【正文】 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)算過程從略。（2）頂出缸各工況時(shí)的壓力損失驗(yàn)算1）工件頂出時(shí)進(jìn)油路、回油路的壓力損失，進(jìn)油管直徑D=16mm，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)。進(jìn)油管長(zhǎng)度為5m，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)的壓力損失頂出缸回程時(shí)只有摩擦負(fù)載存在，比頂出負(fù)載350kN要小，因此回程時(shí)液壓泵口的壓力比頂出時(shí)要小，具體驗(yàn)算過程從略。通過對(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。 液壓系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算對(duì)液壓機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)溫升驗(yàn)算，只要驗(yàn)算發(fā)熱量最大的那個(gè)工況就可行。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。主缸工進(jìn)時(shí)輸入、輸出功率分別為：= =Fv=100T工進(jìn)時(shí)系統(tǒng)發(fā)熱功率φ===主缸快退時(shí)輸入、輸出功率分別為：==Fv=400kN快退時(shí)系統(tǒng)發(fā)熱功率φ===頂出缸的工況壓力比主缸小，系統(tǒng)的溫升功率不會(huì)超過主缸的溫升功率，這里就不對(duì)頂出缸溫升功率進(jìn)行具體計(jì)算了。通過計(jì)算可知。系統(tǒng)溫升計(jì)算公式如下： ()式中： —系統(tǒng)溫升； —發(fā)熱功率；—油箱散熱面積；—油箱散熱系數(shù)。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)。液壓機(jī)散熱條件一般，取散熱系數(shù)=10。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℃。通過溫升驗(yàn)算可知，系統(tǒng)溫升在許可油溫范圍內(nèi)，滿足要求。第四章 液壓機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電氣控制概述液壓機(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。繼電器控制和PLC控制是目前用的最多的控制方式。繼電器控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、按鈕、形成開關(guān)等元件組成。繼電器控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，價(jià)格低廉，抗干擾能力強(qiáng)，但固定的接線方式，使繼電器控制的通用性和靈活性差；PLC控制系統(tǒng)主要由CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、編程器等元件組成。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。 液壓機(jī)電氣控制方案設(shè)計(jì) 液壓機(jī)電氣控制方式選擇液壓機(jī)工況少，各工況動(dòng)作不復(fù)雜，執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)都是簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)。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。 電氣控制要求與總體控制方案（1）電氣控制系統(tǒng)擬達(dá)到的控制要求1）能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)、半自動(dòng)控制；2）能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)速度的換接控制；3）系統(tǒng)過載時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)過載保護(hù)；4）為隨時(shí)了解系統(tǒng)所處的工作狀態(tài)，設(shè)置工況指示燈；5）系統(tǒng)穩(wěn)定性好，能夠保證液壓機(jī)安全正常的工作。（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行程開關(guān)控制；工進(jìn)保壓時(shí)間通過時(shí)間繼電器控制；滑塊的安全行程范圍由行程開關(guān)限制；通過電磁換向閥控制每個(gè)工況的動(dòng)作的開始；電磁換向閥的接通通過按鈕或壓力信號(hào)控制；液壓機(jī)啟動(dòng)、停止通過按鈕控制。 液壓機(jī)電氣控制電路設(shè)計(jì) 液壓機(jī)主電路設(shè)計(jì)液壓機(jī)拖動(dòng)電機(jī)容量小，主電路的啟動(dòng)方式采用直接啟動(dòng)。QS為電源開關(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。熱繼電器FR起過載保護(hù)作用。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)開始工作。 液壓機(jī)主電路圖 液壓機(jī)控制電路設(shè)計(jì)控制電路主要控制主缸的快進(jìn)、工進(jìn)、保壓、回程和頂出缸的頂出、退回。其中速度換接通過行程開關(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。為方便觀察液壓機(jī)處于那個(gè)工況，設(shè)置信號(hào)指示燈。為了預(yù)防突發(fā)事件的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置急停按鈕。 液壓機(jī)控制電路圖 電氣控制過程分析（1）主缸快進(jìn)將開關(guān)置于自動(dòng)檔，按下SB2，交流接觸器KM得電，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。中間繼電器KA1相繼得電，電磁閥1Y、3Y、6Y得電。此時(shí)液壓系統(tǒng)向主缸上腔供油，在補(bǔ)油油箱的協(xié)助下主缸快速下行；（2）主缸工進(jìn)當(dāng)滑塊觸及行程開關(guān)SQ2，中間繼電器KA2得電，這時(shí)電磁閥1Y、3Y、7Y得電，主缸由快進(jìn)變?yōu)楣みM(jìn)； （3）主缸保壓當(dāng)主缸無(wú)桿腔的壓力達(dá)到壓力繼電器設(shè)定壓力后，YJ閉合，所有電磁換向閥失電，進(jìn)行保壓；（4）主缸泄壓保壓一段時(shí)間后，中間繼電器KA3得電，電磁換向閥4Y得電，主缸上腔開始泄壓；（5）主缸退回泄壓完成后，中間繼電器KA4得電，電磁閥2Y、5Y、12Y得電，主缸下腔進(jìn)油，滑塊回程，觸及行程開關(guān)SQ1，運(yùn)動(dòng)停止； （6）工件頂出按下按鈕SB4，中間繼電器KA5得電，電磁換向閥2Y、9Y、10Y得電，頂出缸下腔進(jìn)油，活塞桿上行將工件頂出；（7）頂出缸退回按下按鈕SB5，中間繼電器KA6得電，電磁換向閥2Y、8Y、11Y得電，液壓油進(jìn)入頂出缸上腔，頂出缸回程。（8）停機(jī)按下SB0或SB1，液壓機(jī)停止工作。如果液壓機(jī)接入狀態(tài)為自動(dòng)檔，按下SB3也可使液壓機(jī)停止運(yùn)行。第五章 液壓機(jī)安裝調(diào)試和維護(hù) 液壓機(jī)的安裝液壓機(jī)安裝之前應(yīng)事先做好安裝地基，一般采用混凝土地基。液壓機(jī)床身采用螺栓固定，因此在做混凝土地基時(shí)應(yīng)預(yù)留螺栓孔，等液壓機(jī)安裝后再澆注固定。液壓機(jī)其它部件的安裝參照部件裝配圖，按圖紙所給配合要求進(jìn)行安裝。 液壓機(jī)的調(diào)試液壓機(jī)所有安裝工作完畢后，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。按下啟動(dòng)按鈕，看液壓機(jī)是否能夠順序的完成各工況動(dòng)作。調(diào)試過程中通過看、聽等方式看液壓機(jī)硬件或控制系統(tǒng)工作是否正常。除此之外，還要檢驗(yàn)所有控制按鈕、壓力表是否都能正常工作。調(diào)試一段時(shí)間后，如果運(yùn)行正常，液壓機(jī)就可以正式交付使用了。 液壓機(jī)的保養(yǎng)維護(hù)（1）選擇合適的液壓油液壓油在整個(gè)系統(tǒng)中起著傳遞壓力、潤(rùn)滑、冷卻等作用。如果液壓油選擇不恰當(dāng)將使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障和性能下降。一般情況參照隨機(jī)使用說明書，選擇規(guī)定型號(hào)的液壓油，特殊情況可以選用與規(guī)定型號(hào)性質(zhì)相同的代用油。不同牌號(hào)的液壓油不能夠混用，以免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，深褐色、乳白色、有異味的變質(zhì)油不能使用。（2）定期進(jìn)行保養(yǎng)定期清除濾網(wǎng)上的污物，如果濾網(wǎng)破損要及時(shí)更換。設(shè)備工作一段時(shí)間后要對(duì)洗濾清器、液壓油箱進(jìn)行清洗，并及時(shí)更換液壓油，長(zhǎng)期處于高溫工況時(shí)清洗和更換的周期要縮短。當(dāng)液壓機(jī)工作10000小時(shí)后要請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)行調(diào)整和維修，防止因長(zhǎng)久失修對(duì)液壓系統(tǒng)和設(shè)備造成致命損壞。（3）防止固體雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)添加或更換液壓油時(shí)要對(duì)油液過濾，防止固體雜質(zhì)侵入系統(tǒng)后堵塞油路，特別是精密部件，很容易堵住。清洗郵箱時(shí)，拆卸部件應(yīng)包好，避免雜物污染。油箱的清洗油液應(yīng)選用同牌號(hào)的液壓油，反復(fù)清洗三次左右。（4）防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)液壓機(jī)屬于高壓設(shè)備，大量的空氣侵入，會(huì)加劇“氣蝕”現(xiàn)象。此外，還會(huì)造成系統(tǒng)的工作噪音加大，傳動(dòng)不穩(wěn)定，效率降低，油液易氧化變質(zhì)，有時(shí)液壓系統(tǒng)還會(huì)產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象。（5）防止液壓油工作溫度過高液壓油的工作溫度一般應(yīng)控制在30℃～80℃之間最好，油溫過高會(huì)導(dǎo)致液壓油的粘度降低，容易引起泄漏，效率下降，潤(rùn)滑油膜強(qiáng)度降低，加速機(jī)械的磨損，生成碳化物和淤碴，油液氧化加速，油質(zhì)惡化；溫過低時(shí)，其粘度大，流動(dòng)性差，阻力大，工作效率低。結(jié) 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)。經(jīng)多方案對(duì)比之后，本文液壓系統(tǒng)采用插裝閥集成控制系統(tǒng)。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、壓力損失大等問題。為了讓系統(tǒng)的工作壓力隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，液壓泵選用恒功率變量柱塞泵。為解決液壓沖擊對(duì)設(shè)備安全的影響，系統(tǒng)中設(shè)置泄壓回路。通過泄壓來(lái)降低系統(tǒng)的壓力，防止產(chǎn)生液壓沖擊；設(shè)置保壓回路讓工件有足夠的成型時(shí)間，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。速度換接通過行程開關(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。通過流量計(jì)算發(fā)現(xiàn)主缸快進(jìn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)供油不足的情況，為了解決這一問題，在液壓系統(tǒng)中設(shè)置補(bǔ)油油箱。整體的方案確定后，對(duì)液壓系統(tǒng)的可行性進(jìn)行校驗(yàn)，該液壓系統(tǒng)可以滿足液壓機(jī)的加工工藝要求。此外，還對(duì)主機(jī)、電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)明的總體設(shè)計(jì)。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?？傮w來(lái)說，本文的總體設(shè)計(jì)方案可以滿足液壓機(jī)的加工工藝要求。參考文獻(xiàn)[1] 楊培元，朱福元．液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)．［Ｍ］北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999，1191. 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