液压与气压传动。
学院机电工程学院。
设计题目： 建筑砌块试验机液压系统的设计
专业班级： 机械电子工程2009级3班
学生贾宝建。
指导教师陈光伟。
2024年12月。
目录。1 工况分析与计算2
1.1工况分析2
1.2负载分析与计算2
2 液压系统图的拟定4
2.1系统功能分析4
2.2调速方式的选择4
2.3执行元件的选择4
2.4换向回路的选择4
2.5快速运动回路和速度换接回路4
2.6系统图的绘制4
3 液压元件的计算与选择5
3.1液压泵的选择5
3.2阀类元件及辅助元件的选择6
4 液压缸的结构设计6
4.1液压缸结构的计算6
4.2液压缸结构图7
设计总结8参考文献9
试设计建筑砌块试验机的液压系统。该试验机用于小型建筑砌块（试件的主规格为390mm×190mm×190mm）的抗压强度和抗折强度的试验，主机采用立式四柱结构，加载液压缸置于横梁上方，通过驱动与活塞杆相连的抗压试验压板或抗折试验钢棒，完成抗压及抗折强度试验。
抗压试验时，试件置于试验机承压板上，试件的轴线与试验机压板的压力中心重合，以10~30kn/s的速度加荷，直至试件破坏。抗折试验的抗折支座由安放在底座上的两根钢棒组成，抗折支座的中线与试验机压板的压力中心重合，抗折试验钢棒以250n/s的速度加荷直至试件破坏。故试验机的工作循环为：
快速下行→加压→快速上行。
经查阅相关标准和计算表明：最大压制力2000kn，运动部件的重量为3.5kn，液压缸密封处的摩擦力230kn；快进快退行程和速度分别为100mm和30mm/s。
要求通过电液结合实现自动循环和加载检测。
1 工况分析与计算。
1.1工况分析。
抗压试验时，试件置于试验机承压板上，试件的轴线与试验机压板的压力中心重合，以10~30kn/s的速度加荷，直至试件破坏。抗折试验的抗折支座由安放在底座上的两根钢棒组成，抗折支座的中线与试验机压板的压力中心重合，抗折试验钢棒以250n/s的速度加荷直至试件破坏。
最大压制力2000kn，运动部件的重量为3.5kn，液压缸密封处的摩擦力230kn；快进快退行程和速度分别为100mm和30mm/s。
要求通过电液结合实现自动循环和加载检测。
1.1.1工作循环。
试验机的工作循环为：快速下行→加压→快速上行。
1.1.2工作循环图。
工作循环图为图一。
快进。工进。
快退。图一。
1.2负载分析与计算。
工作循环负载见表一。
表一。1.2.1负载分析。
工作负载 fmd=1996,5kn
摩擦负载 ffs=230kn
惯性负载 fi=0.35kn
1.2.2负载计算。
负载流量计算。
a=f/ηcm(p1-p2/2)=πd2/4 ∴d=324mm，取d=320mm
因为d=0.707d，得d=228mm，取d=220mm
实际有效面积：无杆腔a1=πd2/4=0.079m2
有杆腔a2=π(d2-d2)/4= 0.042m2
活塞杆a= a1- a2= 0.037mm2
负载流量见表二。
表二。1.2.3负载图与速度图绘制。
快进时v=30mm/s，工进时v=10mm/s，快退时v=30mm/s。
负载图与速度图见图二。
f/knv/mm/s
0t 0t图二30
2 液压系统图的拟定。
2.1系统功能分析。
要求此液压系统实现的工作循环是：快速下行→加压→快速上行。快进快退的速度是30mm/s，工进加压速度是10mm/s，快进行程100mm，工进行程25mm，快退行程125mm，工作负载1996,5kn。
对于此液压系统，要求加工过程中定位精确，能够快速换向。在设计阀的时候，要考虑到工作在最低速度时调速阀的最小调节流量能否满足要求。在行程方面，应该比要求的工作行程大点，包括工作行程和最大行程，主要是考虑到安全方面和实际运用中，在压力方面也要考虑到满足最大负载要求。
并且在满足要求的情况下，尽量使液压系统的成本降低。
2.2调速方式的选择。
考虑到本系统功率大，要求温升小，速度刚性高，调速范围大，故采用容积调速。
2.3执行元件的选择。
因系统动作循环要求正向快进和工作，反向快退，且快进、快退速度相等，因此选用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积a1等于有杆腔面积a2,的两倍。
2.4换向回路的选择。
本系统对换向的平稳性没有严格的要求，所以选用电磁换向器的换向回路。为了便于工作台在任意位置停止，使调整方便，所以采用三位四通换向阀。阀的中位机能的选择对保证系统工作性能有很大作用，为了满足本专机工作位置的调整方便性，决定采用“m”型中位机能。
2.5快速运动回路和速度换接回路。
因为快进、快退和工进的速度相差比较大，为了减少功率损耗，采用变量泵。
2.6系统图的绘制。
将上述所选定的液压回路进行组合，并根据要求作必要的修改补充，即组成如图三所示的液压系统图。
图三。液压系统中电磁铁的动作顺序见表三。
表三。3 液压元件的计算与选择。
3.1液压泵的选择。
根据系统要求，选取变量叶片泵ybp-e作为系统液压泵。该泵额定排量为20~125ml/r，额定压力为16mpa，额定转速为1000~1500r/min。
3.2阀类元件及辅助元件的选择。
各类阀可通过最大流量和实际工作压力选择，阀的规格见表四。表四。
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