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11 单向阀 12 I-25B 查《液压元件及选用》 表4-146 12 溢流阀 4 Y-10B 查《液压元件及选用》表4-14 CLAIR昌林生产厂家110元 13 过滤器 38 XU-B32×100 查《液压元件及选用》 表5-17 14 压力表开关 K-6B 2:油管的选择
根据选定的液压阀的连接油口尺寸确定管道尺寸。液压缸的进、出油管按输入、排出的最大流量来计算。由于本系统液压缸差动连接快进快退时,油管内通油量最大,其实际流量为泵的额定流量的两倍达38L/min ,液压缸进、出油管直径由下表可知。
为统一规格,按产品样本选取所有油管均为内径15mm,外径19mm的10号冷拔管。 3:油箱容积的确定
中压系统的油箱容积一般取液压泵额定流量的5~7倍,现取7倍,故油箱容积为
V=(7×19)L=133L 六、液压系统性能验算
(一)压力损失的验算及泵压力的调整
1:工进时的压力损失验算和小流量泵压力的调整
工进时管路中的流量仅为0.314L/min,因此流速很小,所以沿程压力损失和
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局部压力损失都非常小,可以忽略不计。这时进油路上仅考虑调速阀的压力损失,
?P1?5?105Pa回油路上只有背压阀的压力损失,小流量泵的调整压力应等于工
进时的液压缸的工作压力P1加上进油路压差?P1,并考虑压力继电器动作需要,则
555=(36.9+5+5)×10Pa=46.9×10Pa Pp?P??P?5?10Pa11即小流量泵的溢流阀12应按此压力调整。
2:快退时的压力损失验算和大流量泵卸载压力的调整
因快退时,液压缸无杆腔的回油量是进油量的2倍,其压力损失比快进时的要大,因此必须计算快退时的进油路与回油路的压力损失,以便确定大流量泵的卸载压力。
由于系统管路布局尚未确定,所以只能估算系统压力损失。估算时,首先确定管道内液体的流动状态。现取进,回油路管道长为l=1.8m,油管直径d=15×10m,通过的流量为进油路q1=19L/min=0.317×10
?3?3m3/s,回油路
q2=38L/min=0.633×10?3m3/s,油的运动粘度取v=1.5cm2/s,油的密度ρ=900kg/m3,液压系统元件采用集成块式的配置形式。 (1)确定油流的流动状态 按式(2-19)经单位换算为
Re=
vd??104?1.2732q?104 dv式中 v——平均流速(m/s); D——油管内径(m); ?——油的运动粘度(cm3/s) q—— 通过的流量(m3/s) 则进油路中的液流雷诺数为
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?10 Re1=1.2732?0.?317?104?179?2300 315?10?1.5?3回油路中的液流雷诺数为
1.2732?0.633?10?34?10?358?2300 Re2=?315?10?1.5由上可知,进油路中的流动都是层流。
(2)沿程压力损失∑?P1 由式(2-33)可算出进油路和回油路的压力损失。
4q14?0.317?10?3?1.79m/s 在进油路上,流速v?2?2?6?d3.14?15?10则压力损失为
64l?v264?1.8?900?1.7925∑?p?1???0.62?10Pa ?3Re1\\d2179?15?10?2在回油路上,流速为进油路流速的2倍即V=3.58m/s
则压力损失为
∑?p?264l?v264?1.8?900?3.5825???1.24?10Pa ?3Re2\\d2358?15?10?2(3)局部压力损失 由于采用集成块式的液压装置,所以只考虑阀类元件和集成块内油路的压力损失,通过各阀的局部压力损失按式(1-39)计算,结果于表五中。
表六:阀类元件局部压力损失 元件名称 额定流量 实际通过的流量 额定压力损失 实际压力损失 qn/L.min?1 q/L.min?1 ?pn(?105Pa) ?p?/(?105Pa) 单向阀2 三位五通电磁25 63 16 16/32 2 4 0.82 0.26/1.03 .
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阀3 单向阀11 二位二通电磁阀4 注:快退时经过三位五通阀的两油道流量不同,压力损失也不同
若取集成块进油路的压力损失?pj1=0.3×105Pa,回油路压力损失为?pj2=0.5×105Pa,则进油路和回油路总的压力损失为
25 63 12 32 4 4 1.03 1.03 ??p???p????p???p11j1=(0.62+0.82+0.26+0.46+0.3)×105Pa=2.46×
105Pa
??p???p????p???p222=(1.24+1.03+1.03+0.5)×105Pa =3.26×105Pa
前面已算出快退时液压缸负载F=536.8N;则快退时液压缸的工作压力为 P1=(536.8+∑?p2A1)/A2 =[(536.8+3.26×105×78.54×10?4)/40.05×
10?4]Pa=7.733×105Pa
可算出快退时泵的工作压力为
Pp = P1+∑?p1=(7.733+2.46) ×105Pa =10.193×105Pa 因此,大流量泵卸载阀10的调整压力应大于10.193×105Pa。
从以上验算结果可以看出,各个工况下的实际压力损失都小于初选的压力损失值,说明液压系统的油路结构,元件的参数是合理的,满足要求。 (二)液压系统的发热和升温验算
在整个工作循环中。工进阶段所占用的时间最长,所以系统的发热主要是工进阶段造成的,故按工进工况验算系统升温。
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工进时液压泵的输入功率如前面计算 P1=655.3W 工进时液压缸的输出功率
P2=FV=(25800×0.03/60)W=12.9W 系统总的发热功率Ф为:
Ф= P1-P2=(655.3-12.9)W=642.4W 已知邮箱容积V=133L=133×10?3m3,则邮箱近似散热面积A为 A=0.0653V2?0.06531332m2=1.6913m2
假定通风良好,取邮箱散热系数CT?15?10?3kW/(m2??C),则可得油液升温为
642.4?10?3???T??C?25.34C ?3CTA15?10?1.69?设环境温度T2?25?C,则热平衡温度为
T1?T2??T?25?C?25.34?C?50.34?C??T1??70?C 所以油箱散热基本可达到要求。
七、小结
为期一周的液压课程设计是结束了,虽然经历的时间不多,也感觉时间不够
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