【正文】 。 主要技術(shù)指標(biāo) (或研究目標(biāo) ) 詳見設(shè)計任務(wù)書 主要參考文獻 [1]官忠范 .液壓傳動系統(tǒng) [M].第三版，北京 []機械工業(yè)出版社， 1982. [2]唐英千 .鍛壓機械液壓傳動的設(shè)計基礎(chǔ) . 機械工業(yè)出版社 , [3]宋鴻堯 , 丁忠堯 .液壓閥的設(shè)計與計算 . 機械工業(yè)出版社 [4]周士昌 .液壓系統(tǒng)設(shè)計圖集 機械工業(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)計簡明手冊 .機械工業(yè)出版社 [7]張利平 . 液壓站設(shè)計與使用 .海洋出版社 六輥鋼管矯直機組 液壓系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書 主機 1） 上輥快開缸 Φ 300/180X20 3 個 30mm/S大腔進油，小腔出油 2） 下中輥快開缸 Φ 250X20 1 個 30mm/S 小腔進油，大腔出油 3） 上輥平衡鎖緊 液壓 缸 Φ 65/36X150 6 個 10mm/S 4） 下輥鎖緊 液壓 缸 Φ 65/36X60 6 個 10mm/S 5） 下中輥高度調(diào)整 液壓馬達 1 個 6） 換輥裝置 液壓馬達 1 個 輔機 7） 入 .出口輥道升降液壓缸： CD250A80/56150A10/02CGDMA 數(shù)量 4 個 單獨控制 往返速度 100MM/S 夾送輥擺動液壓缸 : CD250B40/2850A10/02CGDMA 數(shù)量 2 個 同步控制 往返速度 100MM/S 工作壓力： 14MPa 目錄 1. 矯直機的用途 ................................... 1 ..................................... 4 .............................. 5 .......................................10 ，管徑直徑的計算 .....................12 ...............................13 .............................. 15 .................................. 16 .................................. 17 .......................... 18 ...................................... ２１ ..................................... .............................. 1 一 . 鋼管矯直機的用途 管 件在軋制、冷卻和運輸過程中，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，軋件需要在矯直機上進行矯直。 由于軋材品種規(guī)格的多樣化和對其形狀精度要求的提高，促進了矯直理論和矯直機結(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。 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，矯直過程的計算機控制、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，如材料強化影響的計算方法、變形能的測定及計算方法、等曲率塑性區(qū)長度及深度對矯直質(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，斜輥的受力測定與計 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，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，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。輥式矯直機以熱矯直機數(shù)量為多，總的趨勢如下： （ 1） 用數(shù)字控制系統(tǒng)精確調(diào)整上矯直輥位置，并借助自動測厚儀自動控制矯直輥負荷和在線過程計算機進行全自動操作。 （ 3） 為了提高矯直效果，矯直機出口處的上（或下輥） 可以單獨調(diào) 整，且在矯直過程也可以進行調(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，框架及其輥子 可以側(cè)向移動進行快速換輥，實現(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使用）。 （ 9） 在矯直輥入口處安裝一彎頭壓直機，消除頭部鋼管的上翹。對輥式矯直機必須保證工作輥和支承輥的輥面硬度有一個差值。 4 三個快開缸 帶動上矯直輥實現(xiàn)快速上下移動； 下中輥快開缸和下中輥高度調(diào)整液壓馬達 用來實現(xiàn)下中輥高度調(diào)節(jié)，提高矯直精度； 上輥平衡缸，六個，兩個為一組 給主缸運動提供背壓 ，減少沖擊； 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 換輥時用馬達帶動倒鏈拖出滾子； 夾送輥擺動液壓缸 送料，定位； 閥，泵，電動機，油箱自己選或設(shè)計。 快進時完成動作時間 t3=V3/Q3 快進 =。 平衡 缸所需流量計算 6 上輥平衡鎖緊 液壓 缸 Φ 65/36X150 6 個 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： 快進時： Q4 快進 = smsmm /100 3 ????? ）（? ≈ 2L/min 快退時： Q4 快退 = smsmmm /100 2 ])0 3 6 [4 3322 ?????? （）（? =容積變化量 V4=A4xL4= 32 9 7 4 9 mmm ??? ）（? = 。 快退時完成動作時間 t439。 平衡 缸所需流量計算 下輥鎖緊 液壓 缸 Φ 65/36X60 6 個 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： 快進時： Q5 快進 = smsmm /100 3 ????? ）（? ≈ 2L/min 快退時： Q5 快退 = smsmmm /100 2 ])0 3 6 [4 3322 ?????? （）（? =容積變化量 V5=A5xL5= 2 ?? ）（ m? = 。 7 快退時完成動作時間 t3`=V5/Q5 快退 =。 快進時完成動作時間 t6=V6/Q6 快進 =。=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 。 快退時完成動作時間 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 ??? ）（? = 。 快退時完成動作時間 t839。(s) 換輥液壓馬達 1 下中輥高度調(diào)整馬達 1 9 流量時間圖 根據(jù)流量時間圖求得平均流量為 根據(jù)教材《液壓傳動系統(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) 該等于負的 △ Vi 中絕對值最大的與正的△ Vi 中絕對值最大的二者之和，表現(xiàn)為 Vw=∣ △ Vi∣ max+∣ +△ Vi∣ max 式中 Vw— 蓄能器工作容積； ∣ △ Vi∣ max— 負的 △ Vi中絕對值最大值； ∣ +△ Vi∣ max— 正的△ Vi中絕對值最大值； 由流量時間圖可以求出△ 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 因為以上動作順序可能不完全對，導(dǎo)致計算數(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)中各個工作點耗 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（一個工作 循環(huán)內(nèi)系統(tǒng)所需的平均流量 ） ，可按下式計算： 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) 中一個工作 循環(huán)內(nèi)各個執(zhí)行機構(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機組工作周期時間 (s) t最大耗油量時泵的工作時間 (s) T=21,t=。 長 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)整液壓馬達供油的管子，取速度值為 3，因為馬達轉(zhuǎn)速不同，所需流量不同，經(jīng)過計算它的流量范圍是,則 d6=()189。==27mm 最后根據(jù)標(biāo)準 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 、流量計算及泵的規(guī)格選擇 1）泵工作壓力確定 實際工作過程中，液壓油在進油路中有一定的壓力損失，因此在計算泵的工作時必須考慮壓力損失。 本液壓機執(zhí)行部件的最大工作壓力 P1=14MPA，進油路中的壓力損失，取 P?? =。 即： M P aPP ??? 通過計算，泵的工作壓力 Pp=。 此外，為了延長設(shè)備的使用壽命，設(shè)備在設(shè)計時必須有一定的壓力儲備量，并確保泵的壽命，因此在選取泵的額定工作壓力 Pn 時，應(yīng)滿足pPPn )~(? ，取 Pp=。 max)( qKq LP ?? 式中： Pq — 液壓泵的最大流量；