【正文】 。 主要技術(shù)指標(biāo) (或研究目標(biāo) ) 詳見設(shè)計(jì)任務(wù)書 主要參考文獻(xiàn) [1]官忠范 .液壓傳動(dòng)系統(tǒng) [M].第三版，北京 []機(jī)械工業(yè)出版社， 1982. [2]唐英千 .鍛壓機(jī)械液壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ) . 機(jī)械工業(yè)出版社 , [3]宋鴻堯 , 丁忠堯 .液壓閥的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 機(jī)械工業(yè)出版社 [4]周士昌 .液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集 機(jī)械工業(yè)出版社 [5]林建亞 .液壓教研室 液壓元件 [6]楊培元 . 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社 [7]張利平 . 液壓站設(shè)計(jì)與使用 .海洋出版社 六輥鋼管矯直機(jī)組 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書 主機(jī) 1） 上輥快開缸 Φ 300/180X20 3 個(gè) 30mm/S大腔進(jìn)油，小腔出油 2） 下中輥快開缸 Φ 250X20 1 個(gè) 30mm/S 小腔進(jìn)油，大腔出油 3） 上輥平衡鎖緊 液壓 缸 Φ 65/36X150 6 個(gè) 10mm/S 4） 下輥鎖緊 液壓 缸 Φ 65/36X60 6 個(gè) 10mm/S 5） 下中輥高度調(diào)整 液壓馬達(dá) 1 個(gè) 6） 換輥裝置 液壓馬達(dá) 1 個(gè) 輔機(jī) 7） 入 .出口輥道升降液壓缸： CD250A80/56150A10/02CGDMA 數(shù)量 4 個(gè) 單獨(dú)控制 往返速度 100MM/S 夾送輥擺動(dòng)液壓缸 : CD250B40/2850A10/02CGDMA 數(shù)量 2 個(gè) 同步控制 往返速度 100MM/S 工作壓力： 14MPa 目錄 1. 矯直機(jī)的用途 ................................... 1 ..................................... 4 .............................. 5 .......................................10 ，管徑直徑的計(jì)算 .....................12 ...............................13 .............................. 15 .................................. 16 .................................. 17 .......................... 18 ...................................... ２１ ..................................... .............................. 1 一 . 鋼管矯直機(jī)的用途 管 件在軋制、冷卻和運(yùn)輸過程中，由于各種因素的影響，往往產(chǎn)生形狀缺陷。為了獲得 很 直的板材和具有正確幾何形狀的鋼材，軋件需要在矯直機(jī)上進(jìn)行矯直。 由于軋材品種規(guī)格的多樣化和對(duì)其形狀精度要求的提高，促進(jìn)了矯直理論和矯直機(jī)結(jié)構(gòu)的研究工作的快速發(fā)展以及矯直技術(shù)水平的不斷提高，矯直不同品種規(guī)格的軋件，采用不同結(jié)構(gòu)形式和不同規(guī)格的矯直機(jī)。 矯直技術(shù)多用于金屬加工的后部工序，在很大程度上決定著成品的質(zhì)量水平。新的矯直技術(shù)也需積極開發(fā)，如振動(dòng)矯直、高效高精度滾光矯直、液壓拉彎矯直、高精度壓力矯直，矯直過程的計(jì)算機(jī)控制、復(fù)合輥形的矯直技術(shù)以及復(fù)合轉(zhuǎn)轂矯直技術(shù) 2 等；在矯直理論研究方面應(yīng)該走出自己的道路，如材料強(qiáng)化影響的計(jì)算方法、變形能的測(cè)定及計(jì)算方法、等曲率塑性區(qū)長(zhǎng)度及深度對(duì)矯直質(zhì)量的影響，在矯直過程中克服殘留應(yīng)力影響的方法，減矯直過程的摩擦損失，最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法，斜輥的受力測(cè)定與計(jì) 算方法、熱處理軋材的矯直方法以及雙向旋轉(zhuǎn)矯直法等。新型高效率的管材精整設(shè)備，尤其是管材矯 直 機(jī)，是保證管材質(zhì)量的重要關(guān)鍵。管材生產(chǎn)在數(shù)量和 品種 方面有很大增長(zhǎng)，這就提出了管材精整過程現(xiàn)代化。擺在我們面前的任務(wù)，是生產(chǎn)新型管材矯直機(jī)。輥式矯直機(jī)以熱矯直機(jī)數(shù)量為多，總的趨勢(shì)如下： （ 1） 用數(shù)字控制系統(tǒng)精確調(diào)整上矯直輥位置，并借助自動(dòng)測(cè)厚儀自動(dòng)控制矯直輥負(fù)荷和在線過程計(jì)算機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)操作。 （ 3） 為了提高矯直效果，矯直機(jī)出口處的上（或下輥） 可以單獨(dú)調(diào) 整，且在矯直過程也可以進(jìn)行調(diào)整。 （ 5） 下矯直輥可以沿矯直方向傾斜以調(diào)整矯直輥負(fù)荷。 （ 7） 上、下矯直輥和支承輥分別裝在各自的框架上，框架及其輥?zhàn)? 可以側(cè)向移動(dòng)進(jìn)行快速換輥，實(shí)現(xiàn)輥系的線外整備（即擁有兩套以上的輥 系裝備供給一套矯直機(jī)使用）。 （ 9） 在矯直輥入口處安裝一彎頭壓直機(jī)，消除頭部鋼管的上翹。對(duì)輥式矯直機(jī)必須保證工作輥和支承輥的輥面硬度有一個(gè)差值。 4 三個(gè)快開缸 帶動(dòng)上矯直輥實(shí)現(xiàn)快速上下移動(dòng)； 下中輥快開缸和下中輥高度調(diào)整液壓馬達(dá) 用來實(shí)現(xiàn)下中輥高度調(diào)節(jié)，提高矯直精度； 上輥平衡缸，六個(gè)，兩個(gè)為一組 給主缸運(yùn)動(dòng)提供背壓 ，減少?zèng)_擊； 下輥平衡鎖緊缸 調(diào)整下輥角度，使?jié)L子受力更合理； 入出口輥道升降液壓缸 調(diào)整輥道高度，方便管材輸送； 換輥裝置液壓馬達(dá) 換輥時(shí)用馬達(dá)帶動(dòng)倒鏈拖出滾子； 夾送輥擺動(dòng)液壓缸 送料，定位； 閥，泵，電動(dòng)機(jī)，油箱自己選或設(shè)計(jì)。 快進(jìn)時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間 t3=V3/Q3 快進(jìn) =。 平衡 缸所需流量計(jì)算 6 上輥平衡鎖緊 液壓 缸 Φ 65/36X150 6 個(gè) 10mm/S 已知頂出缸的頂出速度為 ，快退速度為 ， 平衡缸內(nèi)徑為 65mm，活塞桿直徑為 36mm，即： 快進(jìn)時(shí)： Q4 快進(jìn) = smsmm /100 3 ????? ）（? ≈ 2L/min 快退時(shí)： Q4 快退 = smsmmm /100 2 ])0 3 6 [4 3322 ?????? （）（? =容積變化量 V4=A4xL4= 32 9 7 4 9 mmm ??? ）（? = 。 快退時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間 t439。 平衡 缸所需流量計(jì)算 下輥鎖緊 液壓 缸 Φ 65/36X60 6 個(gè) 10mm/S 已知頂出缸的頂出速度 為 ，快退速度為 ， 平衡 缸內(nèi)徑為 65mm，活塞桿直徑為 36mm，即： 快進(jìn)時(shí)： Q5 快進(jìn) = smsmm /100 3 ????? ）（? ≈ 2L/min 快退時(shí)： Q5 快退 = smsmmm /100 2 ])0 3 6 [4 3322 ?????? （）（? =容積變化量 V5=A5xL5= 2 ?? ）（ m? = 。 7 快退時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間 t3`=V5/Q5 快退 =。 快進(jìn)時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間 t6=V6/Q6 快進(jìn) =。=V6/Q6 快退 =。 X v7= smmsmmmmmm /256224/30])56()80[4 322 ????（? ≈ 容積變化量 V7=A7 x L7= 32 7 5 3 6 0 01 5 0804 mmmmmm ??? ）（? 8 = L 。 快退時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間 t739。 X v8= smmsmmmmmm /64056/100])28()40[4 322 ????（? ≈ 容積變化量 V8=A8x L8= 32 6 2 8 0 050404 mmmmmm ??? ）（? = 。 快退時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間 t839。(s) 換輥液壓馬達(dá) 1 下中輥高度調(diào)整馬達(dá) 1 9 流量時(shí)間圖 根據(jù)流量時(shí)間圖求得平均流量為 根據(jù)教材《液壓傳動(dòng)系統(tǒng)》第三版第五章“蓄能器回路分析”提到‘經(jīng)上輥快開缸 Φ 300/180X20 3 127 上輥 平衡 缸 Φ 65/36X150 6 2 15 下輥 鎖緊 缸 Φ 65/36X60 6 2 6 下中輥快開缸 Φ 250/180X20 1 .入，出輥道升降液壓 缸 CD250A80/56150A10/02CGDMA 各 4 夾送輥擺動(dòng)液壓缸 CD250B40/2850A10/02CGDMA 2 10 大量的例證可以得出，蓄能器的工作容積應(yīng) 該等于負(fù)的 △ Vi 中絕對(duì)值最大的與正的△ Vi 中絕對(duì)值最大的二者之和，表現(xiàn)為 Vw=∣ △ Vi∣ max+∣ +△ Vi∣ max 式中 Vw— 蓄能器工作容積； ∣ △ Vi∣ max— 負(fù)的 △ Vi中絕對(duì)值最大值； ∣ +△ Vi∣ max— 正的△ Vi中絕對(duì)值最大值； 由流量時(shí)間圖可以求出△ Vi1=()x6= △ Vi2=() x9+△ Vi1= =327 △ Vi3=() +△ Vi2= =338 △ Vi4=()+△ Vi3== △ Vi5=() +△ Vi4== △ Vi6=() +△ Vi5== △ Vi7=() +△ Vi6== △ Vi8=() +△ Vi7== △ Vi9=()+Vi8== 由上式可以看出 ∣ △ Vi∣ max=338；∣ +△ Vi∣ max= 則 Vw=∣ △ Vi∣ max+∣ +△ Vi∣ max=338+93=431L 因?yàn)橐陨蟿?dòng)作順序可能不完全對(duì)，導(dǎo)致計(jì)算數(shù)據(jù)偏大，現(xiàn)在假設(shè)全部靠蓄能器來保壓， Σ △ VK=(+++++)= 11 計(jì)算方法二： △ V=Σ △ VK1Σ qmt 式中 △ V有效排油量（ L） Σ △ V系統(tǒng)中各個(gè)工作點(diǎn)耗 油量總和（ L） K系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般可以選 K1= Σ qmt泵總供油量（一個(gè)工作 循環(huán)內(nèi)系統(tǒng)所需的平均流量 ） ，可按下式計(jì)算： Σ qm=K2Σ Vi/T 或 Σ qm=K2(QmaxQmin)/2 式中Ｋ２－－－系統(tǒng)泄漏系數(shù)，Ｋ＝１ .３－１ .１ Σ Vi系統(tǒng) 中一個(gè)工作 循環(huán)內(nèi)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 耗油量總和（ L） Qmax系統(tǒng)中最大流量 Qmin系統(tǒng)中最小流量 T機(jī)組工作周期時(shí)間 (s) t最大耗油量時(shí)泵的工作時(shí)間 (s) T=21,t=。 長(zhǎng) X 寬 X 高 =15OOX1000X800=1200L 12 d=(4Q/π v)189。==63mm 液壓系統(tǒng)壓油管道推薦流速 36，壓力高，管道短，粘度小取大值； 液壓系統(tǒng)回油管道推薦流速 ； ② 給 快 開 缸 供 油 的 管 子 ， 取 速 度 值 為 ，則d2=(4x127/1000/60/)189。==4mm ④ 給入出口輥道 升降液壓缸 供油的管子，取速度值為 3，則d4=()189。==7mm ⑥ 給下中輥高度調(diào)整液壓馬達(dá)供油的管子，取速度值為 3，因?yàn)轳R達(dá)轉(zhuǎn)速不同，所需流量不同，經(jīng)過計(jì)算它的流量范圍是,則 d6=()189。==27mm 最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 軟管 取值如下 名稱 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 內(nèi)徑 60.3 25.4 15.9 8 19 28.6 管道壁厚 δ =pd/2[? ] 13 根據(jù)流量和過濾精度選擇 ZUH250X10FS,40 通徑 、流量計(jì)算及泵的規(guī)格選擇 1）泵工作壓力確定 實(shí)際工作過程中，液壓油在進(jìn)油路中有一定的壓力損失，因此在計(jì)算泵的工作時(shí)必須考慮壓力損失。 本液壓機(jī)執(zhí)行部件的最大工作壓力 P1=14MPA，進(jìn)油路中的壓力損失，取 P?? =。 即： M P aPP ??? 通過計(jì)算，泵的工作壓力 Pp=。 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pPPn )~(? ，取 Pp=。 max)( qKq LP ?? 式中： Pq — 液壓泵的最大流量；