200t四柱式液壓機結構及控制系統設計-資料下載頁

【導讀】液壓機的應用較廣泛，在日常生活中到處可以見到，其基本工作原理為根。以液體作為傳遞介質，達到實現能量的轉換的效果，從而實現各。種鍛壓的成型工藝。這種液壓機適用于各種可塑性工件的壓制工藝，如沖壓、拉。擠金屬零件成型、塑膠制品及粉末制品的壓制成型工藝。控制系統、電氣控制系統組成。液壓機主機走成包括工作臺、上橫梁、導柱、滑。各種液壓控制閥等。動力機構在電氣控制系統控制下，通過液壓系統，實現能量。的轉換、傳遞和調節，完成各種工藝循環。

　　

【正文】 ????? ∴ 插入部分立柱拉應力： ? ??? ??? ??? 2512 / cmk gfSP 螺紋退刀槽處拉應力為： ? ????? ??? ?????? 22522 /414 cmk g fdP 支承臺肩部分的擠壓應力為： ? ? ? ? ? ?擠壓壓 ???? ????? ?????? 222 522 2 / cmk g fda P 得 σ≤[σ] ， σ 擠壓 ≤[σ] 擠壓 故強度滿足要求。 31 立柱螺紋的強度校核 對于立柱螺母的強度校核，由經驗公式可得，計算出每一圈螺紋上的力，公式如下 所示： nZPP 21? （ ） 式中： 2P— 立柱所受拉力 n— 立柱數目， n=4 Z— 工作螺紋圈數 ShZ? h— 螺紋高度， h= S— 螺距， S= 代入數據，得， 1P =2493kN 計算螺母螺紋處剪切應力如下： ? ?211 / cmkgfadP?? ? （ ） 式中： a — 螺紋牙根部寬度， K— 螺紋完滿系數，取 K= 得 a=KS=? = ? ? ? ?擠擠 ?? ???? ddP i ? ?彎彎 ??? ?? 213 ad tP i ? ? cmddt 1 ???? 式中 ： t螺紋牙高 (cm) d , d 1 螺紋外徑和內徑 (cm) 將數據代入可得 2/ 3740 cmk gf???? ?? 32 ? ? 222 / 374 0 cmk gf????擠? 22 / cmk gf??? ??? ?? 彎 對應的許用應力： [τ]≤600 2/cmkgf ， ? ?擠? ≤ 1200 2/cmkgf ? ?彎? ≤ 10001200 2/cmkgf 由上 ? ? ? ? ? ?彎彎擠擠 ， ?????? ??? 故強度滿足要求 擠壓應力計算如公式 所示： )( 2121 ddP ??擠? （ ） 21121 362adtPdatPWM??? ???彎 （ 429） 式中： t—— 螺紋牙高 ? ?121 ddt ?? d、 1d —— 螺紋外徑和內徑 代入數據，得 ? ?擠? =1123MPa， ? ?彎? =865MPa 許用應力選擇： ? ? MPa600?? ， ? ? MPa1200?擠? ， ? ? MPa1000?彎? ，均安全。 33 第 5 章 液壓控制系統設計 液壓系統流量計算 主缸流量計算 對液壓 缸 所需流量進行 初步 計算 ， 參考表 及主缸的尺寸。 由流量計算公式： ???Aq （ ） 快進時： 快進快進 ??? Aq = smsmm /????? ）（? ≈ 工進時： 工進工進 ??? Aq = smsmm /????? ）（? ≈ 快 退時： 快退快退 ??? Aq = smsmmm /])()[4 3322 ??????（? ≈ 頂出缸流量計算 參考表 ，對頂出缸快速頂出和快速回退時液壓缸流量進行計算，查的頂出缸活塞桿直徑為 140mm，頂出速度為 ，快退速度為 ，頂出缸內徑為 200mm。 頂出時： 頂出頂出 ??? Aq = smsmm /????? ）（? ≈ 快退時： 快退快退 ??? Aq = smsmmm /])[4 3322 ?????? （）（? =48L/min 液壓油管設計 由上述計算可知，主缸的實際工作壓力大約為 ，屬于高壓系統，壓力較高，所以在選擇油管材料時，一般情況下選擇無縫鋼管。并且在鋼管彎曲處半徑不能太小。彎曲半徑太小會造成制造困難，成本高，而且鋼管承受的壓力高，所以選擇鋼管時需適當加大油管半徑。頂出缸的工作簡單，所需壓力低，壓力約 34 為 ，選用高壓膠管，就能滿 足要求。 計算油管的內徑如下公式 所示： ?qd ? () 式中： d — 液壓油管內徑 (mm)； q — 油路通過最大流量 (L/min)； ? — 液壓油在油管中的流速 m/s。 ： 主缸快進時： 式 中：泵的額定流量 q=250L/min, 油管 流速 ? =4m/s 得： mmsmLD ?? 圓整后，查表 [14] ， 取 mmD 401 ? ，壁厚 t=5mm。 主缸快退時： 主缸快退時所需最大流量 q=，代入公式 ()，得： mmsmLd ?? 圓整后，查表 61[15]， 取 mmd 251 ? ， 壁厚 t=。 ： 對與副缸相連進油油管內徑 2D 計算： 已知頂出缸頂出所需流量 q =，代入公式 ()，得： mmsmLD ?? 圓整后，查表 ， 取 mmD 162 ? 。 回油油管內徑 2d 確定：頂出缸回程所需流量 min/48Lq? ，流速 ? =4m/s，代入公式 ()，即： 35 mmsmLd 16/4 m in/ ?? 圓整后，查表 ， 取 mmd 162 ? 。 液壓泵設計選擇 1）泵工作壓力確定 對液壓泵選擇計算時，應考慮液壓油在液壓系統中的壓力損失問題，實際工作過程中的壓力等于執行部件的最大工作壓力與進油路中的損失壓力之和。 如下泵的工作壓力計算公式為： PPPP ???? 1 （ ） 式中： Pp— 液壓泵輸出壓力； P1— 液壓缸的工作壓力； P?? — 液壓 系統的 壓力 損失 ，工作 壓力 最大 P1=20MPa ，取P?? =。代入公式（ ） 即： M P aPP ??? 為確保液壓泵的使用壽命，應要求 pPPn )~(? ，取 Pp=。 即： Pn = =≈ 2）液壓泵最大流量計算 流量計算公式： max)( qKq LP ?? （ ） 式中： Pq — 液壓泵的最大流量； KL— 液壓系統泄漏系數，一般取 KL=～ ，取 KL=； m in/ 8 Lq P ?? ≈ 3）液壓泵選擇 查表 517 [16]，選取液壓泵的型號為： 250YGY141B。 參數如下所示： 排量： 250mm/r ； 額定壓力： 32MPa ； 額定轉速： 1000r/min ； 容積效率： 93% ； 36 4）泵的流量驗算： 由上述液壓泵的型號可知泵排量： m i n/250m i n/1 0 0 0/250 Lrrmlq ??? 而工作時泵的最大流量 min/463Lqp ? ，遠遠小于實際工作所需的流量，出現液壓缸供油不足的現象，達不到液壓缸快進、快退時流量要求，為滿足液壓機的工作要求，應該在液壓系統中設置補油箱來彌補泵供油不足的現象。 電動機的選擇 主缸各工況功率計算 1）快進功率 液壓缸快速下行時，在橫梁受重力的作用下快速下行，而液壓泵此時的輸出油量不足，不能滿足滑塊的快速下行。功率消 耗小。 已知最大工進負載為 2021KN，無桿腔面積： A= ）（ m?? ≈ ㎡ 則液壓泵的壓力為： PAFPP ??? （ ） 即： PaPam NPP 6526 102 ?????? 將 PaPP ?? 、 min/ LqP ? 、η = 求得工進功率為： KWKWLMPP a m i n/ ???? 3）快退功 率 快退時作用面積 A： 222 mmmA ???? ）（）（? 存在壓力損失，選取進油回路壓力損失取 MPP?? 代入公式（ ），求得泵的壓力 P ： 即： PaPam NP P 6523 10400 ?????? 將 PaPP ?? 、 Pq =、η =，快退功率即為： 37 KWKWLMPP a m i n/ ???? 頂出缸各工況功率 計算 1）頂出功率 由表 所示，頂出時主缸最大負載為 350KN，無腔桿面積為 A= ㎡，進油回路壓力損失取 ? P=，可由公式計算出： PaPam NP P 6526 ?????? 將 PaPP ?? 、 Pq =、η =， 帶入，求得： KWKWLMPP a m i n/ ???? 2） 回程功率：回程功率很小，省略。 3） 電動機額定功率及型號的確定 綜上所述，對 主缸、副缸各個工況所需功率進行計算比較，按各個工況中最大功率選擇電機，從而確定電機的額定功率，選擇合適的電動機。 查表 121 [8]，按液壓機工進時的功率，選擇電動機的型號為 Y180M4。 基本特征：額定功率： ；滿載轉速： 1470r/min 。 液壓機中液壓系統安全驗算 液壓系統壓力損失的驗算： 液壓機主缸的進油油管直徑為 40mm，回油管直徑為 25mm； 頂出液壓缸的進、回油管直徑都為 16mm。 選型號 LHL32 液壓油。 15℃時，液壓油運動粘度 scmcs t / 2??? ,油液密度 3/920 mkg?? 。 （ 1） 主液壓缸壓力損失計算： 如下圖 ： 38 圖 主缸速度循環圖 1）計算工進時進油路損失 最大工進時流量為 ，則流速 1v 為： scmcmcmdqv / i n/2293m i n/ 42321??? ???? ? 管道流動雷諾數 1eR 為 ???? vdvR e 1eR ＜ 2300，在油管中是層流，沿程阻力系數 11 ??? eR?。進油管長度為 8m，沿程壓力損失 1P? 為： PaPavdlP 6222111 ?????????? ??? 閥的壓力損失 PaP ??? 閥 ；那么進油路總的壓力損失 進P? 為： 進P? = 1P? + 閥P? = PaPa 666 )( ????? 2）計算回油路的壓力損失 工進時回油管的最大流量 回q 為： m i n/ i n/)(4222LLqAAq ??????? ??回 39 回油管中液壓油的流速 2v 為： scmcmcmdqv / i n/1 8 9 1m i n/ 42322??? ???? ? 回 管道流動雷諾數 2eR 為 ???? vdvR e 2eR ＜ 2300，油液在管道內流動為層流，沿程阻力系數 22 ??? eR?。進油管長度為 6m，沿程壓力損失 2P? 為： PaPavdlP 6222222 ?????????? ??? 閥的壓力損失 PaP ??? 閥 ；調速閥壓力損失 PaP ??? 調 ；那么回油路總的壓力損失 回P? 為： 回P? = 2P? + 閥P? + 調P? = Pa)( 666 ????? = ? 泵的出口壓力 P 為： PaPAPAFP cmP 66612 102 ????????????進回? ≈ （ 2）頂出缸各工況時的壓力損失驗算： 40 圖 頂出缸速度循環圖 1）工件頂出時進油路、回油路的壓力損失 頂出缸頂出速度為 ，需要的最大流量為 ，進油管直徑D=16mm，則液壓油在油管中的流速 1v 為： scmcmcmdqv / i n/18810m i n/ 42321??? ???? ? 管道流動雷諾數 1eR 為 ???? vdvR e 1eR ＜ 2300，管道內流動為層流，沿程阻力系數 11 ??? eR?。進油管長度為 6m，沿程壓力損失 1P? 為： PaPavdlP 6222111 ?????????? ??? 閥的壓力損失 PaP ??? 閥 ；那么進油路總的壓力損失 進P? 為： 進P? = 1P? + 閥P? = PaPa 666 )( ????? 工進時最大回油流量為：