畢業(yè)設(shè)計說明書--連鑄機結(jié)晶器振動裝置論文-展示頁
2024-12-15 16:30本頁面
【正文】 2 3 加速度 3 4 負(fù)載力 F ma m 4 由 4 式得 整理后得 5 由 2 式得 整理后得 6 由以上 5 式 6 式兩式得到負(fù)載功率方程 7 設(shè) 應(yīng)用數(shù)值解法得 8 2ABP 當(dāng) AV BF 0707AB 時有 既 將 366mm ω 285Hz m 12021kg 帶入上式得 最后求出最大功率點的 Fv 的值如下 52 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)壓力 P 流量 Q 統(tǒng) 的壓力 根據(jù)參考資料 [1]中表 2910 冶金機械工作壓力為 2032MPa 初選壓力為 P 20MPa 計算液壓缸的主要參數(shù) 液壓動力機構(gòu)的最大功率點應(yīng)該與負(fù)載軌跡的最大功率點相重合并認(rèn)為它們在該點相切則 A 和 Q 如下 A 選用雙桿伺服缸為保證活塞桿的穩(wěn)定性當(dāng)活塞桿受壓時一般取 dD 0507初選dD 06 d 活塞桿的直徑 D 活塞的直徑 由此可得 其中活塞的截面積 活塞與活塞桿的截面積的差值 則 此時直徑為 D 124mm 取標(biāo)準(zhǔn)直徑后 D 125mm 則 則 擬定液壓系統(tǒng)圖 本液壓系統(tǒng)要實現(xiàn)正弦振動形式并使其動作可調(diào)所以需要的基本回路有方向控制回路調(diào)速回路調(diào)壓回路卸荷回路 各元件主要功用 1 過濾器過濾混在液壓油中的雜質(zhì)降低污染保證系統(tǒng)正常工作 液壓系統(tǒng)原理圖 圖 51 系統(tǒng)原理簡圖 液壓系統(tǒng)如下圖所示 圖 52 結(jié)晶器振動系統(tǒng)液壓原理圖 1 單向閥 控制液流從一個方向流動 2 變量柱塞泵能量轉(zhuǎn)換裝置將電機產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)的壓力能 3 溢流閥起安全閥作用正常工作時不打開系統(tǒng)過載是打開 4 二位二通閥調(diào)壓泄荷 5 電磁方向閥 調(diào)速換向 6 單向筏使液壓缸具有自鎖功能 7 冷卻器冷卻油液 8 蓄能器短時間供應(yīng)大量油液減小液壓沖擊和壓力脈動 液壓元件的設(shè)計 1 伺服缸的選擇 在前面已經(jīng)對液壓缸進(jìn)行了初步的估算根據(jù)手冊最終確定了液壓缸的實際尺寸所以這里不需要單獨設(shè)計 選用力士樂公司雙伸桿伺服液壓缸 產(chǎn)品型號 CG 280 E 160 100 500 T 1X 066 Z B A D L 技術(shù)指標(biāo)如下 額定壓力 28Mpa 油 溫 3550 供油壓力 20Mps 粘 度 3555 2 液壓泵的選擇 a 確定液壓泵的最大工作壓力 式中 液壓缸的最大工作壓力 從液壓泵的出口到液壓缸入口之間的管內(nèi)損失 的準(zhǔn)確計算由手冊查得 0205MPa 取 04MPa 240425 25MPa b 確定液壓泵的流量 c 選擇液壓泵的規(guī)格 為使液壓泵有一定的壓力儲備所選的額定壓力一般要比工作壓力大 25％ 60％ 根據(jù)計算的結(jié)果查手冊得 選用力士樂公司的 A4VSG 125 HS122RPPB10H029U 壓力補償變量型斜盤式軸向柱塞泵 排量 86Lmin 額定轉(zhuǎn)速 1500rmin 額定壓力 35MPa 驅(qū)動功率 109kw 壓力補償變量泵的雙彈簧控制泵的流量和壓力特性兩者的變化按恒功率的關(guān)系變化 根據(jù)液壓泵的驅(qū)動功率選擇相應(yīng)的電動機 Y315M14 額定功率 132kw 轉(zhuǎn)速 1490rmin 冷卻和清洗回路用液壓泵選用葉片式定量泵型號為 PVV21X1055RA15DMB 力士樂生產(chǎn)額定流量 285Lmin 3 蓄能器的選擇 根據(jù)設(shè)計的要求蓄能器的主要作用是減小液壓沖擊和壓力脈動所以選取囊式蓄能器 NXQ40 公稱容 積 40L 4 液壓閥的選擇 a 溢流閥的選擇 在本系統(tǒng)中溢流閥起到調(diào)壓卸荷的作用選擇先導(dǎo)式溢流閥其型號為SBG06HR b 單向閥的選擇 在本系統(tǒng)中單向閥起到保壓的作用其在所設(shè)定的開啟壓力下使用控制油流單向流動完全阻止反向流動從《機械設(shè)計手冊》第四卷中選取單向閥的型號為CRG063550 其額定流量為 125Lmin 使用最高壓力 25MPa 開啟壓力 035MPa c 二位二通閥的選擇 在本系統(tǒng)中二位二通閥控制溢流閥的控制口使泵卸荷因為二位二通閥在實際中是不生產(chǎn)的在這里選擇二位四通閥把其 T口和 B口堵住即可實現(xiàn)二位二通閥的功能 從《機械設(shè)計手冊》第四卷中選取二位四通閥其型號為 4WE6D50BAG24 d 截止閥的選擇 在本系統(tǒng)中截止閥起到開關(guān)的作用從《機械設(shè)計手冊》第四卷中選取截止閥的型號為 YJGQJ10N 公稱壓力 35MPa E 電磁換向閥的選擇 在本系統(tǒng)中起到調(diào)速換向的作用查手冊選取電磁換向閥的型號為4WSE3EE161X100B8E21019EV 最高工作壓力 315Mpa 最大工作流量 86Lmin 5 其它液壓元件的選擇 a 濾油器的選擇 在液壓泵的回油路上安裝粗過濾器以消除較大的顆粒雜質(zhì)在液壓系統(tǒng)的回油路上安裝精過濾器濾出更細(xì) 微的顆粒雜質(zhì)根據(jù)《機械設(shè)計手冊》第 4 卷在回油路上選用高壓管式紙質(zhì)過濾器其型號為 ZU－ H63 20S 在冷卻清洗回路上選用精過濾器濾出更細(xì)微的顆粒雜質(zhì)保護(hù)液壓系統(tǒng)中的液壓元件不受細(xì)微顆粒雜質(zhì)的損傷和卡死根據(jù)《機械設(shè)計手冊》第 4 卷選取低壓管式紙質(zhì)過濾器其型號為 ZU－ A25 10S b 冷卻器的選擇 在液壓系統(tǒng)中因液壓泵馬達(dá)液壓缸的容積損失和機械損失或控制元件及管道的壓力損失和液體摩擦損失等消耗能量幾乎全轉(zhuǎn)化成熱量這些熱量除了一部分散發(fā)到周圍空間大部分使油液及元件的溫度升高如果油液溫度過高將嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的正常工 作一般規(guī)定液壓油的正常使用范圍為 1565 ℃通過冷卻器可以控制油液的溫度使之適合系統(tǒng)的工作要求本系統(tǒng)的發(fā)熱較大故設(shè)計了一個冷卻回路以使油箱中的油冷卻從《機械設(shè)計手冊》第 4 卷選取冷卻器的型號為 2LQGW c 壓力繼電器的選擇 型號 HED1KA20350ZL24H 額定工作壓力 35Mpa 切換頻率 300 次 min 6 液壓管的選擇 a 管材的選擇 由于壓油管需承受高達(dá) 325MPa 的壓力故應(yīng)用鋼管 b 管內(nèi)徑的選擇 q 通過油管的流量 V 油管中的允許流量 根據(jù)手冊取壓油管的流速 V 5ms 吸油管為 V 15ms 回油 管流速 V 25ms q 1030mLs 壓油管 取 20mm 吸油管 取 32mm 回油管 取 25mm 油管的壁厚按以下公式計算 油管材料的許用應(yīng)力為 60 壓油管 壓油管的公稱通徑為外徑 吸油管 吸油管的公稱通徑為外徑 回油管 回油管的公稱通徑為外徑 7 選擇油箱確定油箱的有效容積 油箱的有效容積 按式 式中 a 5 液壓泵每分鐘排出油的容積 已知 取 65Lmin 有效容積 取 53 液壓系統(tǒng)的驗算 系統(tǒng)壓力損失的計算 系統(tǒng)的壓力損失由三部分組成管 道行程的壓力損失局部壓力損失和閥類元件的局部損失 a 管道的沿程壓力損失 管子內(nèi)徑 工作介質(zhì) YBN32 抗磨液壓油粘度 密度 管內(nèi)流速 V 雷諾數(shù) 因 300 則 沿程壓力損失 b 局部壓力損失 100Lmin 液控單向閥額定流量為 125Lmin 比例方向閥額定流量為 100Lmin 系統(tǒng)的額定流量 65Lmin 則泵出口處液壓缸的局部壓力損失為 出口到液壓缸的總壓力損失 第六章 機械設(shè)計 61 受力分析 結(jié)晶器振動機構(gòu)簡圖如下所示 受力分析桿 EAB 承受結(jié)晶器的重量構(gòu)件能否承受結(jié)晶器 的重量是關(guān)鍵因此需要驗算桿 EAB 的受力簡圖如下 作用在桿上的力 1 由式 1 得 62 強度校核 軸Ⅰ的校核 A 點由兩個軸承支撐著軸Ⅰ該軸材料選用 20CrMnTi 軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)如下圖 軸承支反力 2 由式 2 得 載荷 彎矩計算如下 截面 1 處的彎矩 截面 2 處的彎矩 中間截面的彎矩 截面 3 處的彎 矩 截面 4 處的彎矩 彎矩圖如下 按疲勞強度校核安全系數(shù) 由彎矩圖可知中間截面處彎矩最大截面 1和截面 4直徑突然變化故是危險截面需要校核 1 中間截面校核 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 彎曲應(yīng)力幅 受彎矩作用時的安全系數(shù) 式中 －受彎矩作用時的安全系數(shù) －彎曲疲勞極限取 －彎曲時圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù)取 －彎曲應(yīng)力幅 －表
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