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等于有杆面积A2的两倍。 3.快速运动回路和速度换接回路
根据本例的运动方式和要求,采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。既快进时,由大小泵同时供油,液压缸实现差动连接。 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,所以选用电磁换向回路。为便于实现差动连接,选用了三位五通换向阀。为提高换向的位置精度,采用死档板和压力继电器的行程终点返程控制 5.组成液压系统绘原理图
将上诉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,即组成如图所示的液压系统图。为便于观察调整压力,在液压泵的进口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设置测压点,并设置多点压力表,这样只需一个压力表即能观测各点压力。
电磁铁动作顺序
快进 工进 快退 停止
IY + + - - 2Y - - - + 3Y - + - - 5
四、液压系统的参数计算 (一)液压系统的参数计算 1.初选液压缸的工作液压力
参考同类型组合机床,初定液压缸的工作压力为P1=40*105Pa 2确定液压缸的主要结构尺寸
本例要求动力滑台的快进|、快退速度相等,现采用活塞杆固定的单杆式液压缸。快进时采用差动连接,并取无杆腔有效面积A1等于有杆腔有效面积A2的两倍,即A1=2A2,为了防止在钻孔钻通时滑台突然向前冲,在回油路中装有背压阀,按表8-1,初选被压Pb=8*10 5Pa
由表1-1可知最大负载为工进阶段的负载F=29674.23N A1=F/P1-0.5Pb=8.24cm2 D=10.24cm
由A1=2A2可知活塞杆直径 d=0.707D=7.24CM
按国标将所计算的D与d值分别园整到相近的标准直径,以便采用标准的密封转置 D=10cm d=7cm 按标准直径算出 A1=3.14*D2/4=78.5cm2 A2=3.14*(D2-d 2)=40cm 2
按最低工进速度验算液压缸尺寸,查产品样本,调速阀最小稳定流量
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qmin=0.05L/min,因工进速度v=0.05m/min为最小速度,则由式, A≥qmin/ vmin=
本例A1=6.36cm2》10cm2,满足最低速度的要求。
3. 计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率
根据液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效面积,可以算出液压缸工作过程各阶段的压力、流量和功率,在计算工进时背压按pb=5x105Pa代入计算公式和计算结果列于下表中。 工作循计算公负载F 环 式 N 1578.94 进油压回油压所需流输入功力pa Pa 9.3105 力pb Pb 量 L/min 率P kw 0.358 差动快Pj= 进 工进 ×11.5×23.1 105 0.942 29674.23 41.9×8×105 105 0.022 快退 1578.94 13.8×5×105 105 24 0.552 (二)液压泵的参数计算
由表二可知工进阶段液压缸压力最大,若取进油路总压力损失∑△p=,压力继电器可靠动作需要压力差为5×105Pa,则液压泵最高工作压力可按式算出
Pp= Pl+∑△p+5×105=(41.9+5+5)×105=51.9×105Pa
因此泵的额定压力可取Pr》(1.1×0.942 +2.5)L/min=3.536L/min,
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快进快退时液压缸所需的最大流量是23L/min,则泵的总流量为qp=1.1×24L/min=26.4L/min,即大流量泵的流量qp2= qp- qp1=(26.4-3.536)=22.86 L/min
根据上面计算的压力和流量,查产品样本,选用YB-E/6型的双联叶片泵,该泵额定压力为16MPa,额定转速1000r/min。 (三)电动机的选择
系统为双泵供油系统,其中小泵1的流量qp1=(4×10-3/60) m3/s=0.0667 ×10-3m3/s,大泵流量q2=(12×10-3/60) m3/s=0.2×10-3 m3/s。差动快进、快退时两个泵同时向系统供油;工进时,小泵向系统供油,大泵卸载。下面分别计算三个阶段所需要的电动机功率P。 1. 差动快进
差动快进时,大泵2的出口压力油经单向阀11后与小泵1汇合,然后经单向阀2,三位五通阀4进入液压缸大腔,大腔的压力P1= Pj=9.3×105Pa,查样本可知,小泵的出口压力损失△p1=9×105Pa,大泵出口到小泵出口的压力损失△p2=9×105Pa,于是计算可得小泵的出口压力Pj1=13.8×105Pa(总效率=0.5),大泵出口压力Pj1=15.3×105Pa(总效率=0.5) 电动机效率 2. 工进
考虑到调速阀所需最小压力差△p1=5×105Pa。压力继电器可靠动作需要压力差△p2=5×105Pa.因此工进时小泵的出口压力Pj1= P1 +
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△p1+△p2=51.9×105Pa。而大泵的卸载压力取Pp2=2×105Pa。(小泵的总效率=0.565,大泵的总效率=0.3)。 电动机效率
3. 快退
类似差动快进分析知:小泵的出口压力pp1=17.2×105Pa(总效率=0.5);大泵出口压力pp2=18.7×105Pa(总效率=0.5)电动机效率
综合比较,快退时所需功率最大。据此查样本选用Y901-6异步电动机。 功率kw 额定转速电流A r/min 1.1 910 3.15 73.5 25 效率% 净重kg 五、液压元件的选择 1.液压阀及过滤器的选择
根据液压阀在系统中的最高工作压力与通过该阀的最大流量,可选出这些元件的型号及规格。本例中所有阀的额定压力都为63×105Pa,额定流量根据各阀通过的流量,确定为10L/min,25L/min和63L/min,所有元件的规格型号列于表三中,过滤器按液压泵额定流量的两倍选取吸油用线隙式过滤器。 序号 元件名称 最大通过流量型号 /L.min-1
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