文档介绍：目录
一、设计要求……………………………………………………………………1
二、设计步骤……………………………………………………………………1
……………………………………………………1
…………………………………………3
…………………………………………………………5
……………………………………………………………6
三、验算液压系统性能……………………………………………………… 9 四、参考文献…………………………………………………………………11
设计要求
欲设计制造一台立式板料折弯机,其滑块(压头)的上下运动拟采用液压传动,要求通过电液控制实现的工作循环为:空载下降—下压折弯—快速退回。最大折弯力;滑块重力,快速空载下降的速度,慢速下压折弯的速度,快速退回的速度;快速空载下降行程,慢速下压折弯的行程,快速退回的行程;启动、制动时间。要求用液压方式平衡滑块重量,以防自重下滑;压头导轨上摩擦力可以忽略不计。
二、设计步骤
负载分析和运动分析
折弯机滑块做上下直线往复运动,且行程较小(只有),故可选单杆液压缸作执行元件(取缸的机械效率)。
根据技术要求和已知参数对液压缸各工况外负载进行计算,其计算结果见表1
表1 液压缸外负载力分析计算结果
工况
计算公式
外负载/N
说明
快进
启动
①,
为下行平均加速度;
②由于忽略滑块导轨摩擦力,故快速空载下降时外负载为0;
③, 为回程平均加速度。
等速
———
0
工进
快退
启动
匀速
15000
制动
根据已知参数,各工况持续时间近似计算结果见表2
表2 折弯机各工况情况
工况
时间/t
行程
快进
工进
20
快退
利用以上数据,并在负载和速度过渡段做粗略的线性处理后便得到如图1所示的折弯机液压缸负载循环图和速度循环图。
图1 折弯机液压缸负载循环图和速度循环图
确定液压缸参数并编制工况图
根据文参考献[1]中表8-7与表8-8可预选液压缸的设计压力为。将液压缸的无杆腔作为主工作腔。考虑到液压缸下行时,滑块自重采用液压式平衡,则可计算出:
(1)液压缸无杆腔的有效面积
(2)液压缸内径
按照GB/T2348—1993,可取标准值D=250mm=25cm。
(3)根据快速空载下降和快速退回的速度比确定活塞杆直径d。由于,可得,取标准值d=180mm。
(4)液压缸的实际有效面积为
液压缸在工作循环中各阶段的压力和流量计算见表3。
表3 液压缸工作循环中各阶段的压力和流量
工作阶段
计算公式
负载F/N
工作腔压力P/Pa
输入流量q
快速
启动
匀速
0
0
工进
快退
启动
匀速
15000
制动
循环中各阶段的功率计算如下。
快进阶段:
工进阶段:
快速度回程阶段:
启动
恒速
制动
根据以上分析与计算数据可绘出液压缸的工况图(如图2所示,功率抛物线顶点俩侧近似当作直线段处理)
。
图2 液压系统工况图
拟定液压系统图
考虑到折弯机工作时所需功率较大,故采用容积调速方式。为满足速度的有级变化,,液压泵以全流量供油,当转换成慢速加压折弯时,泵的流量减小直至为零。当液压缸反向回程时,泵的恢复到全流量。液压缸的运动方向采用三位四通M型电液换向阀控制,停机时换向阀处于中位,使液压泵卸荷。为防止压头在下降过程中由于自重而出现速度失控现象,在液压缸无干
腔回油路上设置一个内控单向顺序阀。本机采用行程控制,利用行程开关来切换电液换向阀,以实现自动循环。综上,拟定折弯机液压系统原理图如图3所示。
图3 折弯机液压系统原理图
1-变量泵 2-溢流阀 3-压力表及其开关 4-单向阀
5-三位四通电液换向阀 6-单向顺序阀 7-液压缸 8-过滤器
液压泵
由液压缸的工况图,可以看到液压缸的最高工作压力出现在加压折弯阶段结束时,。
此时缸的输入流量极小,且进油路元件较小,故泵至缸间的进油路压力损失估取为
。所以得泵的最高工作压力
。
液压泵的最大供油流量按液压缸的最大输入流量()进行估算。取泄露系数K=,则。
根据以上计算结果查阅手册,选取63YCY14-1B压力补偿型斜盘式变量轴向柱塞泵,其额定压力32M