液压系统设计要求
在设计液压系统前需明确以下几方面的内容:
1. 明确主机哪些动作需要液压系统来完成。
2. 对液压系统的动作和运动要求。根据主机的设计要求,确定液压执行元件的数量、运动形式、工作循环、行程范围及各执行元件动作的顺序、同步、联锁等要求。
3. 确定液压执行元件承受的负载和运动速度的大小及其变化范围。
4. 对液压系统的性能要求,如调速性能、运动平稳性、转换位置精度、效率、温升、自动化程度、可靠性程度、使用与维修的方便性。
5. 液压系统的工作条件,如温度、湿度、振动干扰,外形尺寸、经济性等要求。
液压元件
液压元件的选择
液压泵及驱动电机功率的确定
(1)液压泵的工作压力:已知液压缸最大工作压力为4.02MPa,取进油路上压力损失为1MPa,则小流量泵最高工作压力为5.02MPa,选择泵的额定压力应为pn=5.02 5.02×25%=6.27(MPa)。大流量泵在液压缸快退时工作压力较高,取液压缸快退时进油路上压力损失为0.4MPa,则大流量泵的最高工作压力为1.79 0.4=2.19(MPa),卸荷阀的调整压力应高于此值。
(2)液压泵流量计算:取系统的泄漏系数K=1.2,则泵的最小供油量qp为
qp =Kq1max
=1.2×0.5×10-3
=0.6×10-3(m3/s)
=36L/min
由于工进时所需要的最大流量是1.9×10-5 m3/s,溢流阀最小稳定流量为0.05×10-3 m3/s,小流量泵最小流量为
qp1 =Kq1 0.05×10-3
=7.25×10-5(m3/s)
=4.4(L/min)
(3)确定液压泵规格:对照产品样本可选用YB1—40/6.3双联叶片泵,额定转速960r/min,容积效率ηv为0.9,大小泵的额定流量分别为34.56和5.43L/min,满足以上要求。
(4)确定液压泵驱动功率
液压泵在快退阶段功率最大,取液压缸进油路上压力损失为0.5MPa,则液压泵输出压力为2.05MPa。液压泵的总效率ηp=0.8,液压泵流量40L/min,则液压泵驱动调集所需的功率P为
P=ppqp/ηp
=2.05×106×40×10-3
=1708(W)
据此选用Y112M—6—B5立式电动机,其额定功率为2.2KW,转速为940r/min,液压泵输出流量为33.84、5.33L/min,仍能满足系统要求。
2.元件、辅件选择
根据实际工作压力以及流量大小即可选择液压元、辅件(略)。油箱容积取液压泵流量的6倍,管道由元件连接尺寸确定。
在系统管路布置确定以前,回路上压力损失无法计算,以下仅对系统油液温升进行验算。
液压缸工作
液压缸工作循环各阶段压力、流量和功率值
负载 回油背压 进油压力 输入流量 输入功率
工作循环 计算公式 F(KN)p2(MPa)p1(MPa) Q1(10-3 m3/s) P(kW)
快 启动加速 p1=F A2(p2-p1) 3289 1.10 - -
A1 -A2
q1=(A1 -A2)v1 p2= p1 0.5
进 恒 速 P= p1 q1 2178 0.88 0.50 0.44
p1= F A2p2 0.0031 0.012
A1
工 进 q1=A1 v1 35511 0.6 4.02
P= p1 q1 ~0.019 ~0.076
快 启动加速 p1= F A1p2 3289 1.79 - -
A2
q1=A2 v1 0.5
退 恒 速 P= p1 q1 2178 1.55 0.448 0.69
退 恒 速 P= p1 q1 2178 1.55 0.448 0.69
退 恒 速 P= p1 q1 2178 1.55 0.448 0.692100433B