【文章內(nèi)容簡介】 由液壓功率為實際工作壓力與實際流量之積可計算出工作循環(huán)中每個階段的功率。 3 3kw=/(ms)???液 壓 功 率 /流 量 壓 力 Pa10爐門上升時： KP????步進(jìn)梁下降時：由于此時步進(jìn)梁可以在重力的作用下自行下降，此時液壓缸要求的實際工作壓力為 0MPa，所以此時的實際功率為 0Kw。P（MPa）t（s）0100 25 50 60 75 圖 功率循環(huán)圖 動力元件的計算與選型 液壓泵的選型1) 確定液壓泵的最大壓力 p1PP????式中： ——液壓缸最大工作壓力(MPa)； 1 ——從液壓泵出口到液壓缸入口之間總的管路損失，初算是可依據(jù)經(jīng)?驗數(shù)據(jù)選取。管路簡單、流速不大的，取 =~。??P 管路復(fù)雜、進(jìn)口油調(diào)速閥的，取 =~ 。由上面計算數(shù)據(jù)可知，液壓缸最大的工作壓力為 ，取 =。 則 ， 取 。??PP (Kw)t (s)000 10 25 50 60 752) 確定液壓泵的流量 ，液壓泵的流量應(yīng)該為：vpq ????vmaxK 式中： K——系統(tǒng)的泄露系數(shù)，一般取 K=~； ——同時動作的液壓缸的最大流量，可以從流量循環(huán)圖vmaxq上查到。對于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還須加上溢流閥的最小溢流）（ tqvp?量，一般取 。410?s/3從流量循環(huán)圖上查得，同時動作的液壓缸的最大流量是 300L/min。取泄露系數(shù) K=； 則： 300/ 。vpq?min/.*150L?）（3) 選擇液壓泵的規(guī)格查文獻(xiàn) [4]，選用 CY141B 軸向柱塞泵 電動機的選型在工作循環(huán)中，由于液壓泵的流量和壓力變化較大，則需分別計算出各個動作階段內(nèi)所需的功率，驅(qū)動功率取其平均功率。 ??? （）式中： 、 、…… —一一個工作循環(huán)中每一個動作階段內(nèi)所需的時間（s） ；1t2nt 、 、…… ——一個循環(huán)中每個動作階段內(nèi)所需的功率（Kw） ；所以： 222 ???????? = 。查機械設(shè)計手冊 [3]，選定與泵相連的電機型號為 Y2—160M2—2, 其額定功率為15Kw，轉(zhuǎn)速 2930r/min，效率 。 控制元件的計算與選型閥的選擇，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的的閥件。溢流閥按通過液壓泵的最大流量選??；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，應(yīng)該考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)該滿足執(zhí)行機構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。控制閥的流量一般要選的比實際通過的流量大一些，必要時也允許有 20%以內(nèi)的短時間過流量。先根據(jù)上述要求把本液壓系統(tǒng)所需的閥和控制元件選型列表如表 ：3 液壓輔助件 油箱的選擇油箱在系統(tǒng)中的功能，主要是儲油和散熱，也起著分離油液中的氣體及沉淀污物的作用 [5]。油箱有開式和閉式兩種。開式油箱應(yīng)用廣泛，箱內(nèi)液面與大氣相通，為防止油液被大氣污染，在油箱頂部設(shè)置空氣濾清器，并兼作注油口。閉式油箱一般指箱內(nèi)液面不直接與大氣連通，而將通氣孔與具有一定壓力的惰性氣體相接，充氣壓力可達(dá)[6]。本系統(tǒng)采用開式油箱，在清洗蓋板上設(shè)置空氣濾清器。油箱的形狀一般采用矩形，而容量大于 2m3 的油箱采用圓筒形結(jié)構(gòu)比合理，設(shè)備重量輕，油箱內(nèi)部壓力可達(dá) [6]。油箱必須有足夠大的容量，以保證系統(tǒng)工作時能夠保持一定的液位高度。油箱的排油口與回油口之間的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些，管口都應(yīng)插入最低液面之下，以免發(fā)生吸空和回油沖濺產(chǎn)生氣泡。管口制成 45176。的斜角，以增大吸油及出油的截面，本系統(tǒng)中的回油管和泄油管均須設(shè)置斜角。為了使油液流動時速度變化不致過大，管口應(yīng)面向箱壁。油箱應(yīng)設(shè)置隔板將吸、回油管隔開，使液流循環(huán)，油液中的氣泡與雜質(zhì)分離和沉淀。隔板結(jié)構(gòu)有溢流式標(biāo)準(zhǔn)型、回流式及溢流式等幾種。另外還可根據(jù)需要在隔板上安置過濾網(wǎng) [3]。本系統(tǒng)采用兩個隔板交錯布置，使液流呈 S 形流動，增加了液壓油的流動行程，更利于散熱。液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。液壓油箱的有效容量 V 可概略地確定為： 在低壓系統(tǒng)中（ ） ，可取：?pq)4~2(?在中壓系統(tǒng)中（ ） ，可?。? p)75(V在中高壓或高壓大功率系統(tǒng)中（ ） ，可?。?P pq)12~6(?式中，V——液壓油箱有效容量； ——液壓泵額定流量。pq應(yīng)當(dāng)注意：設(shè)備停止運轉(zhuǎn)后，設(shè)備中的那部分油液會因重力作用而流回液壓油箱。為了防止液壓油從油箱中溢出，油箱中的液壓油位不能太高，一般不應(yīng)超過液壓油箱高度的 80％。本次設(shè)計中，系統(tǒng)最高工作壓力不高于 18MPa，系統(tǒng)工作壓力取為 15MPa，屬于中高壓或高壓大功率系統(tǒng)，故有： 。pq)12~6(?V?。?；又因為； ； pq10?有 效Vmin/04qpL所以 ，這樣，可取油箱的有效容積為 1m3。所以本系統(tǒng)/i4?有 效選用矩形油箱比較合理。 蓄能器的選擇蓄能器是將壓力液體的液壓能轉(zhuǎn)換為勢能儲存起來，當(dāng)系統(tǒng)需要時再由勢能轉(zhuǎn)化成液壓能而做功的容器。因此，蓄能器可以作為輔助的或者應(yīng)急的動力源；可以補充系統(tǒng)的泄漏，穩(wěn)定系統(tǒng)的工作壓力，以及吸收泵的脈動和回油路上的液壓沖擊等 [3]。蓄能器的種類很多，主要有皮囊式和活塞式兩大類。其主要的結(jié)構(gòu)形式有：1）重力式蓄能器，作蓄能或穩(wěn)定工作壓力用（在大型固定設(shè)備中） 。最高工作壓力可達(dá) 45MPa。2）彈簧式蓄能器，供小容量及低壓（ ）?或緩沖用。3）薄膜式蓄能器，用于航空機械上蓄能、吸收沖擊，可傳送異性液體，最高工作壓力為 7MPa。4）活塞式蓄能器，蓄能用，可傳送異性液體，最高工作壓力為 21MPa。5）皮囊式蓄能器，蓄能（折合型） 、吸收沖擊（波紋型） ，傳送異性液體，最高工作壓力 200MPa。本系統(tǒng)為高壓系統(tǒng)，故選用皮囊式蓄能器。它具有空氣與油隔離，油不易氧化，尺寸小，重量輕，反應(yīng)靈敏，充氣方便等優(yōu)點。蓄能器容積的計算 [3]：蓄能器的總?cè)莘e ，即充氣容積。根據(jù)波義耳定律：0V 12nnoppVC?? （）蓄能器工作在絕熱過程（ mit?）時，n=,其總?cè)莘e為： ???????????????????? （）式中： ——沖氣壓力(MPa)；0P ——最低工作壓力(MPa)；1 ——最高工作壓力(MPa)；2——有效工作容積；wVn——指數(shù)， 絕熱過程 n=，則 。?1) 計算 1P作為輔助動力源來說，蓄能器的最低工作壓力應(yīng) 滿足：1P 1maxmax()()Ipp???? （）式中： ——最遠(yuǎn)液壓機構(gòu)的最大工作壓力(MPa)； max)(IP ——蓄能器到最遠(yuǎn)液壓機構(gòu)的壓力損失之和(MPa)。）（ ??取 為系統(tǒng)壓力 ， = 。max)(I max）（ ?P所以： = + =+=)(Imax）（取 =15MPa2) 計算 2從延長皮囊式蓄能器的使用壽命考慮， ；作為輔助動力源的蓄能器，為使P32?其在輸出有效工作容積過程中液壓機構(gòu)的壓力相對穩(wěn)定些，一般推薦： =(~) 1P2（）則有：12 ~~.~.8pMPaPa???取： =20MPa 2P3) 計算 0在保護(hù)膠囊，延長其使用壽命的條件下有： ??? （）4) 計算 wV由各執(zhí)行機構(gòu)流量—時間循環(huán)圖可知：最大流量為 ，平均流量為，則有： ??????把以上所得參數(shù)帶入方程（） ，得： .8322oV L????????????????????查文獻(xiàn) [3]，選擇蓄能器 NQX2—40/20，公稱容積為 40L，需要 2 個。查文獻(xiàn) [3]，選擇安全閥組 ABZSS20M3X/330E/S30G24K4。 濾油器的選擇濾油器在液壓系統(tǒng)中，濾除外部混入或者系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中內(nèi)部產(chǎn)生的液壓油中的固體雜質(zhì)，使油液保持清潔，延長液壓元件使用壽命，保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。液壓系統(tǒng)75%左右的故障是由介質(zhì)的污染造成的，所以應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)置濾油器。濾油器的過濾精度用過濾掉的雜質(zhì)的顆粒大小表示，一般可分為粗濾油器、普通濾油器、精濾油器及特精濾油器四種。他們分別濾掉的雜質(zhì)的顆粒公稱尺寸為：以上為粗濾油器、 為普通濾油器、 （5~10） 為精濾油器、m10?m?）10~( m?（1~5） m 為特精濾油器 [3]。本系統(tǒng)中，壓油路上和回油路上均