液压与气压传动大作业。
目录。1. 设计题目 1
2. 设计方案 1
2.1 快速下行实现方案 1
2.2 慢速加压实现方案 3
2.3 快速返回实现方案 4
2.4 停止实现方案 5
3.液压系统原理图 5
4. 设计计算 7
4.1负载和速度分析 7
4.2液压缸的主要参数确定 8
4.3快速下行 9
4.4慢速加压 9
4.5快速返回 9
4.6停止 9
5.元器件选型 10
5.1确定液压泵型号和电动机的功率 10
5.2元件拟选列表 11
液压与气压传动大作业。
设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行——慢速加压——快速返回——停止。压装工作速度不超过5mm/s,快速下行速度应为工作速度的9倍,工件压力不小于10kn,其惯性负载为950n,摩擦阻力为920n。
校正压装机是利用液压缸将被电机带动的泵所提供的液压能转化成压装机所需的机械能。它对液压系统性能的主要要求是速度接换平稳,进给速度稳定,功率利用合理,效率高,发热少。该系统采用双联定量泵,电磁换向阀,压力继电器,进给由液压缸差动连接实现。
二位二通行程阀实现了快进和工进的转换,当运动到行程末端时,行程挡块压下了行程阀的阀芯,切断了该通道,压力油必须通过调速阀进入工进过程;液控溢流阀实现了大泵卸荷,从而小流量低速工进。压力继电器金和三位五通电磁换向阀实现快退,当压装完成时压力急剧上升超过压力继电器调定压力,三位五通电磁换向阀换向。通常实现的工作循环为:
快速下行——慢速加压——快速返回——停止。
校正压装液压机可作轴类和其他类似另件的校正工艺,也可做轴、套类另件的压装和简单板形另件的拉伸、成形及落料等工艺。
1、采用蓄能器的快进回路当系统短期需要大流量时,这时换向阀5的阀芯处于左位或右位,就由泵1和蓄能器4共同向缸6供油,实现快进,如图1所示。
图12、双泵供油快进回路。
图中泵1是大流量泵,可以实现快速运动。泵2为小流量泵,可以实现工作进给。快进时,泵1 ,2共同供油快进,如图2所示。
图23、液压缸差动连接快进回路。
利用二位三通换向阀实现液压缸差动快进,当阀1和2在左位工作时,液压缸差动连接快进,当阀2通电,差动连接被切除,液压缸回油经过调速阀,实现工进,如图3所示。
图3在本次方案设计采用方案2和3,即双泵供油快进回路和差动连接快进回路,这样既能节省能源,减少油液发热,同时也能在加大油源流量的情况下的得到较快的运动速度。
1、进油节流调速。
将节流阀串联在液压泵和液压缸之间,利用节流阀控制液压缸的进流量调速,如a所示。
2、回油节流调速。
将节流阀串联在液压缸回油路上,利用节流阀控制液压缸的排流量实现调速,如b所示。
3、旁路节流调速。
将节流阀连接液压缸进油路和回油路,与液压缸并联,控制液压泵溢流回油箱的流量,从而控制进入液压缸的流量,实现调速,如c所示。abc图4
本次方案设计采用方案1,进油节流调速回路。进油节流调速回路中,进油腔的压力会随负载而变化,其压力将升至溢流阀的调定压力,从而保持恒定(定压),利用这一压力的变化来实现压力控制是很方便的,故采用进油节流调速。
1、压力继电器配合三位五通电液换向阀。
在大中型液压设备中,当通过阀的流量很大时,作用在阀芯上的摩擦力和液动力较大,此时电磁换向阀的电磁铁推力相对较小,需要用电液换向阀来代替电磁换向阀。电磁滑阀起先导作用,可以改变控制液流的方向,从而改变液动滑阀阀芯的位置,如图5所示。
图52、压力继电器配合三位五通电磁换向阀。
当液压缸运动到行程末端,压力急剧增大,超过设定值,压力继电器使三位五通换向阀右端得电,进油路与液压缸下腔连接,回油路与液压缸上腔相连,实现快退,如图6所示。
图6由于设计的校正压装机功率较小,液动力也不大,本次方案选择方案2压力继电器配合三位五通电磁换向阀即可。
当液压缸退到原位时,行程挡块压下行程快关发出信号,三位五通换向阀断电处于中位,当中位机能为o型时,便实现了停止。
电磁铁动作顺序表。
表11、快速下行
按下起动按钮,电磁铁1y通电,这时的油路为:
双联叶片泵1—单向阀2 — 三位五通电磁阀3左位 — 二位二通行程阀4右位 —压力继电器6 —液压缸上腔。
液压缸下腔的回油路:
液压缸下腔—三位五通电磁阀3左位—单向阀7—二位二通行程阀4右位—压力继电器6—液压缸上腔
2、慢速加压
油路分析:当运动到行程末端时,行程挡块压下了行程阀4的阀芯,切断了该通道,压力油必须通过调速阀,流速受调速阀限制,进入慢速加压阶段工作。
3、快速返回。
当压装完成时压力急剧上升超过压力继电器调定压力,三位五通电磁换向阀换向,液压缸下腔的供油的油路:
双联叶片泵1——单向阀2——三位五通电磁阀3右位——液压缸下腔。
液压缸上腔的回油油路:
液压缸上腔——二位二通电磁阀4右位——三位五通电磁阀3右位——单向阀13——副油箱。
图7已知工作负载f=10000n。惯性负载f=950n,摩擦阻力f=920n.
取液压缸机械效率=0.9,则液压缸工作阶段的负载值如表2
表2按上述分析可绘制出负载循环图和速度循环图:
图8由最大负载值12133.33n,查《液压与气压传动》,取液压缸工作压力为3mpa。
2、计算液压缸结构参数。
为使液压缸快进和快退速度相等,选用单出杆活塞缸差动连接的方式实现快进,设液压缸两有效面积为a和a,且a=2a。即d=0.707d.
为防止钻通时发生前冲现象,液压缸回油腔背压选择p取0.6mpa, 而液压缸快退时背压取0.5 mpa。
由工进工况下液压缸的平衡力平衡方程,由此可得。
圆整为76mm
由,圆整d=54mm
则液压缸的有效面积为:
无杆腔: 有杆腔:
图9双联定量泵皆卸荷,无需计算流量和功率。
由前面可知,液压缸在整个工作循环中的最大工作压力2.97mpa,本系统采用调速阀进油节流调速,选取进油管道压力损失为0.6mpa。
由于采用压力继电器,溢流阀的调整压力一般应比系统最高压力大0.5mpa,故泵的最高压力为。
这是小流量泵的最高工作压力(稳态),即溢流阀的调整工作压力。
两个液压泵同时向系统供油时,若回路中的泄露按10%计算,则两个泵的总流量应为:
由于溢流阀的最小稳定流量为3l/min,而工进时液压缸所需流量为1.36 ,所以高压泵的输出流量不得少于4.36 。
根据上面计算的压力和流量,查产品样本,选用yb-6/4型的双联叶片泵,该泵额定压力7mpa;容积效率ηv=0.85,总效率为0.75,所以驱动该泵的电动机的功率可由泵的工作压力(4.
07mpa)和输出流量(电机转速为910r/min)求出:
l据此查样本选用y90l-6异步电动机,电动机额定功率1.1kw。额定转速910r/min。表3
正式版开题报告
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