或壓力信號(hào)控制；液壓機(jī)啟動(dòng)、停止通過(guò)按鈕控制。按下啟動(dòng)按鈕SB2后，線圈KM得電，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，液壓機(jī)開(kāi)始工作。為了預(yù)防突發(fā)事件的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置急停按鈕。8) 停機(jī)按下SB0或SB1，液壓機(jī)停止工作。該液壓控制系統(tǒng)解決了普通閥系統(tǒng)密封性差、通流量小、壓力損失大等問(wèn)題。速度換接通過(guò)行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制，這種換接方式，控制比較可靠，設(shè)備安裝方便，價(jià)格也實(shí)惠。液壓機(jī)在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，有些方案的選擇可能不是最佳。如果沒(méi)有XXX教授的悉心指導(dǎo)以及本組人員的支持，恐怕設(shè)計(jì)不會(huì)這樣順利完成。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！附 錄附錄A 液壓機(jī)使用說(shuō)明書(shū)一、用途本壓力機(jī)能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)自動(dòng)保持載荷，它適應(yīng)于各種材料的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。如出現(xiàn)油泵轉(zhuǎn)向與紅色標(biāo)記不一致，則可變換三相電源中任意兩相接線。 3) 本機(jī)所用之油泵電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向，不得任意改變，否則將影響溢油的回收。 6) 本機(jī)進(jìn)入工作場(chǎng)地后，應(yīng)備有專用的塑料防塵套，不使用時(shí)應(yīng)隨時(shí)加套防塵。 四、常見(jiàn)故障及其排除方法序號(hào)現(xiàn) 象原 因排 除 方 法1油泵不出油1 油泵油空氣；2 濾油器阻塞；3 進(jìn)出油閥座不吻合，球座有污物或劃痕毛刺。3油泵達(dá)不到最大負(fù)荷1送油閥活塞與其套太緊或有贓物；2 有大漏油處；3 送油閥活塞前端漏油；4 工作油缸內(nèi)密封圈損壞；5 回油閥針閥口不吻合；1 清洗或研磨相應(yīng)零件； 2 檢查各油管接頭及各閥座的密封，消除漏油； 3 擰緊螺套； 4 更換密封圈； 5 回油閥加以研合4油泵漏油1 “O”型密封圈有切口； 2 出油閥座螺套松或墊圈損壞； 3 高壓油管接頭松脫1 更換密封圈； 2 更換墊圈，擰緊螺套； 3 更換墊圈，擰緊接頭。1 更換電機(jī)； 2 更換交流接觸器； 3 更換整流管； 4 更換電觸點(diǎn)壓力表； 5 更換按鈕。1 擰緊螺套； 2 更換密封件。2壓力表指針往復(fù)抖動(dòng)，壓力上不去1 油液粘度太?。ㄟ^(guò)?。┗蛱K；2 油路內(nèi)有空氣；3 松油閥活塞與其襯套間有贓物或已拉毛；4 有漏油處；5 出油閥座有污物或劃傷。） 9) 試驗(yàn)時(shí)，試件應(yīng)放在下承壓板的中心，其偏移不應(yīng)超過(guò)5mm 10) 當(dāng)試件硬度較高，面積較小時(shí)，用戶應(yīng)自備經(jīng)過(guò)淬硬并磨光的墊板，以免損壞上下承壓板。 5) 當(dāng)試驗(yàn)壓力達(dá)到預(yù)定上限數(shù)值時(shí)，電器開(kāi)始動(dòng)作并使油泵電機(jī)停轉(zhuǎn)，如壓力下降至預(yù)定下限值時(shí)，上下限巨域?yàn)樽畲笾档?%，油泵電機(jī)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)補(bǔ)足降低的壓力。三、使用與維護(hù) 1) 本機(jī)所用軸向五柱高壓油泵對(duì)油液的清潔程度比較敏感，故在進(jìn)行裝卸或換油等工作時(shí)，應(yīng)特別注意清洗工作。試運(yùn)行前應(yīng)先檢查下承壓板與工作活塞是否安裝就位，然后將上下承壓板的工作面擦拭干凈。除此之外，XXX教授科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和淵博的知識(shí)更是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] PLC在改造成型壓力機(jī)上的使用 電腦開(kāi)發(fā)與應(yīng)用 2002年 第05期[M][2] 國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)床與液壓 2000年 第01期[M][3] 徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第1版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [D][4] 袁國(guó)定. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第1版 南京：東南大學(xué)出版社，2000 [D][5] 何紅媛. 材料成形技術(shù)基礎(chǔ) 第1版 南京：東南大學(xué)出版社，2000 [D][6] 中國(guó)焊接學(xué)會(huì). 焊接手冊(cè) 第1版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 [D][7] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第1版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [D][8] 楊曉輝. 簡(jiǎn)明機(jī)械使用手冊(cè) 第1版. 北京： 北京科學(xué)出版社， 2006 [D][9] 劉延俊. 液壓元件使用指南 第1版. 北京： 北京化學(xué)工業(yè)出版社， 2008 [D][10] 明仁熊. 液壓與氣壓傳動(dòng)學(xué)習(xí)指導(dǎo) 第1版. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2007 [D][11] 何存興. 液壓與氣壓傳動(dòng) 第1版 武漢：華中科技大學(xué)出版社 2000 [D][12] 胡炎村. 機(jī)械基礎(chǔ)及建筑機(jī)械 第1版 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論本文重點(diǎn)對(duì)液壓機(jī)的液壓控制回路、液壓元件及安全保護(hù)措施等進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)。中間繼電器KA1相繼得電，電磁閥1Y、3Y、6Y得電。其中速度換接通過(guò)行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制，保壓由壓力繼電器控制，保壓時(shí)間由時(shí)間繼電器控制，頂出缸的啟動(dòng)、退回由手動(dòng)按鈕控制。QS為電源開(kāi)關(guān)，熔斷器FU1對(duì)主電路起短路保護(hù)作用，熔斷器FU2對(duì)控制電路起短路保護(hù)作用。綜合分析，繼電器控制系統(tǒng)完全可以實(shí)現(xiàn)液壓機(jī)各工況動(dòng)作的完成，液壓機(jī)電氣控制選用繼電器控制。繼電器控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、按鈕、形成開(kāi)關(guān)等元件組成。油箱的散熱面積A的計(jì)算公式為： ()即：將= ；；=10代入公式(),求系統(tǒng)溫升，即：℃查資料可知，允許的最高油溫[T]，對(duì)于一般機(jī)床[T]=55～70℃ ；對(duì)于工程機(jī)械[T]=65～80℃。通過(guò)計(jì)算可知。通過(guò)對(duì)主缸、頂出缸各工況的壓力損失驗(yàn)算可知，液壓系統(tǒng)的油路結(jié)構(gòu)及元件參數(shù)選擇滿足要求。進(jìn)油管長(zhǎng)度為6m，沿程壓力損失為：閥的壓力損失；調(diào)速閥壓力損失；那么回油路總的壓力損失為：=++==泵的出口壓力為：≈(2) 快進(jìn)、快退時(shí)的壓力損失主缸快進(jìn)時(shí)由于供油不足，泵口的壓力很??；快退時(shí)的負(fù)載為400kN，與工進(jìn)時(shí)的負(fù)載2000kN相比要小，這樣回路中的壓力損失比工進(jìn)時(shí)要小，泵的出口壓力也比工進(jìn)時(shí)小，具體驗(yàn)算過(guò)程從略。 液壓系統(tǒng)安全穩(wěn)定性驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算四柱液壓機(jī)執(zhí)行部件有主缸和頂出缸，主缸的進(jìn)、回油管直徑分別為：40mm、25mm；頂出缸的進(jìn)、回油管直徑分別為16mm、16mm。為了不讓進(jìn)油、回油相互影響，用隔板將其隔開(kāi)，兩管的斜口方向還應(yīng)一致，而不是相對(duì)。吸油管前應(yīng)設(shè)有過(guò)濾器，過(guò)濾器與箱底間的距離應(yīng)不小于20mm。液壓油箱的外形尺寸為：長(zhǎng)寬高=1000760690(mm)。為了