负载图和速度图(如下图(a)(b)所示)
F/N 8101.03 8153.04 8082.38 113.99 18.65
0 350 450 s/mm -76.70 (a) 负载—行程图 V(mm/s)
43 8
0 350 450 s/mm 58 (b) 速度—行程图
三.液压缸主要参数的确定
1、初选液压缸的工作压力
根据分析此设备的负载不大,书本查表可得其在(5~10)KN范围,对应工作压力取值在(1.5~2.0)MPa,按类型属机床类,为粗加工机床,所以初选此设备的工作压力为2Mpa 2、计算液压缸的尺寸选取
机械手册查阅参考资料
A?F 式中; F---液压缸上的外负载 p2
p---液压缸的有效工作压 A---所求液压缸有效工作面积
A?F8153.042?42?m?40.76?10m 5p20?10D?4A4?40.76?10?4??7.204?10?2m ?3.14159 按标准取值:D=70mm 根据快上和快下的速度比值来确定活塞杆的
D258?直径:2 代入数值,解得:d=35.60mm 2D?d43查手册表按标准取值:d=32mm 则液压缸的有效面积为:
1? 无杆腔面积:A1??D2??7.02cm2?38.48cm2
441? 有杆腔面积:A2??(D2?d2)??(7.02?3.22)cm2?30.43cm2
443、活塞杆稳定性的校核
因为活塞杆总行程为450mm,而活塞杆直径为28mm,
L/d=450/28=16.07>10,需要进行稳定性的校核,由材料力学中的有关公式,根据液压缸的一端支撑,另一端铰链,取末端系数?1=2活塞杆材料
1用普通碳钢制:材料强度试验值f ??4.9×108Pa,系数a = 5000,柔性系
数Ψ1=85,rk?l450Jd28?64.2?85?·?1,?2?120 ,???7,因为?r7A44k所以有其临界载荷:
F? KfA4.9?10??8?4?282?10?6?213490.39N
?l21?()?2rk145021?()2?50007FK213490.39??53372.60N?5902.25N n4活塞杆的稳定性满足,此时可以安全使用。
4. 巩固走循环中各个工作阶段的液压缸压力: q快上=A1V快上=38.48×10-4×43×10-3m3/s = 165.46×10-6m3/s=9.93L/min
q慢上=A1V慢上=38.48×10-4×8×10-3m3/s
= 30.78×10-6m3/s=1.85L/min
q快下=A2V快下=30.43×10-4×58×10-3m3/s 取安全系数n?4时
3
= 176.49×10-6m3/s=10.59L/min 5. 流量和功率见下表: 工况 压力p(MPa) 流量q(L/min) 1.91 9.93 快上 慢上 快下 1.91 0.0056 1.85 10.59 功率P(w) 316.03 58.79 0.99 依据流量和功率情况表可绘制出如下液压缸的工况图: pMpa 1.91 0.0056
0 t/s
q(L/min) 9.93 10.59 1.85 t/s
0 p 316.03 w 58.79 0.99 0 t/s 快上 慢上 快下 (液压缸的工况图)
四、液压系统图的拟定:
4
液压系统图的拟定,主要是考虑一下几个方面问题:
1)供油方式: 从工况图分析可知,该系统在快上和快下的时所需流量较大,且比较接近,且慢上时所需的流量较小,因此宜选用双联式量叶片泵作为油泵。
2)调速回路: 有工况图可知,该系统的在慢速时速度需要调节,考虑到系统功率小,滑台运动速度低,工作负载变化小,所以采用调速阀的回油节流调速。
3)速度换接回路: 由于快上和慢上之间速度需要换接,但对缓解的位置要求不高,所以采用由行程开关法讯控制二位二通电磁阀实现速度换接。 4)平衡及锁紧: 为防止在上端停留时重物下落和在停留的时间内保持重物的位置,特在液压缸的下腔(即无杆腔)进油路上设置液控单向阀;另一方面,为了克服滑台自重在快下过程中的影响,设置了一单向背压阀。
拟定液压系统原理图
5
五、液压元件的选择
1、确定液压泵的型号及电动机功率
液压缸在工作循环中最大工作压力为1.91Mpa,由于该系统比较简单,所以取其压力损失??p?0.4Mpa.所以液压泵的工作压力为:
pp?p???p?1.91?0.4?2.31Mpa
两个液压泵同时向系统供油时,若回路中的泄漏按10%计算,则两个泵的总流量应为qq=1.1×10.59=11.649L/min,由于溢流阀最小稳定流量为3L/min,而工进时液压缸所需流量为1.85L/min,所以高压泵的流量不得少于(3+1.85)L/min=4.85L/min。
根据以上压力和流量的数值查产品目录,故应选用YB1?6.36.3型的双联叶片泵,其额定压力为6.3Mpa,容量效率?pv?0.85,总效率?p?0.75,所以驱动该泵的电动机的功率可由泵的工作压力(2.33Mpa)和输出流量
qp?2?6.3?910?0.85?10?3?9.75L(当电动机转速为910r/min)
min 求出:
pp?ppqp?p2.31?106?9.75?10?3?w?50.05w
60?0.75 查电动机产品目录,拟选用的电动机的型号为Y90S-6,功率为750kw,额定转速为910r/min。
2、选择阀类元件及辅助元件
根据系统的工作压力和通过各个阀类元件和辅助元件的流量,可选用这些元件的型号及规格(见下表) 液压元件型号及规格(CE系列)
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