上料机液压系统设计(原理图+油箱图) 第3页
所以液压缸的有效作用面积为:
无杆腔面积
有杆腔面积
3.3.3、活塞杆稳定性校核
因为活塞杆总行程为450mm,而且活塞杆直径45 mm,
= =10 =10,不需要进行稳定性校核。
3.3.4、求液压缸的最大流量
3.3.5、绘制工况图
工作循环中各个工作阶段的液压缸压力、流量和功率如表3.2所示
表3.2工作循环中各个工作阶段的液压缸压力、流量和功率
工况 压力流量功率
P/W
快上 1.63 211.00 5013.06
慢上 1.63 40.91 952.48
快下 0.0054 226.78 20.51
由此表绘出液压缸的工况图,如图3.2所示。
钢筒壁及法兰的材料选45钢,活塞杆材料选Q235。
液压缸的内径D和活塞杆直径d都已在前面的计算中算出,分别为80mm和45mm。
图3.2系统工况图
3.3.6 液压缸其它参数的选择
(1)活塞的最大行程L已由要求给定为450mm。
(2)小导向长度 当活塞杆全部外伸时,从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度H。如果导向长度过小,将使液压缸的初始挠度增大,影响液压缸的稳定性,因此设计时必须保留有一最小导向长度。对于一般的液压缸,当液压缸的最大行程为L,缸筒直径为D时,最小导向长度为:
所以取 。
(3)活塞的宽度的确定 取B=0.7D=56mm
(4)活塞杆长度的确定
活塞杆的长度 活塞杆的长度应大于最大工作行程、导向长度、缸头、缸盖四者长度之和。既 L+H+ + =450+95+78+32=655mm.但是为了使其能够工作,必须和工作台连接,所以还应支出一部分。考虑实际工作环境和连接的需要,取这部分长度为50mm.
所以液压缸的总长 =655+50=705mm.
3.4液压系统图的拟定
液压系统图的拟定,主要是考虑以下几个方面的问题:
3.4.1、供油方式
从工况图分析可知,该系统在快上和快下时所需流量较大,且比较接近。在慢上时所需的流量较小,因此从提高系统的效率,节省能源的角度考虑,采用单个定量泵的供油是不合适的,宜选用双联式定量叶片泵作为油源。
3.4.2、调速回路
由工况图可知,该系统在慢速时速度需要调节,考虑到系统功率小,滑台运动速度低,工作负载变化小,所以采用调速阀的回油节流调速回路。3.4.3、调速换接回路
由于快上和慢上之间速度需要换接,但对换接的位置要求不高,所以采用由行程开关发讯控制二位二通电磁阀来实现速度的换接。
3.4.4、平衡及锁紧
为防止在上端停留时重物下落和在停留斯间内保持重物的位置,特在液压缸的下腔(无杆腔)进油路上设置了液控单向阀;另一方面,为了克服滑台自重在快下过程中的影响,设置一单向背压阀。
本液压系统的换向阀采用三位四通Y型中位机能的电磁换向阀。拟定系统如图3.3:
系统工作过程:
快上时,电磁阀2有电,两泵同时工作,液压油经过电换向阀6、液控单向阀7、背压阀8,流入无杆腔,再经过单向电磁阀9、换向阀6回油箱。
慢上时,活塞走到420mm处,压下行程开关,行程阀3,4换接,同时使电磁3有电,大流量泵经过它卸荷,只有小流量泵供油,调速阀10调节回油。工作太速度下降。
快下时,行程阀复位,电磁阀1有电,双泵同时供油,经过换向阀6(左位)、
调速阀10、背压阀8、液控单向阀7、换向阀6回到油箱。
图3.3液压系统原理图
3.5 液压元件的选择
3.5.1确定液压泵的型号及电机功率
液压缸在整个工作循环中最大工作压力为1.63MPa,由于该系统比较简单,所以取其压力损失 0.4MPa,所以液压泵的工作压力为
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