液壓元件的計(jì)算與選擇

 

    1．確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率

    液壓缸整個(gè)工作循環(huán)中的最高工作壓力為4.054MPa，如果進(jìn)油路上的壓力損失0.8MPa，壓力繼電器調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最高工作壓力0.5MPa，則小流量泵的最高工作壓力應(yīng)為P_pl=4.054+0.8+0.5-5.354MPa。

大流量泵是在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)才向液壓缸1供油的，由圖D可知，快退時(shí)液壓缸中的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，如果取進(jìn)油路上的壓力損失為0.5MPa，則大流量泵的最高工作壓力為P_p2 =1.305+0.5=1.805MPa。

    兩個(gè)液壓泵應(yīng)向液壓缸提高的最大流量為35.19L/min，如圖D所示，若回路中的泄漏按液壓缸輸入流量的10%估算，則兩泵總流量應(yīng)為q_p=l.1×35.19=38.71L/min。而溢流閥的最小穩(wěn)定流量為3L/min，工進(jìn)時(shí)輸入液壓缸的流量為0.5L/min，所以小流量泵的流量規(guī)格最小應(yīng)為3.5L/min。

    根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取PV2R12型雙聯(lián)葉片泵。

    由于液壓缸在快退時(shí)輸入功率最大，這相當(dāng)于液壓泵輸出壓力1.805MPa、流量40L/min時(shí)的情況。若取雙聯(lián)葉片泵的總效率η_p=0.75，則液壓泵的驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)所需的功率為

P=p_pq_p/η_p=1.805×(40/60×10-3)/(0.75×103) =1.6kW

    根據(jù)此數(shù)值查閱電機(jī)產(chǎn)品樣本，最后選定了J02-32-6型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為2.2kW。

    2．確定其他元件及輔件

(1)確定控制元件和輔助元件根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過各個(gè)控制閥類元件和輔助元件的實(shí)際流量，可選出這些元件的規(guī)格和型號(hào)，下表為選用的元件的型號(hào)和規(guī)格。

(2)確定油管各元件間管道的規(guī)格按元件接口處的尺寸確定，液壓缸進(jìn)、出油管按輸入、輸出的最大流量計(jì)算。由于液壓泵具體選定后液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)、出流量已經(jīng)與原定數(shù)值不同，所以要重新計(jì)算得到下表所示的數(shù)據(jù)。

當(dāng)液壓油的流速取3m/min時(shí)，可得到液壓缸有桿腔和無(wú)桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為

d=2×=23.7mm

d==17.2mm

為統(tǒng)一規(guī)格，按產(chǎn)品樣本選取所有油管均為內(nèi)徑20mm、外徑28mm的10號(hào)冷拔鋼管。

(3)油箱油箱的容量V按式(V=aq_v)估算，當(dāng)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取6時(shí)，V=aq_v=6×40=240L。按GB2876-1981規(guī)定，取最靠近的標(biāo)準(zhǔn)值V=250L。

液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算

1．回路壓力損失驗(yàn)算

由于系統(tǒng)的具體管路布置沒有確定，整個(gè)回路的壓力損失無(wú)法估算，所以此處省略。

2．發(fā)熱溫升驗(yàn)算

工進(jìn)在整個(gè)工作循環(huán)中所占用的時(shí)間達(dá)96%，所以系統(tǒng)發(fā)熱和液壓油溫升主要是計(jì)算工進(jìn)時(shí)的。

工進(jìn)液壓缸的有效功率為

P_o=p₂q₂=F_v==0.0278kW

這時(shí)大流量泵通過液控順序閥卸荷，小流量泵在高壓下供油，所以兩個(gè)泵的總輸出功率為

  P_i===0.74kW

則液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為

H_i=P_i-P_o=0.74-0.03=0.7lkW

求出液壓油溫升的近似值

△T=×10³=×10³=18℃

溫升沒有超出允許的范圍，系統(tǒng)不需要設(shè)置冷卻器。