5组成液压系统图。
液压系统图、动作循环图及电磁铁动作循环
5-1液压系统图
5-2动作循环图 5-3电磁铁动作循环表
6.液压系统主要性能的估算
6.1液压缸的速度
在液压系统各个组成元件确定之后,液压缸在实际快进、工进和快退时的输
入、排出流量和移动速度,已与题目原来所要求的数值不尽相同,故需要重新估算。估算结果如表。
输入流量/(L/min) 排出流量/(L/min) 移动速度/(m/min) =快进(差动) =44.234-22 22?10?3(56.7?28.5)?10?4 =7.8 =22.234 =工进 q1=0.102~1.701 28.5?(0.102~1.701)56.7 v2=0.018~0.3 =0.051~0.855 56.7?22 =28.522?10?3= ?428.5?10快退 q1=qp=22 =43.77 =7.72 6.2系统的效率
6.2.1回路中的压力损失
管道直径按选定元件的接口尺寸确定,即d=12mm,回路中进、回油管道长度暂取l=12m估算。油液的运动粘度取v=75?10?6m2/s。
系统中有关元件的额定压力损失如表
34D-63B 4 22D-25B 23C-25B 2 1.5 I-25B 2 Q-25B 5 XY-25B 3 a.快进时的回路压力损失 快进时进油管中的流态为层流,即
Re=vd/v=4q1/(?dv)?4?44.234?10?3/(??12?10?3?75?10?6?60)?1043.5?2320,故进油管的沿程压力损失为
进油管的局部压力损失估取为
进油路上,油液只经过1个三位四通电磁换向阀5,参照表8.11,该阀上的局部压力损失为
由此得快进时油路上的压力损失为 同理,可以判断出回油管道中也是层流。
此时,回油经过阀11和阀8,回油量为q2=22.234L/min。两阀局部压力损失为
由此可得快进时回油路上的压力损失为
将回油路上的压力损失折算到进油路上,得出差动快速时进油路上的压力损失为
这个数值的精确值是阀3的调整压力的下限参考之一。 b.工进时的回路压力损失
同理,计算工进时的进油路上的最大压力损失为
回油路上的最大压力损失(取调速两端最小压差为5?105pa)为 整个回路的压力损失为 c.快退时的回路压力损失 快退时整个回路压力损失为
6.2.2液压泵的工作压力。
小流量泵在工进时的工作压力可按式(8-14)求出,但此时液压缸的工作压力p1需要从新计算,即
F14444.455+??p1=+3.12?10=28.59×10(Pa) -4A156.7?10pp?p1???p1?
此值是溢流阀调整压力的主要参考数据。
6.2.3顺序阀的调整压力
顺序阀在快进、快退时关闭,工件时打开,其调整压力必须保证关得住,开得及时。由表8.8知,液压缸在快进、快退时的负载相同,但回路中的压力损失不同,快退时为??p1?14.36?105(Pa)(快进时为??p1?5.41?105(Pa))。故快退时大流量泵的压力出现最高值,即
pP?p1???p1?111155=18.25×10(Pa) ?14.36?10?428.5?10故阀3的调整压力pV3应为:28.59×105Pa>pV3>18.25×105Pa
6.3液压回路和液压系统的效率
液压缸的工作压力为
p1?14444.4/(56.7?10?4)?5.26?105(28.5/56.7)=28.12×105Pa 级阀3使大流量泵卸荷时的压力损失为
pP2??pV3(122)=0.69×105Pa 25则回路效率?c为
?c?p1q1p1q1?=0.0097~0.1626 ppqppp1q1?pp2q2泵的效率取?p=0.75,液压缸效率取?m=0.9,(即设液压缸的容积效率为1)则系统效率??为
????p?c?m=0.75×(0.0097~0.1626)×0.9=0.0065~0.1098
由此可见,定量泵系统在低速工作时效率是很低的。
6.4液压系统发热与温升的验算
本题中,快进、工进和快退所占用的时间分别为 快进:
l1400?10?3=3s t1??v17.8/60工进:
l2100?10?3=20~333s t2??v2(0.018~0.3)/60快进:
l3400?10?3=3.9s t3??v37.72/60在整个工作循环中,快进占0.88% ~11%,快退占1.14% ~14%,工进占74%
~98%,故温升应按工进工况进行验算。
工进时,液压缸输出的有用功率为
P0?F?2=13000×(0.018~0.3)/60=3.9~65W
泵的输入功率为
Pi?pp1q1?pp2q2?p=653.7W
故得系统发热量为
Hi?Pi?P0=653.7-(3.9~65)=588.7~649.8W
系统温升可按式(8-23)计算(设通风良好)
?t?Hi3V2?103=22.8~25.1(℃)
卧式钻镗组合机床液压系统设计
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