【文章內(nèi)容簡介】 下行 mm GFF ?)(1 ?? 保壓延時 gFF?2 1200 快速上行 ma GFF ?)(3 ?? 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 初選系統(tǒng)工作壓力 此液壓系統(tǒng)工作載荷較大，根據(jù)機(jī)械常用的系統(tǒng)壓力知液壓機(jī)的常用工作壓力為20— 30Mpa ?？紤]到此設(shè)備無需移動、尺寸方面沒有限制，考慮到壓力太高對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、知道精度要求太高，為降低成本，選擇較低壓力，取P=20Mpa 。 [10] 計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 液壓缸有關(guān)計(jì)算參數(shù)見圖（ 35）。此設(shè)計(jì)中液壓缸主要承受壓力，拉力相對壓力極小，所以主要考慮液壓缸受壓時狀態(tài) DP 1 P 2A 1 A 2dF W 圖 35 液壓缸主要參數(shù) 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 活塞桿受壓時： 2211 ApApFW ?? （ 34） 此系統(tǒng)回油路較短且直接回油箱則背壓力 2p 可忽略不計(jì)。 可求得活塞面積為： mM p aKNpFA W ??? （ 35） 活塞直徑 : mAD 2 *44 1 ??? ? ，取 mmD 280? （ 36） 由上行和下行速度之比為 2 ??vv，可按速比 要求確定 Dd/ ,查表得?Dd 。 活塞桿直徑： ** ??? Dd ,取 mmd 200? 無桿腔活塞有效作用面積： 2221 * mDA ??? ? 有桿腔活塞有效作用面積： 2222 0 3 0 * mdA ??? ? 計(jì)算液壓缸實(shí)際工作壓力 按照確定出的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算出各工況時液壓缸實(shí)際工作壓力，見表 32 。 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 表 32 液壓缸實(shí)際工作壓力 工況 載荷 KN 工作壓力 Mpa 計(jì)算公式 下行 11AFp? 保壓延時 1200 12AFp? 快速上行 2 23AFp? 計(jì)算液壓缸實(shí)際所需流量 根據(jù)最后確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸及運(yùn)動速度，計(jì)算出液壓缸實(shí)際所需流量，見表 33 。 表 33 液壓缸實(shí)際所需流量值 工況 運(yùn)動速度 結(jié)構(gòu)參數(shù) 流量 min/L 計(jì)算公式 下行 min/m 21 mA ? min/ L 11vAqv ? 保壓延時 — 21 mA ? — — 快速上行 min/m 22 mA ? min/ L 22vAqv ? 制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖 制定系統(tǒng)方案 此液壓機(jī)要求有保壓功能，進(jìn)油回路選擇單向閥回路。換向回路選用手動三位四通閥，節(jié)省成本。保護(hù)裝置采 用在進(jìn)油管、有桿腔進(jìn)（回）油管安裝溢流閥，進(jìn)油路溢流閥保證在壓力過高時溢流，與電接點(diǎn)式壓力表構(gòu)成雙重保護(hù)，防止液壓系統(tǒng)壓力升高造成系統(tǒng)損壞。有桿腔進(jìn) (回 )油路溢流閥保證當(dāng)在液壓缸上行到位置，而油泵未停止供油時溢流，保護(hù)液壓缸缸蓋不會因承受過高壓力而損壞。壓力表采用電接點(diǎn)式壓力表，可以保證系統(tǒng)由于內(nèi)泄漏或物料壓縮造成壓力損失時，自動充油補(bǔ)壓，避免系統(tǒng)的壓力損失而造成的設(shè)備效率下降，同時減少人力。液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)中所需油量液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 變化不大，選擇用單泵供油，節(jié)省成本。 [11] 擬定液壓系統(tǒng)圖 初步擬定液 壓系統(tǒng)圖如圖 36 。 圖 36 液壓系統(tǒng)圖 液壓元件的選擇 液壓泵的選擇 1）液壓泵工作壓力的確定 ???? PPPP 1 (37) 1P — 液壓缸的最高工作壓力，對本系統(tǒng) MpaP ? 。 ??P — 泵到液壓缸總的管路損失。有系統(tǒng)圖可見，從泵到液壓缸之間串聯(lián)有一個單向閥和一個換向閥，取 MpaP ??? 。 液壓泵工作壓力為： M p aM p aP P 20)( ??? 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2）液壓泵流量的確定 maxKQqvp? (38) 由工況表可知 min/ a x LQ ? 。取泄漏系數(shù) K為 。求得液壓泵流量： min/ Lqvp ? 3）選擇液壓泵的規(guī)格 選用 CBN— F306,公稱排量為 min/ L ,額定壓力為 Mpa20 ，最高壓力 為 Mpa25 ，能夠滿足系統(tǒng)需求。 電動機(jī)功率的確定 在整個系統(tǒng)工作過程中，保壓延時段所需功率較大，電動機(jī)的功率按照此階段選擇 [12]。泵的總驅(qū)動功率為 KWqPP vp vpp 00 00 *20 ???? ? (39) 其中， vp? — 泵的總效率，一般齒輪泵選為 。 考慮到保壓延時階段一般時間較短，而 電動機(jī)一般允許短時間超載 25%，這樣電動機(jī)的功率還可以降低一些，查產(chǎn)品樣本可以選擇 的電動機(jī)。 液壓閥的選擇 根據(jù)工作壓力和通過閥的流量，本系統(tǒng)的液壓閥都選用高壓閥。所選閥的規(guī)格型號見表 34 。 表 34 液壓閥型號 序號 名稱 選用規(guī)格 1 單向閥 S6A 2 三位四通手動換向閥 DMT— 03— 3D— 50 3 高壓溢流閥 DT— 02— H— 22 4 低壓溢流閥 DT— 02— B— 22 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 管道尺寸確定 1） 管道內(nèi)徑計(jì)算 vqd v..4?? (310) 其中， vq — 通過管道內(nèi)的流量（ sm/2 ）。 v —— 管內(nèi)允許流速 ( sm/ )。 一般液壓泵吸油管道取 — ，液壓系統(tǒng)壓油管道取 3— 6，液壓系統(tǒng)回油管道取 — 。對此液壓系統(tǒng)吸油管道取 ，壓油管道取 4，回油管道取 2，由于此系統(tǒng)中有部分壓、回油管道為同一管道 [13]，則這部分取 3。 吸油管道： mmd * 0 00 *4 ?? 壓油管道： mmd 4* 00 *4 ?? 回油管道： mmd 2* 00 *4 ?? 壓、回油管道： mmd 3* 00 *4 ?? 為減少材料規(guī)格，壓油管道和壓、回油管道統(tǒng)一取為 mm6 2） 管道壁厚 ? 的計(jì)算 ].[2 .?? dp? (311) 其中， p — 管道內(nèi)最高工作壓力（ Pa ）。 d — 管道內(nèi)徑（ m ）。 ][? — 管道材料的許用應(yīng)力（ Pa ）。 壓油管道： *1 5 0*2 0 0 5 *10*2066 ??? 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 壓、回油管道： 10*150*2 0 0 6 *10*20 66 ??? 壓油管道和壓、回油管道可以統(tǒng)一選 ?? ，既可以減少材料規(guī)格還可以有較大的安全系數(shù)。吸油管道、回油管道因不承受過高壓力 [15]，在此不在計(jì)算，而選用常見鋼管壁厚。 油箱容量的確定 根據(jù)油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式 vaqV? (312) 其中， vq — 液壓泵每分鐘排出壓力有的容積（ 3m ） a — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般鍛壓機(jī)械取 6— 12，在此取 8?a *8 mV ?? 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 驗(yàn)算回路中的壓力損失 本系統(tǒng)較簡單，主要驗(yàn)算從液壓泵到液壓缸回路的壓力損失 1）沿程壓力損失 沿程壓力損失為進(jìn)油路的壓力損失。此管路長 m3 ,管內(nèi)徑 ，通過的流量為 sL/ ，選用 20 號機(jī)械系統(tǒng)損耗油，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后有的運(yùn)動粘度 smm /27 2?? ，油的密度 3/918 mkg?? 。 油在管路中的實(shí)際流速為 smdq v / 0 4 4 232????? ??? (313) 2 3 0 07 8 0 0 . 5 ?????? ??? dR e (314) 油在管路中呈現(xiàn)層流流動狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為： 0 877575 ??? eR? (315) 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 按照公式 dlp .2 ... 2???? ?? (316) 求得沿程壓力損失為： M p ap 621 ??? ????? 2） 局部壓力損失 局部壓力損失包括通過管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失 2p? ，以及通過控制閥的局部壓力損失 3p? 。其中管路局部壓力損失相對來說小的多 [16]，故主要計(jì)算通過控制閥的局部壓力損失。 通過圖 2，從液壓泵到液壓缸進(jìn)油口要經(jīng)過單向閥和三位四通閥。單向閥的額定流量為 min/40L ，額定壓力損失為 ，三位四通閥的額 定流量為 min/40L ，額定壓力損失為 。 通過各閥的局部壓力損失之和為 M p ap ])40 ()40 ([ 223 ?????? 則整個液壓系統(tǒng)的壓力損