液压配件公司

专业销售液压泵配件,柱塞泵配件,油泵配件,叶片泵配件,齿轮泵配件,液压油泵配件等液压配件。

设计液压系统的常识。威格士PVMO28液压泵配件

设计液压系统的常识

液压系统是液压机械的一个组成部分,液压系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。威格士PVMO28液压泵配件.2.1液压系统的设计步骤与设计要求2.1.1设计步骤液压系统的设计步骤并无严格的顺序,各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说,在明确设计要求之后,大致按如下步骤进行。1)确定液压执行元件的形式;2)进行工况分析,确定系统的主要参数;3)制定基本方案,拟定液压系统原理图;4)选择液压元件;

20171225120517_80041.jpg

5)液压系统的性能验算;6)绘制工作图,编制技术文件。2.1.2明确设计要求设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前,必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。1)主机的概况:用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等;2)液压系统要完成哪些动作,动作顺序及彼此联锁关系如何;3)液压驱动机构的运动形式,运动速度;4)各动作机构的载荷大小及其性质;5)对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求;威格士PVMO18液压泵配件 6)自动化程度、操作控制方式的要求; 7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求; 对效率、成本等方面的要求。2.2进行工况分析、确定液压系统的主要参数通过工况分析,可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况,为确定系统及各执行元件的参数提供依据。

20180103145547_46330.jpg

液压系统的主要参数是压力和流量,它们是设计液压系统,威格士PVH98液压泵配件.选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。2.2.1载荷的组成和计算2.2.1.1液压缸的载荷组成与计算’图2.2-1表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各有关参数标注图上,其中Fw是作用在活塞杆上的外部载荷,L是活塞与缸壁以及活塞杆与导向套之间的密封阻力。图2.2-1液压系统计算简图作用在活塞杆上的外部载荷包括工作载荷Fg,导轨的摩擦力Ff,和由于速度变化而产生的惯性力Fa。(1)工作载荷Fg常见的工作载荷有作用于活塞杆轴线上的重力、切削力、挤压力等。这些作用力的方向如与活塞运动方向相同为负,相反为正。(2)导轨摩擦载荷Ff对于平导轨Ff=μ(G+FN)对于V型导轨Ff=μ(G+FN)/(sinα/2)式中G-运动部件所受的重力(N);FN——外载荷作用于导轨上的正压力(N);μ——摩擦系数,见表2.2-1;α——V型导轨的夹角,一般为90°。

20171225150837_38699.jpg

表2.2-1摩擦系数μ导轨类型导轨材料运动状态摩擦系数滑动导轨铸铁对铸铁起动时低速(ν<0.16m/s)高速(ν>0.16m/s)0.15~0.200.1~0.120.05~0.08滚动导轨铸铁对滚柱(珠)淬火钢导轨对滚柱0.005~0.020.003~0.006静压导轨铸铁0.005(3)惯性载荷FaFa=(G/g)*(Δv/Δt)式中g-重力加速度;g=9.81m/s2;Δv-速度变化量(m/s);Δt-起动或制动时间(s)。一般机械Δt=0.1~0.5s,对轻载低速运动部件取小值,对重载高速部件取大值。行走机械一般取Δv/Δt=0.5~1.5m/s2。以上三种载荷之和称为液压缸的外载荷Fw。起动加速时Fw=Fg+Ff+Fa稳态运动时Fw=Fg+Ff减速制动时Fw=Fg+Ff-Fa工作载荷Fg并非每阶段都存在,如该阶段没有工作,则Fg=0。除外载荷Fw外,作用于活塞上的载荷F还包括液压缸密封处的摩擦阻力Fm,由于各种缸的密封材质和密封形成不同,密封阻力难以精确计算,一般估算为Fm=(1-ηm)F式中ηm一液压缸的机械效率,一般取0.90~0.95。F=Fw/ηm2.2.1.2液压马达载荷力矩的组成与计算(1)工作载荷力矩Tg常见的载荷力矩有被驱动轮的阻力矩、液压卷筒的阻力矩等。(2)轴颈摩擦力矩TfTf=μGr式中G-旋转部件施加于轴劲上的径向力(N);μ-摩擦系数,参考表2-1选用;r-旋转轴的半径(m)。(3)惯性力矩TaTa=Jε=JΔw/Δt式中ε-角加速度(rad/s2);△w-角速度变化量


(rad/s);Δt-起动或制动时间(s);J-回转部件的转动惯量(kg*m2)。起动加速时Tw=Tg+Tf+Ta稳定运行时Tw=Tg+.Tf减速制动时Tw=Tg+Tf-Ta计算液压马达载荷转矩T时还要考虑液压马达的机械效率ηm(ηm=0.9~0.99)。T=Tw/ηm根据液压缸或液压马达各阶段的载荷,绘制出执行元件的载荷循环图,以便进一步选择系统工作压力和确定其他有关参数。2.2.2初选系统工作压力压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定。还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况下,工作压力低,势必要加大执行元件的结构尺寸,对某些设备来说,尺寸要受到限制,从材料消耗角度看也不经济;反之,压力选得太高,对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高,必然要提高设备成本。一般来说,对于固定的尺寸不太受限的设备,压力可以选低一些,行走机械重载设备压力要选得高一些。


具体选择可参考表2.2-2和表2.2-3。表2.2-2按载荷选择工作压力载荷/kN<55~1010~2020~3030~50>50工作压力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5表2.2-3各种机械常用的系统工作压力机械类型机床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPaO.8~23~52~88~1010~1820~322.2.3计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排量(1)计算液压缸的主要结构尺寸液压缸主要设计参数见图2.2-2。图a为液压缸活塞杆工作在受压状态,图b为活塞杆工作在受拉状态。a)b)图2.2-2液压缸主要设计参数活塞杆受压时F=Fw/ηm=p1A1-P2A2活塞杆受拉时F=Fw/ηm=p1A2-P2A1式中A1=πD2/4——无杆腔活塞有效作用面积(m2);A2=π/4(D2-d2)——有杆腔活塞有效作用面积(m2);P1——液压缸工作腔压力(Pa);P2——液压缸回油腔压力(Pa),即背压力。其值根据回路的具体情况而定,初算时可参照表2.2-4取值。差动连接时要另行考虑;D——活塞直径(m);d——活塞杆直径(m)。表2.2-4执行元件背压力系统类型背压


力/MPa简单系统或轻载节流调速系统0.2—0.5回油路带调速阀的系统0.4—0.6回油路设置有背压阀的系统0.5—1.5用补油泵的闭式回路0.8—1.5回油路较复杂的工程机械1.2~3回油路较短,且直接回油箱可忽略不计一般,液压缸在受压状态下工作,其活塞面积为A1=(F+P2A2)/P1运用上式须事先确定A1与A2的关系,或是活塞杆径d与活塞直径D的关系,令杆径比φ=d/D,其比值可按表2.2-5和表2.2-6选取。表2.2-5按工作压力选取d/D工作压力/MPa≤5:05.0~7.0≥7.0d/DO.5—0.550.62~0.700.7表2.2-6按速比要求确定d/DV2/V11.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.71注:Vl-无杆腔进油时活塞运动速度;V2-有杆腔进油时活塞运动速度。D=√{4F/π[P1-P2(1-φ2)]}采用差动连接时,V1/V2=(D2一d2)/d2。如要求往返速度相同时,应取d=0.71D。对行程与活塞杆直径比l/d>10的受压柱塞或活塞杆,还要做压杆稳定性验算。当工作速度很低时,


还须按速度要求验算液压缸尺寸A≥旦Qmin/Vmin式中A——液压缸有效工作面积(m2);Qmin——系统最小稳定流量(m3/s),在节流调速中取决于回路中所设调速阀或节流阀的最小稳定流量。容积调速中决定于变量泵的最小稳定流量。Vmin——运动机构要求的最小工作速度(m/s)。如果液压缸的有效工作面积A不能满足稳定速度的要求,则应按稳定速度确定液压缸的结构尺寸。另外,如果执行元件安装尺寸受到限制,液压缸的缸径及活塞杆的直径须事先确定时,可按载荷的要求和液压缸的结构尺寸来确定系统的工作压力。液压缸直径D和活塞杆直径d的计算值要按国标规定的液压缸的有关标准进行圆整。如与标准液压缸参数相近,选用国产标准液压缸,免于自行设计加工。常用液压缸内径及活塞杆直径见表2.2-7和表2.2-8。表2.2-7常用液压缸内径D(mm)4012550140631608018090200100220110250表2.2-8活塞杆直径d(mm)速比缸径40506380901001101.463222835454550506055706380速比缸径


1251401601802002202501.46270908010090110100125110140125140(2)计算液压马达的排量液压马达的排量为Q=2πT/Δp式中T——液压马达的载荷转矩(N*m);Δp=p1-P2——液压马达的进出口压差(Pa)。液压马达的排量也应满足转速要求q≥Qmin/nmin式中Qmin——通过液压马达的最小流量;nmin——液压马达工作时的转速。2.2.4计算液压缸或液压马达所需流量(1)液压缸工作时所需流量Q=Av式中A-液压缸有效作用面积(m2);v-活塞与缸体的相对速度(m/s)。(2)液压马达的流量Q=qnm式中q-液压马达排量(m3/r);nm-液压马达的转速(r/s)。2.2.5绘制液压系统工况图工况图包括压力循环图、流量循环图和功率循环图。它们是调整系统参数、选择液压泵、阀等元件的依据。1)压力循环图-(p-t)图通过最后确定的液压执行元件的结构尺寸,再根据实际载荷的大小,,倒求出液压执行元件在其动作循环各阶段的工作压力,然后把它们绘制成(p-t)图。2)流量循环图-(Q-t)图根据已确定的液压缸有效工作面积或液压马达的排量,一结合其运动速度算出它在工作循环中每一阶段的实际流量,把它绘制成(Q-t)图。若系统中有多个液压执行元件同时工作,要把各自的流量图叠加起来绘出总的流量循环图。3)功率循环图-(P-t)图绘出压力循环图和总流量循环图后,根据P=pQ,即可绘出系统的功率循环图。


cache
Processed in 0.006108 Second.