【文章內容簡介】 算公式 外負載 /N 計算及 說明 快進 啟動 加速 maF ?外 平 均 144N （ 1） 1 6 0 0 0 0 . 0 4 7 1449 . 8 0 . 2vGFNgt?? ? ? ? ??外； 1vt?? 為下行平均加速度 2/ms； （ 2） 0. 1 0. 1 60 00 60 0fdF G N? ? ? ? （ 3） v1=v3； 3vt?? 為回程平均加速度 2/ms （ 4）恒 快退階段因為要保持滑塊重力且勻速下降所以外負載力等于滑塊重力 （ 5）減速制動階段 1= va t??平 均為減速 平均加速度 為 2/ms 恒快進 fdcmFFF ??? 外加 818N 工進 =F F F?外 折 彎 加 快退 啟動 加速 maFG??外 平 均 6144 恒快退 F=G外 6000 減速制動 maFG??外 平 均 5856 注 :液壓缸的機械效率取 ? ? 。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 8 4 負載圖和速度圖的繪制 負載圖按上面數(shù)據(jù)繪制，如下圖 a)所 示 。 速 度圖 按 己 知 數(shù) 值6 7 m m / .8 m / m i n31 ??? VV , 2 1 . 6 7 m m /s1 . 3 m /m in2 ??V , 100m 1 ?? ,1 5 0 m m1 5 2 ?? , 100m 3 ?? 。 (a)負載圖 (b)速度圖 圖一 板料折彎機液壓缸的負載圖和速度圖 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 9 5 液壓缸主要參數(shù)的確定 由表 112和表 113可知，板料折彎機液壓系統(tǒng)在最大負載約為 100KN 時工作壓力 1 30P MPa? 。將液壓缸的無桿腔作為主工作腔，考慮到缸下行時，滑塊自重采用液壓方式平衡，則可計算出液壓缸無桿腔的有效面積，取液壓缸的機械效率 η cm=。 2m a x1 611202118 0 . 0 4 40 . 9 1 3 0 1 0cmFAmp?? ? ?? ? ? 液壓缸內徑： 14 4 0 . 0 4 8 0 . 2 4 7 2 4 7AD m m m??? ?? ? ? ? 參考 [1]，按 GB/T23482021，取標準值 D=250mm=25cm 根據(jù)快速下降與快速上升進的速度比確定活塞桿直徑 d: 0 .7 0 .7 2 5 0 1 7 5V DV ? ? ? ?快 上快 下 17 5 17 .5d mm cm? ? ? 取標準值 d=180mm=18cm 則：無桿腔實際有效面積 2 2 21 2 5 4 9 0 . 8 744A D c m??? ? ? ? 有桿腔實際有效面積 2 2 2 2 22 ( ) ( 2 5 1 8 ) 2 3 6 . 444A D d c m??? ? ? ? ? ? 液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力和流量計算見表 。 表 各階段的壓力和流量 工作階段 計算公式 負載 F(N) 工作腔壓力p(Pa) 輸入流量 /L(min) 快速下降 啟動 1 1 mcmFP A??。 1 1 1q vA? 144 等速 818 工作下壓 （折彎） 2 1 cmFP A??。 2 2 1q vA? 1202118 ? 0? 快速回程 啟動 3 2 cmFP A??。 3 3 2q vA? 6144 610? 等速 6000 610? 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 10 制動 5856 610? 液壓缸在工作循環(huán)中各階段的功率計算見 表 表 工作循環(huán)中各階段的功率 快速下降 啟動 31 1 1 1 3 7 .4 5 3 2 2 3 .7 1 0 4 4 3 .0 9 7 5 6 5 4 4 3 .1P p q KW KW?? ? ? ? ? ? 恒速 31 1 1 18 31 .2 13 7. 45 10 25 1. 69 84 4 25 1. 7P p q KW KW?? ? ? ? ? ? 工作下壓 （折彎） 632 2 2 26 .8 8 10 63 .8 2 10 17 15 .4 81 6 17 15 .5P p q KW KW?? ? ? ? ? ? ? 快速回程 啟動 633 3 3 0 .2 8 6 1 0 6 6 .2 1 0 1 8 9 3 3 .2 1 8 .9P p q W KW?? ? ? ? ? ? ? 恒速 634 4 4 0 .2 7 9 1 0 6 6 .2 1 0 1 8 4 6 9 .8 1 8 .5P p q W KW?? ? ? ? ? ? ? 制動 635 5 5 0 .2 7 2 1 0 6 6 .2 1 0 1 8 0 0 6 .4 1 8P p q W KW?? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)以上分析與計算數(shù)據(jù)處理可繪出液壓缸的 工況圖 ： 圖 51 液壓缸的工作壓力 圖 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 11 圖 52液壓缸的流量 圖 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 12 圖 53 液壓缸的 功率 圖 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 13 6 系統(tǒng)液壓圖 考慮到液壓機工作時所需功率較大，固采用容積調速方式； （ 1） 為滿足速度的有極變化，采用壓力補償變量液壓泵供油，即在快速下降的時候，液壓泵以全流量供油。當轉化成慢速加壓壓制時，泵的流量 減小，最后流量為 0； （ 2） 當液壓缸反向回程時，泵的流量恢復為全流量供油。液壓缸的運動方向采用三位四通 Y 型電磁換向閥和二位二通電磁換向閥控制。停機時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置一個單向閥； （ 4） 為了壓制時保壓，在無桿腔進油路上和有桿腔回油路上設置一個液控單向閥； （ 5） 為了防止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，回油路口應設置一個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)工作時壓力恒定，在泵的出口設置一個溢流閥，來調定系統(tǒng)壓力。由于本機采用接近開關控制，利用接近開關來切換換向閥的開與關以實行自動控制； （ 7） 為使液壓缸在壓制時不至于壓力過大，設置一個壓力繼電器，利用壓力繼電器控制最大壓力，當壓力達到調定壓力時，壓力繼電器發(fā)出電信號，控制電磁閥實現(xiàn)保壓； 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 14 綜上的折彎機液壓系統(tǒng)原理如下圖： 圖 1變量泵 2溢流閥 3壓力表及其開關 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調速閥 11單向閥 12壓力繼電器 按下啟動按鈕，電磁鐵 2AY 得電，換向閥 5 的先導閥芯向左移動，從而引起主導閥芯向右移左移，使其進入系統(tǒng)，其主油路圖如下： （ 1）進油路。泵 1→單向閥 4→換向閥 5（右位）→行程閥 9（右位）→液壓缸 7上腔。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 15 （ 2）回油路。液壓缸 7下腔→單項順序閥 6→換向閥 5(右位 ) →油箱 因液壓缸的活塞是上下運動，考慮 到安全問題。因此單向順序 閥的有最小值 B。 526000 2. 53 8 10 ( )0. 02 36 4GB PaA? ? ? ? 式中 G（ N） — 滑塊重量； 2A （ 2m ）— 有桿腔實際有效 橫 截 面積； 當單桿運動到預定位置時，機床上的行程擋塊壓下行程開關 9 的閥芯，切斷了該通道，使壓力油須經(jīng)調速閥 10 進入液壓缸 7上腔。由于油液流經(jīng)調速閥，系統(tǒng)壓力上升，實現(xiàn)慢速加壓。其油路如下： （ 1）進油路。泵 1→單向閥 4→換向閥 5（右位）→調速閥 10→液壓缸 7上腔。 （ 2）回油路。液壓缸 7下腔→單項順序閥 6→換向閥 5(右位 ) →油箱 當下壓行程完成之后，碰上止擋塊的軸不再前進，停留在止擋塊處。同時壓力上升，當升高到壓力繼電器 12的調整值時，壓力繼電器動作，并發(fā)送返回信號。 返回信號發(fā)出后， 1AY 通電， 2AY 斷電，其主油路圖如下： （ 1）進油路。泵 1→單向閥 4→換向閥 5（左位）→單向閥 6→液壓缸 7下腔。 （ 2）回油路。液壓缸 7上腔→單向閥 11→換向閥 5(左位 ) →油箱。 當單桿回到原位時，行程擋塊壓下行程開關， 發(fā)出信號，使 1AY 斷電，換向閥 5 處在中位。此刻液壓缸失去液壓動力源，系統(tǒng)停止運動。液壓泵輸出的油液經(jīng)換向閥 5 直接回油箱，泵卸荷。該系統(tǒng)的三位四通換向閥及單向順序閥動作順序見表 62。 表 62三位四通換向閥、行程閥、 單向順序閥動作順序 元件 動作循環(huán) 三位四通換向閥 行程閥 2AY 1AY 快速下行 + + 慢速加壓 + 快速回程 + 停止 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文