板料折彎?rùn)C(jī)液壓設(shè)計(jì)

1、1 任務(wù)分析1.1技術(shù)要求設(shè)計(jì)制造一臺(tái)立式板料折彎?rùn)C(jī),該機(jī)壓頭的上下運(yùn)動(dòng)用液壓傳動(dòng),其工作循環(huán)為:快速下降、慢速加壓(折彎、快速退回。給定條件為: 折彎力 N 61075.1 滑塊重量 N 41095.1 快速空載下降 行程 175mm 速度(1v 22/m m s 慢速下壓(折彎 行程 30mm速度(2v 12/m m s快速回程 行程 205mm速度(3v 50/m m s1.2任務(wù)分析根據(jù)滑塊重量為N 41095.1為了防止滑塊受重力下滑,可用液壓方式平衡滑塊重量,滑塊導(dǎo)軌的摩擦力可以忽略不計(jì)。設(shè)計(jì)液壓缸的啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間為t s=。折彎?rùn)C(jī)滑塊上下為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),且行程較小(175mm ,

2、故可選單桿液壓缸作執(zhí)行器,且液壓缸的機(jī)械效率0.91cm=。因?yàn)榘辶险蹚潤(rùn)C(jī)的工作循環(huán)為快速下降、慢速加壓(折彎、快速回程三個(gè)階段。各個(gè)階段的轉(zhuǎn)換由一個(gè)三位四通的電液換向閥控制。當(dāng)電液換向閥工作在左位時(shí)實(shí)現(xiàn)快速回程。中位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的卸荷,工作在右位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的快速和工進(jìn)。其工進(jìn)速度由一個(gè)調(diào)速閥來(lái)控制?？爝M(jìn)和工進(jìn)之間的轉(zhuǎn)換由行程開(kāi)關(guān)控制。折彎?rùn)C(jī)快速下降時(shí),要求其速度較快,減少空行程時(shí)間,液壓泵采用全壓式供油。其活塞運(yùn)動(dòng)行程由一個(gè)行程閥來(lái)控制。當(dāng)活塞以恒定的速度移動(dòng)到一定位置時(shí),行程閥接受到信號(hào),并產(chǎn)生動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)由快進(jìn)到工進(jìn)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)活塞移動(dòng)到終止階段時(shí),壓力繼電器接受到信號(hào),使電液換向閥換向。

3、由于折彎?rùn)C(jī)壓力比較大,所以此時(shí)進(jìn)油腔的壓力比較大,所以在由工進(jìn)到快速回程階段須要一個(gè)預(yù)先卸壓回路,以防在高壓沖擊液壓元件,并可使油路卸荷平穩(wěn)。所以在快速回程的油路上可設(shè)計(jì)一個(gè)預(yù)先卸壓回路,回路的卸荷快慢用一個(gè)節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié),此時(shí)換向閥處于中位。當(dāng)卸壓到一定壓力大小時(shí),換向閥再換到左位,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)卸荷。為了對(duì)油路壓力進(jìn)行監(jiān)控,在液壓泵出口安裝一個(gè)壓力表和溢流閥,同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)起過(guò)載保護(hù)作用。因?yàn)榛瑝K受自身重力作用,滑塊要產(chǎn)生下滑運(yùn)動(dòng)。所以油路要設(shè)計(jì)一個(gè)液控單向閥,以構(gòu)成一個(gè)平衡回路,產(chǎn)生一定大小的背壓力,同時(shí)也使工進(jìn)過(guò)程平穩(wěn)。在液壓力泵的出油口設(shè)計(jì)一個(gè)單向閥,可防止油壓對(duì)液壓泵的沖擊,對(duì)泵起到保護(hù)作用

4、。2 方案的確定2.1運(yùn)動(dòng)情況分析由折彎?rùn)C(jī)的工作情況來(lái)看,其外負(fù)載和工作速度隨著時(shí)間是不斷變化的。所以設(shè)計(jì)液壓回路時(shí)必須滿足隨負(fù)載和執(zhí)行元件的速度不斷變化的要求。因此可以選用變壓式節(jié)流調(diào)速回路和容積式調(diào)速回路兩種方式。2.1.1變壓式節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速的工作原理,是通過(guò)改變回路中流量控制元件通流面積的大小來(lái)控制流入執(zhí)行元件或自執(zhí)行元件流出的流量來(lái)調(diào)節(jié)其速度。變壓式節(jié)流調(diào)速的工作壓力隨負(fù)載而變,節(jié)流閥調(diào)節(jié)排回油箱的流量,從而對(duì)流入液壓缸的的流量進(jìn)行控制。其缺點(diǎn):液壓泵的損失對(duì)液壓缸的工作速度有很大的影響。其機(jī)械特性較軟,當(dāng)負(fù)載增大到某值時(shí)候,活塞會(huì)停止運(yùn)動(dòng),低速時(shí)泵承載能力很差,變載下的運(yùn)動(dòng)平

5、穩(wěn)性都比較差,可使用比例閥、伺服閥等來(lái)調(diào)節(jié)其性能,但裝置復(fù)雜、價(jià)格較貴。優(yōu)點(diǎn):在主油箱內(nèi),節(jié)流損失和發(fā)熱量都比較小,且效率較高。宜在速度高、負(fù)載較大,負(fù)載變化不大、對(duì)平穩(wěn)性要求不高的場(chǎng)合。2.1.2容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路的工作原理是通過(guò)改變回路中變量泵或馬達(dá)的排量來(lái)改變執(zhí)件的運(yùn)動(dòng)速度。優(yōu)點(diǎn):在此回路中,液壓泵輸出的油液直接進(jìn)入執(zhí)行元件中,沒(méi)有溢流損失和節(jié)流損失,而且工作壓力隨負(fù)載的變化而變化,因此效率高、發(fā)熱量小。當(dāng)加大液壓缸的有效工作面積,減小泵的泄露,都可以提高回路的速度剛性。綜合以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較,泵缸開(kāi)式容積調(diào)速回路和變壓式節(jié)流調(diào)回路相比較,其速度剛性和承載能力都比較好,調(diào)速范

6、圍也比較寬工作效率更高,發(fā)熱卻是最小的。考慮到最大折彎力為N6.2 ,故選泵缸開(kāi)式容積調(diào)速回路。25103 負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析要求設(shè)計(jì)的板料折彎?rùn)C(jī)實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)是:快速下降慢速下壓(折彎快速退回。主要性能參數(shù)與性能要求如下:折彎力NF61075.1=;板料折彎?rùn)C(jī)的滑塊重量41095.1=GN ;快速空載下降速度 ,工作下壓速度sm s mm v /012.0/122=,快速回程速度sm s mm v /05.0/503=,板料折彎?rùn)C(jī)快速空載下降行程1175L m m=0.175m ,板料折彎?rùn)C(jī)工作下壓行程230L m m=0.03m ,板料折彎?rùn)C(jī)快速回程:H=205mm=0.205m ;啟動(dòng)制動(dòng)時(shí)

7、間st 2.0=,液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件選為液壓缸。液壓缸采用V 型密封圈,其機(jī)械效率0.91cm =。由式 m v F mt=式中 m 工作部件總質(zhì)量 v 快進(jìn)或快退速度t運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間求得慣性負(fù)載 Ntv g G tv mF m 2192.0022.08.91095.14=下再求得阻力負(fù)載 靜摩擦阻力 N F sf39001095.12.04= 動(dòng)摩擦阻力 NF fd19501095.11.04=表3.1 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 (單位:N工況負(fù)載組成負(fù)載值F推力/cm F 起動(dòng) sfF F = 3900 4286 加速 fd mF F F =+2169 2384 快進(jìn) fdF F =

8、19502143 工進(jìn) fd F F F =+1751950 1925220 快退fdF F =119502143注:液壓缸的機(jī)械效率取0.91cm =4 負(fù)載圖和速度圖的繪制負(fù)載圖按上面數(shù)據(jù)繪制,如下圖a所示。速度圖按己知數(shù)值smm v /221=,smm v /122=,smm v /503=,mmL 1751=,mmL 302=,快速回程mmL 2053= 圖4.1板料折彎?rùn)C(jī)液壓缸的負(fù)載圖和速度圖a負(fù)載圖 b速度圖5 液壓缸主要參數(shù)的確定由表11-2和表11-3可知,板料折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)在最大負(fù)載約為193KN 時(shí)工作壓力130P M P a=。將液壓缸的無(wú)桿腔作為主工作腔,考慮到缸下行時(shí)

9、,滑塊自重采用液壓方式平衡,則可計(jì)算出液壓缸無(wú)桿腔的有效面積,取液壓缸的機(jī)械效率cm =0.91。261max1071.0103091.01925220mp F A cm =液壓缸內(nèi)徑:mmm A D3003.0071.0441=按GB/T2348-2001,取標(biāo)準(zhǔn)值D=320mm=32cm 根據(jù)快速下降與快速上升進(jìn)的速度比確定活塞桿直徑d:3.22250222=-=dD DV V 快下快上cmmm d 55.225.225=,取標(biāo)準(zhǔn)值d=220mm=22cm 則:無(wú)桿腔實(shí)際有效面積222132803.844A Dcm=有桿腔實(shí)際有效面積(2222221.424223244cmdDA =-=-

10、=液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力和流量計(jì)算見(jiàn)表5.1。表5.1 各階段的壓力和流量工作階段 計(jì)算公式 負(fù)載F/N 工作腔壓力p/Pa 輸入流量/m in L快速下降 啟動(dòng) 11m cmF P A =;111q v A =0 0 _等速 219 2994106.1 工作下壓 (折彎 21cmF P A =;221q v A =19252206103.2657.90快速回程啟動(dòng) 32cmF P A =;332q v A =4286 0.11610 _ 等速 2384 0.62610 127.2 制動(dòng)21430.056610_液壓缸在工作循環(huán)中各階段的功率計(jì)算見(jiàn)表5.2表5.2 工作循環(huán)中各階段的功

11、率快速下降 啟動(dòng) 10P =恒速 31112994106.110/60 5.3P p q W-=工作下壓 (折彎 6322226.31057.910/602538025.4P p q W K W-=快速回程啟動(dòng) 633330.1110127.210/60233.20.23P p q W K W-= 恒速 634440.06210127.210/60131.40.13P p q W K W-= 制動(dòng)635550.05610127.210/60118.70.12P p q W K W-=根據(jù)以上分析與計(jì)算數(shù)據(jù)處理可繪出液壓缸的工況圖5.1:圖5.1 液壓缸的工況圖 6 系統(tǒng)液壓圖的擬定6.1選擇液

12、壓回路6.1.1調(diào)速回路容積調(diào)速回路優(yōu)點(diǎn)主要有避免溢流能量損失,效率高,不易發(fā)熱;缺點(diǎn)是造價(jià)高?？紤]到折彎?rùn)C(jī)工作時(shí)所需功率較大,故采用容積調(diào)速方式。故該液壓系統(tǒng)采用閉式。 (a (b圖6.1 調(diào)速回路6.1.2 換向回路和卸荷回路為滿足速度的有級(jí)變化,采用壓力補(bǔ)償變量液壓泵供油。即在快速下降時(shí),液壓泵以全流量供油當(dāng)轉(zhuǎn)換成慢速加壓折彎時(shí),泵的流量減小,在最后5mm內(nèi),使泵流量減到零。故采用壓力補(bǔ)償變量泵卸荷回路因?yàn)楫?dāng)液壓缸反向回程時(shí),泵的流量回復(fù)到全流量,故液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向采用三位四通M型電液換向閥控制,停機(jī)時(shí),換向閥處于中位,使液壓泵卸荷。 (a-b圖6.2 快速和換向回路6.1.3 壓力控制

13、回路為了防止垂直放置的液壓缸中的壓頭在下降過(guò)程中由于重力而出現(xiàn)速度失控現(xiàn)象,故選用平衡回路,即在液壓缸的回油路上設(shè)置一個(gè)內(nèi)控單向順序閥。調(diào)壓回路采用變量泵調(diào)壓回路6.2 液壓系統(tǒng)合成根據(jù)以上選擇的液壓基本回路,合成為圖4-2所示的定量泵-回油路節(jié)流調(diào)速液壓系統(tǒng)圖。 圖6.3折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)原理1-變量泵 2-溢流閥 3-壓力表及其開(kāi)關(guān) 4-單向閥5-三位四通電液換向閥 6-單向順序閥 7-液壓缸8-過(guò)濾器6.3系統(tǒng)液壓圖的確定考慮到液壓機(jī)工作時(shí)所需功率較大,固采用容積調(diào)速方式;(1為滿足速度的有極變化,采用壓力補(bǔ)償變量液壓泵供油,即在快速下降的時(shí)候,液壓泵以全流量供油。當(dāng)轉(zhuǎn)化成慢速加壓壓制時(shí),泵

14、的流量減小,最后流量為0;(2當(dāng)液壓缸反向回程時(shí),泵的流量恢復(fù)為全流量供油。液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向采用三位四通Y型電磁換向閥和二位二通電磁換向閥控制。停機(jī)時(shí)三位四通換向閥處于中位,使液壓泵卸荷;(3為了防止壓力頭在下降過(guò)程中因自重而出現(xiàn)速度失控的現(xiàn)象,在液壓缸有桿腔回路上設(shè)置一個(gè)單向閥;(4為了壓制時(shí)保壓,在無(wú)桿腔進(jìn)油路上和有桿腔回油路上設(shè)置一個(gè)液控單向閥;(5為了使液壓缸下降過(guò)程中壓力頭由于自重使下降速度越來(lái)越快,在三位四通換向閥處于右位時(shí),回油路口應(yīng)設(shè)置一個(gè)溢流閥作背壓閥使回油路有壓力而不至于使速度失控;(6為了使系統(tǒng)工作時(shí)壓力恒定,在泵的出口設(shè)置一個(gè)溢流閥,來(lái)調(diào)定系統(tǒng)壓力。由于本機(jī)采用接近開(kāi)關(guān)

15、控制,利用接近開(kāi)關(guān)來(lái)切換換向閥的開(kāi)與關(guān)以實(shí)行自動(dòng)控制;(7為使液壓缸在壓制時(shí)不至于壓力過(guò)大,設(shè)置一個(gè)壓力繼電器,利用壓力繼電器控制最大壓力,當(dāng)壓力達(dá)到調(diào)定壓力時(shí),壓力繼電器發(fā)出電信號(hào),控制電磁閥實(shí)現(xiàn)保壓;綜上的折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)原理如下圖: 圖6.4折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)原理1-變量泵 2-溢流閥 3-壓力表及其開(kāi)關(guān) 4-單向閥5-三位四通電液換向閥 6-單向順序閥7-液壓缸8-過(guò)濾器 9-行程閥10-調(diào)速閥 11-單向閥 12-壓力繼電器7 液壓元件的選擇7.1 液壓泵的選擇由液壓缸的工況圖,可以看出液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在加壓壓制階段時(shí)MPaP 3.261=,此時(shí)液壓缸的輸入流量極小,且進(jìn)油路元件較

16、少故泵到液壓缸的進(jìn)油壓力損失估計(jì)取為0.5P M P a =。所以泵的最高工作壓力M P a P p 8.263.265.0=+=。液壓泵的最大供油量p q 按液壓缸最大輸入流量(106.1L/min 計(jì)算,取泄漏系數(shù)K=1.1,則71.1161.1061.1=p q 。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23.5-44,選用規(guī)格為A7V 型斜軸式軸向柱塞泵,其額定壓力P=35MPa ,排量為80mL/r,額定轉(zhuǎn)速為2100r/min ,流量為q=112.5L/min 。由于液壓缸在保壓時(shí)輸入功率最大,這時(shí)液壓缸的工作壓力為26.3+0.5=26.8MPa ,流量為1.157.963.69/m

17、in L =,取泵的總效率0.85=,則液壓泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)所要的功率為KWq p Pp p 47.3385.06069.638.2660=,根據(jù)此數(shù)據(jù)按JB/T9619-1999,選取Y225M-6型電動(dòng)機(jī),其額定功率35P K W =,額定轉(zhuǎn)速2100r/min,按所選電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和液壓泵的排量,液壓泵最大理論流量2100/m in 60/126/m intq n V r m L r L =,大于計(jì)算所需的流量116.71L/min ,滿足使用要求。7.2 閥類元件及輔助元件根據(jù)閥類元件及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過(guò)該元件的最大實(shí)際流量可選出這些液壓元件的型號(hào)及規(guī)格,結(jié)果見(jiàn)表7.1。表

18、7.1 液壓元件的型號(hào)及規(guī)格序號(hào) 元件名稱 額定壓力/Pa 額定流量ml/r 型號(hào)及規(guī)格 說(shuō)明1變量泵3580A7V 額定轉(zhuǎn)速2100r/min 驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為35KW2 溢流閥 調(diào)壓0.532160 YF3-*-20B-C 通徑20mm 3 行程閥 - - YF3-*-20B-C4三位四通換向閥28 160 WEH10G通徑10mm5 單項(xiàng)順序閥最大工作壓力32MPa 160HCT06L1m ax 160/m inq L =(單向行程調(diào)速閥6 節(jié)流閥 - FBG-3-125-10 7單向閥開(kāi)啟0.15MPa最大200S20A220通徑20mm8 壓力繼電器 2.5 HED209 調(diào)速閥 2F

19、RM10-217.3 油管元件各元件間連接管道的規(guī)格按元件接口處尺寸決定,液壓缸進(jìn)、出油管則按輸入、排出的最大流量計(jì)算,由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)出流量已與已定數(shù)值不同,所以重新計(jì)算如表5.2,表中數(shù)值說(shuō)明液壓缸壓制、快退速度2v , 3v 與設(shè)計(jì)要求相近,這表明所選液壓泵的型號(hào),規(guī)格是適宜的。 流量速度快進(jìn) 壓制快退輸入流量L/min (8.1341.4248.80369.638.803/2111=-=-=A A q A q p 157.9q =163.69p q q =排出流量L/min (12.718.8038.1341.424/1122=A q A q (58.308.

20、8039.571.424/1122=A q A q(74.1201.42469.638.803/2112=A q A q運(yùn)動(dòng)速度m/min(7.1101.4248.8031069.63/(43211=-=-=-A A q vp21134/57.9100.72803.810v q A -=33124/63.6910/424101.5v q A -=表5.2 液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)出流量由表中數(shù)值可知,當(dāng)油液在壓力管中速度取5m/s 時(shí),按24dqA v v =得2qd v=算得,液壓缸進(jìn)油路油管內(nèi)徑mm96.1101196.0605108.13423-=進(jìn)d液壓缸回油路管內(nèi)徑363.691020.

21、0088560d m m m-=回;這兩根油管選用參照液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P111,進(jìn)油管的外徑34D m m =,內(nèi)徑25d m m =,回油路管的外徑32D m m =,內(nèi)徑20d m m =。7.4油箱的容積計(jì)算容量V (單位為L(zhǎng)計(jì)算按教材式(7-8 : PV q =,由于液壓機(jī)是高壓系統(tǒng),11=。 所以油箱的容量 1163.69700.59P V q L=,而 700.590.8875.7L =按JB/T7938-1999規(guī)定容積取標(biāo)準(zhǔn)值1000V L =.7.5油箱的長(zhǎng)寬高確定因?yàn)橛拖涞膶挕⒏?、長(zhǎng)的比例范圍是1:12:23,此處選擇比例是1:1.5:2由此可算出油箱的寬、長(zhǎng)、高大約分

22、別是1600mm,1100mm,770mm 。并選擇 開(kāi)式油箱中的分離式油箱設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)是維修調(diào)試方便,減少了液壓油的溫升和液壓泵的振動(dòng)對(duì)機(jī)械工作性能的影響;其缺點(diǎn)是占地面積較大。由于系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,回路較短,各種元件較少,所以預(yù)估回路中各種元件和管道所占的油液體積為0.8L 。因?yàn)橥茥U總行程為205mm ,選取缸的內(nèi)腔長(zhǎng)度為360mm 。忽略推桿所占的體積,則液壓缸的體積為4331803.810360100.028928.9v A L m L-=缸當(dāng)液壓缸中油液注滿時(shí),此時(shí)油箱中的液體體積達(dá)到最小為:80028.90.8770V L=-=油min則油箱中油液的高度為:17701000/(160

23、11044H cm=由此可以得出油液體下降高度很小,因此選取隔板的高度為44cm,并選用兩塊隔板。此分離式油箱采用普通鋼板焊接而成,參照書上取鋼板的厚度為:t=4mm 。 為了易于散熱和便于對(duì)油箱進(jìn)行搬移及維護(hù)保養(yǎng),取箱底離地的距離為200mm 。故可知,油箱的總長(zhǎng)總寬總高為:長(zhǎng)為:12(1100241108l l t m m m m=+=+= 寬為:12(1600241608w w t m m m m=+=+=高為:(20044(770420049781h h m m m m m m=+=+=7.6油箱底面傾斜度為了更好的清洗油箱,取油箱底面傾斜度為: 17.7吸油管和過(guò)濾器之間管接頭的選擇

24、在此選用卡套式軟管接頭查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4表23.966得其連接尺寸如下表: 表7.3 單位:mm公稱壓力 MPa 管子內(nèi)徑 0d mm 0Dm in L 卡套式管接頭0d 公稱尺寸 極限偏差G(25 22 18.5250.105 38 227.8過(guò)濾器的選取取過(guò)濾器的流量至少是泵流量的兩倍的原則,取過(guò)濾器的流量為泵流量的2.5倍。故有 :2.5(63.69 2.5/m in 159.2/m inqqL L =泵入過(guò)濾器查中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典表42.77得,先取通用型WU 系列網(wǎng)式吸油中過(guò)濾器:表7.47.9堵塞的選取考慮到鋼板厚度只有4mm ,加工螺紋孔不能太大,查中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典表42.7178選

25、取外六角螺塞作為堵塞,詳細(xì)尺寸見(jiàn)下表:型號(hào)通徑 Mm 公稱流量 /m in L過(guò)濾精度m CXL-250100 50 250 100表7.5d1dD eS L h b 1b R C重量Kg基本尺寸極限偏差12 1.25M 10.2 22 15 1300.24-4 12 3 3 1 1.0 0.0327.10空氣過(guò)濾器的選取按照空氣過(guò)濾器的流量至少為液壓泵額定流量2倍的原則,即: 2263.69/m in 127.4/m inqqL L p=過(guò)濾器選用EF 系列液壓空氣過(guò)濾器,參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23.8-95得,將其主要參數(shù)列于下表:表7.6參數(shù) 型號(hào) 過(guò)濾注油口徑 mm注油流量 L/min 空

26、氣流量 L/min 油過(guò)濾面積 L/min 1H mm 2H mm 1D mm 2D mm 3D mm 四只螺釘均布 mm 空氣進(jìn)濾精度 mm 油過(guò)濾精度mE 2F -5032 32 265 270 154 58 66 82 96 M614 0.105125注:油過(guò)濾精度可以根據(jù)用戶的要求是可調(diào)的。7.11液位/溫度計(jì)的選取選取YWZ 系列液位液溫計(jì),參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23.8-98選用 YWZ-150T 型。考慮到鋼板的剛度,將其按在偏左邊的地方。8 液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算8.1 壓力損失和調(diào)定壓力的確定由上述計(jì)算可知,工進(jìn)時(shí)油液流動(dòng)速度較小,通過(guò)的流量為57.9L/min,主要壓力損失為閥件兩

27、端的壓降可以省略不計(jì)?？爝M(jìn)時(shí)液壓桿的速度sm A q v p /67.1108.803108.1344311=-,此時(shí)油液在進(jìn)油管的速度sm Aq v p /57.460102525.0108.134623=-8.1.1沿程壓力損失沿程壓力損失首先要判斷管中的流動(dòng)狀態(tài),此系統(tǒng)采用N32號(hào)液壓油,室溫為020C 時(shí)421.010/m s -=,所以有34/ 4.572510/11011422320eR vd -=油液在管中的流動(dòng)狀態(tài)為層流,則阻力損失系數(shù)066.01142/75=,若取進(jìn)油和回油的管路長(zhǎng)均為2m ,油液的密度為3890/K g m =,則進(jìn)油路上的沿程壓力損失為Pav d l p

28、 52421091.457.4289010252066.02/1=-。8.1.2局部壓力損失局部壓力損失包括管道安裝和管接頭的壓力損失和通過(guò)液壓閥的局部壓力損失,由于管道安裝和管接頭的壓力損失一般取沿程壓力損失的10%,而通過(guò)液壓閥的局部壓力損失則與通過(guò)閥的流量大小有關(guān),若閥的額定流量和額定壓力損失分別為r rq q 和,則當(dāng)通過(guò)閥的流量為q 時(shí)的閥的壓力損失rq ,由2(r r qp p q =算得MPaP 354.01608.1345.02= =小于原估算值0.5MPa,所以是安全的。同理快進(jìn)時(shí)回油路上的流量min/1.718.8031.4248.1341212L A A q q =則回油

29、管路中的速度sm v/41.2102525.060101.71623=-;由此可以計(jì)算出603100.1102538.1/43=-vd R e (6032320,所以為層流; 12.075=eR ,所以 回 油 路 上 的 沿 程 壓 力 損 失 為Pav d l p 248.041.228901025212.02/2422=-。由上面的計(jì)算所得求出:總的壓力損失MPaP A A p p 622.0248.08.8031.424491.02112=+=+=這與估算值有差異,應(yīng)該計(jì)算出結(jié)果來(lái)確定系統(tǒng)中的壓力閥的調(diào)定值。8.1.3壓力閥的調(diào)定值計(jì)算由于液壓泵的流量大,在工進(jìn)泵要卸荷,則在系統(tǒng)中卸荷

30、閥的調(diào)定值應(yīng)該滿足快進(jìn)時(shí)要求,因此卸荷閥的調(diào)定值應(yīng)大于快進(jìn)時(shí)的供油壓力MPap A F p p 02.3622.08.80319252201=+=+=,所以卸荷閥的調(diào)定壓力值應(yīng)該取3.02MPa 為好。溢流閥的調(diào)定壓力值應(yīng)大于卸荷閥的調(diào)定壓力值0.30.5MPa ,所以取溢流閥的調(diào)定壓力值為 3.5MPa 。背壓閥的調(diào)定壓力以平衡板料折變機(jī)的自重,即MPaPa A F p 46.0101.424/1095.1442=-背8.2 油液溫升的計(jì)算在整個(gè)工作循環(huán)中,工進(jìn)和快進(jìn)快退所占的時(shí)間相差不大,所以,系統(tǒng)的發(fā)熱和油液溫升可用一個(gè)循環(huán)的情況來(lái)計(jì)算。8.2.1快進(jìn)時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量快進(jìn)時(shí)液壓缸的有效

31、功率為:KWW Fv P 0048.082.4022.02190=泵的輸出功率為:KWW pqP i 0133.09.1285.060/1021929943=-因此快進(jìn)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為:KWP P H i i 0081.00048.00129.00=-=-=8.2.2 快退時(shí)液壓缸的發(fā)熱量快退時(shí)液壓缸的有效功率為:WFv P 2.119050.023840=泵的輸出功率WpqP i 6.15485.060/1010062.036=-快退時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為:KWP P H i i 0354.02.1196.1540=-=-=8.2.3壓制時(shí)液壓缸的發(fā)熱量壓制時(shí)液壓缸的有效功率為:KWW Fv

32、 P 103.237.23102012.019252200=泵的輸出功率KWW pqP i 858.2924.2985885.060/109.57103.2636=-因此壓制時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為:(029.0294722.44264 6.58683i i H P P K W K W=-=-=總的發(fā)熱量為KWH i799.6755.60354.00081.0=+=按教材式(112求出油液溫升近似值(CT 032389.78800/10799.6=溫升沒(méi)有超出允許范圍,液壓系統(tǒng)中不需要設(shè)置冷卻器。8.3油箱的設(shè)計(jì)由前面計(jì)算得出油箱的容積為1000L 。油箱具體設(shè)計(jì)見(jiàn)附圖2(油箱的裝配圖8.3.1系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算在液壓系統(tǒng)中,損失都變成熱量散發(fā)出來(lái)。發(fā)熱量已在油溫驗(yàn)算時(shí)計(jì)算出,所以 KWH799.6=8.3.2 散熱量的計(jì)算當(dāng)忽略系統(tǒng)中其他地方的散熱,只考慮油箱散熱時(shí),顯然系統(tǒng)的總發(fā)熱功率H 全部