液压马达计算

液压马达计算
液压马达计算

液压马达

作用:将液体的压力能转换为旋转形式的机械能而对负载作功。

作用上--相反

和液压泵的区别〈结构上--相似(略有差别)

原理上--互逆

分类:高速--额定转速大于500r/min

按照转速分〈

低速--额定转速小于500r/min

定量

按照排量能否调节〈

变量

单向

按照输油方向能否改变〈

双向

旋转式

按照输出转矩是否连续〈

摆动式

液压马达的主要性能参数

泵--输出

p.V.q等与泵相似,其原则差别〈

马达--输入

1 工作压力和额定压力

工作压力--马达入口处工作介质的实际压力

额定压力--按实验标准规定连续运转的最高压力

2 流量和排量

实际流量--马达入口处的流量

理论流量--马达密封腔容积变化所需要的流量

排量--马达转一周其密封容腔几何尺寸变化计算而得到的液体体积

3 转速和容积效率

nt=q/v

ηmV = qt / q=q-ql/q=1-ql/q

∵qt = V·n

∴n = q / V·ηmv

常用nmin来衡量马达的转速性能,该值应越小越好

4 转矩和机械效率

Tt = p V / 2π

ηmm = T / Tt= Tt-Tl/ Tt=1- Tl/ Tt

T = Ttηmm=p V / 2π·ηm

5 功率和总效率

PI =pq

P0 =2πnT

η= P0/PI =2πnT /△p q =2πnT/p·Vn/ηmv

= T/p V/2π·ηmv =ηmm·ηmv

∵T∝V n∝1/V

∴V↑、T↑、n↓

高速小转矩

故马达又可分为〈

低速大转矩

高速小转矩液压马达

基本形式:齿轮式、叶片式、轴向柱塞式和螺杆式

特点:转速高、转动惯量小、便于起动、制动、调速和换向。其输出转矩为数十至数百牛

顿米,故称高速小转矩液压马达。

轴向柱塞式液压马达的工作原理:

压力油通入马达后,柱塞受油压作用压紧斜盘,斜盘对柱塞产生一反作用力,此力因倾角

轴向分力F=π/4·d2p

可分解为两个分力〈

径向分力Fτ= Ftanγ

=π/4·d2ptanγ

F与液压力平衡,Fτ对缸体中心产生转矩,使缸体带动马达轴旋转。

一个柱塞产生的瞬时转矩为:

Tin = Fτ a = FτRsinφ

= π/4·d2R ptanγsinφ

柱塞马达的总转矩:

T = ∑T'

∵柱塞的方位角φ是变量,T'按正玄规律变化

∴液压马达的输出的瞬时转矩是脉动的,其平均转矩可按式(3--29)计算。

马达的进、回油口互换,其转向改变。

其倾角大小改变,排量改变;倾角方向改变,其转向改变,则成为双向变量马达。

低速大转矩液压马达

基本形式:径向柱塞式

分类:单作用曲轴形和多作用内曲线形

特点:排量大,低速稳定性好,可直接与工作机构连接,不需减速装置;其输出转矩较

大,一般可达数千至数万牛顿米,所以又称低速大转矩马达。

1单作用曲轴连杆径向柱塞式液压马达

组成:

工作原理:

2多作用内曲线径向柱塞式液压马达

组成:定子的内表面由x段形状相同作均匀分布的曲面组成,曲面数目即为马达的作用次数,缸体

上有z个柱塞安装孔,其中装有柱塞,柱塞头部与横梁接触,横梁上装有滚轮,配流轴固定

不动,其上有2 x个配流窗口沿圆周均匀分布,一半通进油孔,一半通回油孔,且分别对

应定子内表面的进回油区。

工作原理:当压力油进入马达后,通过配流轴上的进油窗进入柱塞底部油腔,通过滚轮顶紧在定子内

表面,滚轮所受法向反力F可分解为两个分力

径向分力Fr--和柱塞后面的液压力平衡

〈切向分力Ft--通过横梁对缸体产生转矩

处于回油区的柱塞受压缩回,从回油口排油。

马达进回油口互换,马达反转。

特点:∵缸体转一转,每个柱塞往复移动x次。

∴称多作用式

又∵柱塞可设置为多排

∴排量大,尺寸小,多作定量马达。

液压泵液压缸液压马达的型号及参数以及

液压、气动 一、液压传动 1、理解:液压传动是以流体为工作介质进行能量传递的传动方式。 2、组成原件 1、把机械能变换为液体(主要是油)能量(主要是压力能)的液压泵 2 、调节、控制压力能的液压控制阀 3、把压力能转换为机械能的液压执行器(液压马达、液压缸、液压摆动马达) 4 、传递压力能和液体本身调整所必需的液压辅件 液压系统的形式 3、部分元件规格及参数 衡力,磨损严重,泄漏较大。 叶片泵:分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。这种泵流量均匀、运转平稳、噪音小、作压力和容积效率比齿轮泵高、结构比齿轮泵复杂。 柱塞泵:容积效率高、泄漏小、可在高压下工作、大多用於大功率液压系统;但结构复杂,材料和加工精度要求高、价格贵、对油的清洁度要求高。 一般在齿轮泵和叶片泵不能满足要求时才用柱塞泵。还有一些其他形式的液压泵,如螺杆泵等,

但应用不如上述3种普遍。 适用工况和应用举例

【KCB/2CY型齿轮油泵】工作原理: 2CY、KCB齿轮式输油泵在泵体中装有一对回转齿轮,一个主动,一个被动,依靠两齿轮的相互啮合,把泵内的整个工作腔分两个独立的部分。A为入吸腔,B为排出腔。泵运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转,当齿化从啮合到脱开时在吸入侧(A)就形成局部真空,液体被吸入。被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧(B),齿轮进入啮合时液体被挤出,形成高压液体并经泵的排出口排出泵外。 KCB/2Y型齿轮油泵型号参数和安装尺寸如下: 【KCB/2CY型齿轮油泵】性能参数:

【KCB/2CY型齿轮油泵】安装尺寸图:KCB18.3~83.3与2CY1.1~5安装尺寸图 电动机 KCB200~960与2CY8~150安装尺寸图

液压泵液压马达功率计算

液压泵液压马达功率计算 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

应用:(1)已知液压泵的排量是为136毫升/ 120kgf/cm 2,计Q=qn=136(毫升/转)×970转/分 =131920(毫升/分) =131.92(升/分) 系统所需功率 考虑到泵的效率,电机功率一般为所需功率的1.05~1.25倍 N D =()N=28.5~32.4(kW ) 查有关电机手册,所选电机的功率为30kW 时比较适合。 (2)已知现有液压泵的排量是为136毫升/转,所配套的电机为22kW ,计算系统能达到 的最高工作压力。 解:已知Q=qn=131.92(升/分),N D =22kW 将公式变形 考虑到泵的效率,系统能达到的最高工作压力不能超过90kgf/cm 2。 液压泵全自动测试台 液压泵全自动测试台是根据各国对液压泵出厂试验的标准设计制造,可测 试液压叶片泵(单联泵、双联泵、多联泵)、齿轮泵、柱塞泵等的动静态性能。测试范围、测试项目、测试要求符合JB/T7039-2006、JB/T7041-2006、JB/T7043-2006等有关国家标准,试验测试和控制精度:B 或C 级。液压泵全自动测试台是液压泵生产和维修企业的最重要检测设备。 液压泵全自动测试台:主要由驱动电动机、控制和测试阀组、检测计量装 置、油箱冷却、数据处理和记录输出部分等组成,驱动电动机选用了先进的变频电机,转速可在0—3000rpm 内进行无级调速,满足各类不同转速的液压泵的试验条件,也可测试各类液压泵在不同转速下的性能指标。控制阀选用了目前先进的比例控制装置,同时配置手动控制装置,因此测试时可以采用计算机自动控制和检测,也可以切换为手动控制和检测。压力、流量、转速和扭矩的测量采用数字和模拟两种方法,数字便于用计算机采集、整理和记录,模拟便于现场观察控制。油箱的散热是由水冷却装置完成,可以满足液压泵的满功率运行要求。测试台还可根据客户要求进行设计和开发,满足不同用户的特殊的个性要求。 功率回收式液压泵全自动测试台:功率回收式液压泵性能测试台是目前最 先进的节能试验方式,它解决了被压加载方式使油温上升过快,不能做连续试验和疲劳寿命试验的缺点。这种新型测试台最高可节省70%的能耗,可直接为用户带来可观的经)(9.2561292.131120612kW Q P N =?=?=

液压马达匹配计算

车辆驱动力—行驶阻力平衡公式如式(1): F t=F=F f+F w+F i+F j (1) F t------------驱动力 F f-----------滚动阻力 F w----------空气阻力 F i-----------坡度阻力 F j-----------加速度阻力 其中滚动阻力计算公式如式2 F f=G fcos (2) G----------收割机整备质量,取5000kg f-----------滚动阻力系数 α-----------爬坡度,要求20° 考虑到实际工作时收割机不会快速加速且行驶速度较慢,因此忽略空气阻力和加速阻力。因此牵引力的计算公式如式3. F=Gfcosα+Gsinα (3) 由式可知爬坡角α越大,F越大。考虑极限工况,因此我们将α取值20°。 F=0.2×5000×9.8×cos20°+5000×9.8×sin20° F=9209+16759=25968N 此时单边有效切线牵引力F ks=0.6F=0.6×25968=15581N 常用履带行动系统效率η=0.94. 驱动负载转矩(N.m)计算公式如式4 M k=F ks r d/η (4) r d-------------驱动轮半径(驱动轮节圆直径542.84mm) M k-----------驱动负载转矩(N/m) M k=15581×543×10?3 2×0.94 =4500N.m 马达负载转矩(N.m)计算公式如式5. T l=M k i Mη M (5) i M--------------减速器传动比(29:1) η M ----------减速器传动效率(0.98) T l= 4500 29×0.98 =158.3N.m 马达工作压力(Mpa)计算公式如式6:

液压缸设计与计算

液压缸是液压传动的执行元件,它和主机工作机构有直接的联系,对于不同的机种和机构,液压缸具有不同的用途和工作要求。因此,在设计液压缸之前,必须对整个液压系统进行工况分析,编制负载图,选定系统的工作压力(详见第九章),然后根据使用要求选择结构类型,按负载情况、运动要求、最大行程等确定其主要工作尺寸,进行强度、稳定性和缓冲验算,最后再进行结构设计。 1.液压缸的设计内容和步骤 (1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。 (2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。 (3)结构强度、刚度的计算和校核。 (4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。 (5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。 下面只着重介绍几项设计工作。 2.计算液压缸的结构尺寸液压缸的结构尺寸主要有三个:缸筒内径D、活塞杆外径d和缸筒长度L。 (1)缸筒内径D。液压缸的缸筒内径D是根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比,求得液压缸的有效工作面积,从而得到缸筒内径D,再从GB2348—80标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。 根据负载和工作压力的大小确定D: ①以无杆腔作工作腔时 (4-32) ②以有杆腔作工作腔时 (4-33) 式中:pI为缸工作腔的工作压力,可根据机床类型或负载的大小来确定;Fmax 为最大作用负载。 (2)活塞杆外径d。活塞杆外径d通常先从满足速度或速度比的要求来选择,然后再校核其结构强度和稳定性。若速度比为λv,则该处应有一个带根号的式子: (4-34) 也可根据活塞杆受力状况来确定,一般为受拉力作用时,d=0.3~0.5D。 受压力作用时: pI<5MPa时,d=0.5~0.55D 5MPa<pI<7MPa时,d=0.6~0.7D pI>7MPa时,d=0.7D (3)缸筒长度L。缸筒长度L由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定,即:L=l+B+A+M+C 式中:l为活塞的最大工作行程;B为活塞宽度,一般为(0.6-1)D;A为活塞杆导

液压缸尺寸计算Word版

A、大腿液压缸结构尺寸设计计算 ①、大腿缸的负载组成 1、工作载荷(活塞杆在抬腿过程中始终受压) 2、惯性载荷(由于所选用液压缸尺寸较小,即不计 重量,且执行元件运动速度变化较小,故不考虑惯性载 荷) 3、密封阻力,其中是作用于活塞上的载 荷,且,是外载荷,,其中是 液压缸的机械效率,取 综上可得:外载荷,密封阻力, 总载荷。 ②、初选系统工作压力 1、按载荷选定工作压力,取工作腔压力为 (由于总载荷为61988N大于50000N,故根据手册 选取工作压力为12MPa) 2、选择执行元件液压缸的背压力为(由于回 油路带有调速阀,且回油路的不太复杂,故根据手册 选取被压压力为1MPa) ③、液压缸主要结构尺寸的计算 1、在整个抬腿过程中活塞杆始终受压,故可得下式: 活塞杆受压时:

----------液压缸工作腔压力(Pa) ----------液压缸回油腔压力(Pa) ----------无杆腔活塞有效作用面积,,D为活塞直径(m)----------有杆腔活塞有效作用面积,,d为活塞杆直径(m) 选取d/D=0.7(由于工作压力为12MPa大于5MPa,故根据手册选取d/D=0.7) 综上可得:D=82.8mm,根据手册可查得常用活塞杆直径,可取D=90mm,d=60mm。 校核活塞杆的强度,其中活塞杆的材料为45钢,故。 由于活塞杆在受负载的工作过程中仅收到压力作用,故仅校核其 压缩强度即可。,故满足强度要求。 即d=60mm,则D=90mm。 由此计算得工作压力为: 根据所选取的活塞直径D=90mm,可根据手册选的液压缸的外径为108mm,即可得液压缸壁厚为。 校核液压缸缸壁的强度,其中液压缸的材料为45钢,故

机械机电毕业设计_液压系统设计计算实例

液压系统设计计算实例 ——250克塑料注射祝液压系统设计计算 大型塑料注射机目前都是全液压控制。其基本工作原理是:粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中,螺杆转动,将料向前推进,同时,因螺杆外装有电加热器,而将料熔化成粘液状态,在此之前,合模机构已将模具闭合,当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时,注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中,经一定时间的保压冷却后,开模将成型的塑科制品顶出,便完成了一个动作循环。 现以250克塑料注射机为例,进行液压系统设计计算。 塑料注射机的工作循环为: 合模→注射→保压→冷却→开模→顶出 │→螺杆预塑进料 其中合模的动作又分为:快速合模、慢速合模、锁模。锁模的时间较长,直到开模前这段时间都是锁模阶段。 1.250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数 1.1对液压系统的要求 ⑴合模运动要平稳,两片模具闭合时不应有冲击; ⑵当模具闭合后,合模机构应保持闭合压力,防止注射时将模具冲开。注射后,注射机构应保持注射压力,使塑料充满型腔; ⑶预塑进料时,螺杆转动,料被推到螺杆前端,这时,螺杆同注射机构一起向后退,为使螺杆前端的塑料有一定的密度,注射机构必需有一定的后退阻力; ⑷为保证安全生产,系统应设有安全联锁装置。 1.2液压系统设计参数 250克塑料注射机液压系统设计参数如下: 螺杆直径40mm 螺杆行程200mm 最大注射压力153MPa 螺杆驱动功率5kW 螺杆转速60r/min 注射座行程230mm 注射座最大推力27kN 最大合模力(锁模力) 900kN 开模力49kN 动模板最大行程350mm 快速闭模速度0.1m/s 慢速闭模速度0.02m/s 快速开模速度0.13m/s 慢速开模速度0.03m/s 注射速度0.07m/s 注射座前进速度0.06m/s 注射座后移速度0.08m/s 2.液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 2.1各液压缸的载荷力计算 ⑴合模缸的载荷力 合模缸在模具闭合过程中是轻载,其外载荷主要是动模及其连动部件的起动惯

液压缸设计说明书

1 设计课题 1.1设计要求 设计一台铣削专用机床液压系统用液压缸,要求液压系统完成的工作循环是:工件夹紧→工作台快进→工作台工进→工作台快退→工件松开。 1.2原始数据 运动部件的重力为25000N,快进、快退速度为5m/min,工进速度为100~1200mm/min,最大行程为400mm,其中工进行程为180mm,最大切削力为20000N,采用平面导轨,夹紧缸的行程为20mm,夹紧力为30000N,夹紧时间为1s。

2 液压系统的发展概况 一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。 由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。 液压系统在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:减少元件和系统的部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件部流道的

压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。 液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。 电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下:[1]

液压传动系统的设计和计算word文档

10 液压传动系统的设计和计算 本章提要:本章介绍设计液压传动系统的基本步骤和方法,对于一般的液压系统,在设计过程中应遵循以下几个步骤:①明确设计要求,进行工况分析;②拟定液压系统原理图;③计算和选择液压元件;④发热及系统压力损失的验算;⑤绘制工作图,编写技术文件。上述工作大部分情况下要穿插、交叉进行,对于比较复杂的系统,需经过多次反复才能最后确定;在设计简单系统时,有些步骤可以合并或省略。通过本章学习,要求对液压系统设计的内容、步骤、方法有一个基本的了解。 教学内容: 本章介绍了液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。 教学重点: 1.液压元件的计算和选择; 2.液压系统技术性能的验算。 教学难点: 1.泵和阀以及辅件的计算和选择; 2.液压系统技术性能的验算。 教学方法: 课堂教学为主,充分利用网络课程中的多媒体素材来表示设计的步骤及方法。 教学要求: 初步掌握液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。

10.1 液压传动系统的设计步骤 液压传动系统的设计是整机设计的一部分,它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外,还应当满足结构简单,工作安全可靠,效率高,经济性好,使用维护方便等条件。液压系统的设计,根据系统的繁简、借鉴的资料多少和设计人员经验的不同,在做法上有所差异。各部分的设计有时还要交替进行,甚至要经过多次反复才能完成。下面对液压系统的设计步骤予以介绍。 10.1.1 明确设计要求、工作环境,进行工况分析 10.1.1.1 明确设计要求及工作环境 液压系统的动作和性能要求主要有:运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步或联锁等。就工作环境而言,有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。要使所设计的系统不仅能满足一般的性能要求,还应具有较高的可靠性、良好的空间布局及造型。 10.1.1.2 执行元件的工况分析 对执行元件的工况进行分析,就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律,通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值。必要时还应作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。下面以液压缸为例,液压马达可作类似处理。 就液压缸而言,承受的负载主要由六部分组成,即工作负载,导向摩擦负载,惯性负载,重力负载,密封负载和背压负载,现简述如下。 (1)工作负载w F 不同的机器有不同的工作负载,对于起重设备来说,为起吊重物的重量;对液压机来说,压制工件的轴向变形力为工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值,方向相同时为负值。工作负载既可以为定值,也可以为变量,其大小及性质要根据具体情况加以分析。

8液压马达的工作原理

河北机电职业技术学院备课记录No9-1 序号9 日期200811.10 班级数控0402 课题§3.1第一节液压马达 §3.2第二节液压缸 重点与难点重点: 1.液压马达的工作原理 难点: 2.液压缸的类型和特点 教师魏志强2008 年11月1日 一引入 复习:(5分钟) 1.单作用叶片泵工作原理 2.限压式变量叶片泵工作原理 二正课 第三章液压执行元件 第一节液压马达 一、液压马达的特点及分类 液压马达是把液体的压力能转换为机械能的装置,从原理上讲,液压泵可以作液压马达用,液压马达也可作液压泵用。但事实上同类型的液压泵和液压马达虽然在结构上相似,但由于两者的工作情况不同,使得两者在结构上也有某些差异。例如: 1.液压马达一般需要正反转,所以在内部结构上应具有对称性,而液压泵一般是单方向旋转的,没有这一要求。 2.为了减小吸油阻力,减小径向力,一般液压泵的吸油口比出油口的尺寸大。而液压马达低压腔的压力稍高于大气压力,所以没有上述要求。 3.液压马达要求能在很宽的转速范围内正常工作,因此,应采用液动轴承或静压轴承。因为当马达速度很低时,若采用动压轴承,就不易形成润滑滑膜。 4.叶片泵依靠叶片跟转子一起高速旋转而产生的离心力使叶片始终贴紧定子的内表面,起封油作用,形成工作容积。若将其当马达用,必须在液压马达的叶片根部装上弹簧,以保证叶片始终贴紧定子内表面,以便马达能正常起动。 5.液压泵在结构上需保证具有自吸能力,而液压马达就没有这一要求。 6.液压马达必须具有较大的起动扭矩。所谓起动扭矩,就是马达由静止状态起动时,马达轴上所能输出的扭矩,该扭矩通常大于在同一工作压差时处于运行状态下的扭矩,所以,为了使起动扭矩尽可能接近工作状态下的扭矩,要求马达扭矩的脉动小,内部摩擦小。 由于液压马达与液压泵具有上述不同的特点,使得很多类型的液压马达和液压泵不能互逆使用。 液压马达按其额定转速分为高速和低速两大类,额定转速高于500r/min的属于高速液压马达,额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。 高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小,便于启动和制动,调速和换向的灵敏度高。通常高速液压马达的输出

液压马达的工作原理

液压马达工作原理 一、液压马达的特点及分类 液压马达是把液体的压力能转换为机械能的装置,从原理上讲,液压泵可以作液压马达用,液压马达也可作液压泵用。但事实上同类型的液压泵和液压马达虽然在结构上相似,但由于两者的工作情况不同,使得两者在结构上也有某些差异。例如: 1.液压马达一般需要正反转,所以在部结构上应具有对称性,而液压泵一般是单方向旋转的,没有这一要求。 2.为了减小吸油阻力,减小径向力,一般液压泵的吸油口比出油口的尺寸大。而液压马达低压腔的压力稍高于大气压力,所以没有上述要求。 3.液压马达要求能在很宽的转速围正常工作,因此,应采用液动轴承或静压轴承。因为当马达速度很低时,若采用动压轴承,就不易形成润滑滑膜。 4.叶片泵依靠叶片跟转子一起高速旋转而产生的离心力使叶片始终贴紧定子的表面,起封油作用,形成工作容积。若将其当马达用,必须在液压马达的叶片根部装上弹簧,以保证叶片始终贴紧定子表面,以便马达能正常起动。 5.液压泵在结构上需保证具有自吸能力,而液压马达就没有这一要求。 6.液压马达必须具有较大的起动扭矩。所谓起动扭矩,就是马达由静止状态起动时,马达轴上所能输出的扭矩,该扭矩通常大于在同一工作压差时处于运行状态下的扭矩,所以,为了使起动扭矩尽可能接近工作状态下的扭矩,要求马达扭矩的脉动小,部摩擦小。 由于液压马达与液压泵具有上述不同的特点,使得很多类型的液压马达和液压泵不能互逆使用。 液压马达按其额定转速分为高速和低速两大类,额定转速高于500r/min的属于高速液压马达,额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。 高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小,便于启动和制动,调速和换向的灵敏度高。通常高速液压马达的输出转矩不大(仅几十牛·米到几百牛·米),所以又称为高速小转矩液压马达。 高速液压马达的基本型式是径向柱塞式,例如单作用曲轴连杆式、液压平衡式和多作用曲线式等。此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式。低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低(有时可达每分种几转甚至零点几转),因此可直接与工作机构连接,不需要减速装置,使传动机构大为简化,通常低速液压马达输出转矩较大(可达几千牛顿·米到几万牛顿·米),所以又称为低速大转矩液压马达。 液压马达也可按其结构类型来分,可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其他型式。 二、液压马达的性能参数 液压马达的性能参数很多。下面是液压马达的主要性能参数: 1.排量、流量和容积效率习惯上将马达的轴每转一周,按几何尺寸计算所进入的液体容积,称为马达的排量V,有时称之为几何排量、理论排量,即不考虑泄漏损失时的排量。 液压马达的排量表示出其工作容腔的大小,它是一个重要的参数。因为液压马达在工作中输出的转矩大小是由负载转矩决定的。但是,推动同样大小的负载,工作容腔大的马达的压力要低于工作容腔小的马达的压力,所以说工作容腔的大小是液压马达工作能力的主要标志,也就是说,排量的大小是液压马达工作能力的重要标志。 根据液压动力元件的工作原理可知,马达转速n、理论流量q i与排量V之间具有下列

液压缸设计计算

第一部分 总体计算 1、 压力 油液作用在单位面积上的压强 A F P = Pa 式中: F ——作用在活塞上的载荷,N A ——活塞的有效工作面积,2 m 从上式可知,压力值的建立是载荷的存在而产生的。在同一个活塞的有效工作面积上,载荷越大,克服载荷所需要的压力就越大。换句话说,如果活塞的有效工作面积一定,油液压力越大,活塞产生的作用力就越大。 额定压力(公称压力) PN,是指液压缸能用以长期工作的压力。 最高允许压力 P max ,也是动态实验压力,是液压缸在瞬间所能承受的极限压力。通常规定为:P P 5.1max ≤ MPa 。 耐压实验压力P r ,是检验液压缸质量时需承受的实验压力,即在此压力下不出现变形、裂缝或破裂。通常规定为:PN P r 5.1≤ MPa 。 液压缸压力等级见表1。 2、 流量 单位时间内油液通过缸筒有效截面的体积: t V Q = L/min 由于310?=At V ν L 则 32104 ?= =νπ νD A Q L/min 对于单活塞杆液压缸: 当活塞杆伸出时 32104 ?= νπ D Q 当活塞杆缩回时 32210)(4 ?-=νπ d D Q 式中: V ——液压缸活塞一次行程中所消耗的油液体积,L ;

t ——液压缸活塞一次行程所需的时间,min ; D ——液压缸缸径,m ; d ——活塞杆直径,m ; ν——活塞运动速度,m/min 。 3、速比 液压缸活塞往复运动时的速度之比: 2 2 2 12d D D v v -==? 式中: 1v ——活塞杆的伸出速度,m/min ; 2v ——活塞杆的缩回速度,m/min ; D ——液压缸缸径,m ; d ——活塞杆直径,m 。 计算速比主要是为了确定活塞杆的直径和是否设置缓冲装置。速比不宜过大或过小,以免产生过大的背压或造成因活塞杆太细导致稳定性不好。 4、液压缸的理论推力和拉力 活塞杆伸出时的理推力: 626 11104 10?= ?=p D p A F π N 活塞杆缩回时的理论拉力: 6226 2210)(4 10?-= ?=p d D p F F π N 式中: 1A ——活塞无杆腔有效面积,2 m ; 2A ——活塞有杆腔有效面积,2m ; P ——工作压力,MPa ; D ——液压缸缸径,m ; d ——活塞杆直径,m 。 5、液压缸的最大允许行程 活塞行程S ,在初步确定时,主要是按实际工作需要的长度来考虑的,但这一工作行程并不一定是油缸的稳定性所允许的行程。为了计算行程,应首先计算出活塞的最大允许计算长度。因为活塞杆一般为细长杆,由欧拉公式推导出: k k F EI L 2π= mm 式中:

容积式泵和液压马达的工作原理

第三章液压泵 3.1重点、难点分析 本章的重点是容积式泵和液压马达的工作原理;泵和液压马达的性能参数的定义、相互间的关系、量值的计算;常用液压泵和马达的典型结构、工作原理、性能特点及适用场合;外反馈限压式变量叶片泵的特性曲线(曲线形状分析、曲线调整方法)等内容。学习容积式泵和马达的性能参数及参数计算关系,是为了在使用中能正确选用与合理匹配元件;掌握常用液压泵和马达的工作原理、性能特点及适用场合是为了合理使用与恰当分析泵及马达的故障,也便于分析液压系统的工作状态。 本章内容的难点是容积式泵和液压马达的主要性能参数的含义及其相互间的关系;容积式泵和液压马达的工作原理;容积式泵和液压马达的困油、泄漏、流量脉动、定子曲线、叶片倾角等相关问题;。限压式变量泵的原理与变量特性;高压泵的结构特点。 1.液压泵与液压马达的性能参数 液压泵与液压马达的性能参数主要有:压力、流量、效率、功率、扭矩等。 (1)泵的压力 泵的压力包括额定压力、工作压力和最大压力。液压泵(马达)的额定压力是指泵(马达)在标准工况下连续运转时所允许达到的最大工作压力,它与泵(马达)的结构形式与容积效率有关;液压泵(马达)的工作压力p B(p M)是指泵(马达)工作时从泵(马达)出口实际测量的压力,其大小取决于负载;泵的最大压力是指泵在短时间内所允许超载运行的极限压力,它受泵本身密封性能和零件强度等因素的限制;工作压力小于或等于额定压力,额定压力小于最大压力。 (2)泵的流量 泵的流量分为排量、理论流量、实际流量和瞬时流量。泵(马达)的排量V B (V M)是指在不考虑泄漏的情况下,泵(马达)的轴转过一转所能输出(输入)油液的体积;泵(马达)的理论流量q Bt(q Mt)是指在不考虑泄漏的情况下,单位时间内所能输出(输入)油液的体积;实际流量q B(q M)是指泵(马达)工作时实际输出(输入)的流量;额定流量q Bn(q Mn)是指泵(马达)在额定转速和额定压力下工作时输出(输入)的流量。泵的瞬时流量q Bin是液压泵在某一瞬间的流量值,一般指泵瞬间的理论(几何)流量。考虑到泄漏,泵(马达)的实际流量小于(大于)或等于额定流量,泵(马达)的理论流量大于(小于)实际流量。 (3)液压泵与液压马达的功率与效率 液压泵与液压马达的功率与效率主要指输入功率、输出功率、机械效率、容积效率、总效率。对于液压泵,输入的是机械功率P BI,输出的是液压P BT,两功

液压油缸设计计算公式

液压油缸的主要设计技术参数 一、液压油缸的主要技术参数: 1.油缸直径;油缸缸径,内径尺寸。 2. 进出口直径及螺纹参数 3.活塞杆直径; 4.油缸压力;油缸工作压力,计算的时候经常是用试验压力,低于16MPa乘以1.5,高于16乘以1.25 5.油缸行程; 6.是否有缓冲;根据工况情况定,活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。 7.油缸的安装方式; 达到要求性能的油缸即为好,频繁出现故障的油缸即为坏。应该说是合格与不合格吧?好和合格还是有区别的。 二、液压油缸结构性能参数包括:1.液压缸的直径;2.活塞杆的直径;3.速度及速比;4.工作压力等。 液压缸产品种类很多,衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标,油缸的工作性能主要表现在以下几个方面: 1.最低启动压力:是指液压缸在无负载状态下的

最低工作压力,它是反映液压缸零件制造和装配 精度以及密封摩擦力大小的综合指标; 2.最低稳定速度:是指液压缸在满负荷运动时没 有爬行现象的最低运动速度,它没有统一指标, 承担不同工作的液压缸,对最低稳定速度要求也 不相同。 3.内部泄漏:液压缸内部泄漏会降低容积效率, 加剧油液的温升,影响液压缸的定位精度,使液 压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置,也 因此它是液压缸的主要指标之。 液压油缸常用计算公式 液压油缸常用计算公式 项目公式符号意义 液压油缸面积(cm 2 ) A =πD 2 /4 D :液压缸有效活塞直径(cm) 液压油缸速度(m/min) V = Q / A Q :流量(l / min) 液压油缸需要的流量(l/min) Q=V×A/10=A×S/10t V :速度(m/min) S :液压缸行程(m) t :时间(min) 液压油缸出力(kgf) F = p × A F = (p × A) -(p×A) ( 有背压存在时) p :压力(kgf /cm 2 ) 泵或马达流量(l/min) Q = q × n / 1000 q :泵或马达的几何排量(cc/rev) n :转速(rpm ) 泵或马达转速(rpm) n = Q / q ×1000 Q :流量(l / min) 泵或马达扭矩(N.m) T = q × p / 20π 液压所需功率(kw) P = Q × p / 612 管内流速(m/s) v = Q ×21.22 / d 2 d :管内径(mm) 管内压力降(kgf/cm 2 ) △ P=0.000698×USLQ/d 4 U :油的黏度(cst) S :油的比重

液压传动——液压传动系统设计与计算

第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下: 1.明确设计要求,进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容,上述设计步骤可能会有所不同,下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时,首先应明确以下问题,并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求,如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境,如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上,应对主机进行工况分析,工况分析包括运动分析和动力分析,对复杂的系统还需编制负载和动作循环图,由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律,以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况,可以用位移循环图(L—t),速度循环图(v—t),或速度与位移循环图表示,由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图,纵坐标L表示活塞位移,横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间,曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图,第一种如图9-2中实线所示,液压缸开始作匀加速运动,然后匀速运动,

液压缸的设计计算

液压缸的设计计算-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

液压缸的设计计算 作为液压系统的执行元件,液压缸将液压能转化为机械能去驱动主机的工作机构做功。由于液压缸使用场合与条件的千差万别,除了从现有标准产品系列选型外,往往需要根据具体使用场合自行进行设计。 设计内容 液压缸的设计是整个液压系统设计中的一部分,它通常是在对整个系统进行工况分析所后进行的。其设计内容为确定各组成部分(缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、排气装置等)的 结构形式、尺寸、材料及相关技术要求等,并全部通过所绘制的液压缸装配图和非标准零件工作图反映这些内容。 液压缸的类型及安装方式选择 液压缸的输入是液体的流量和压力,输出的是力和直线速速,液压缸的结构简单,工作可靠性好,被广泛地应用于工业生产各个部门。为了满足各种不同类型机械的各种要求,液压缸具有多种不同的类型。液压缸可广泛的分为通用型结构和专用型结构。而通用型结构液压缸有三种典型结构形式: (1)拉杆型液压缸 前、后端盖与缸筒用四根(方形端盖)或六根(圆形端盖)拉杆来连接,前、后端盖为正方形、长方形或圆形。缸筒可选用钢管厂提供的高精度冷拔管,按行程长度所相应的尺寸切割形成,一般内表面不需加工(或只需作精加工)即能达到使用要求。前、后端盖和活塞等主要零件均为通用件。因此,拉杆型液压缸结构简单、拆装简便、零件通用化程度较高、制造成本较低、适于批量生产。但是,受到行程长度、缸筒内径和额定压力的限制。如果行程长度过长时,拉杆长度就相应偏长,组装时容易偏歪引起缸筒端部泄漏;如缸筒内径过大和额定压力偏高时,因拉杆材料强度的要求,选取大直径拉杆,但径向尺寸不允许拉杆直径过大。 (2)焊接型液压缸 缸筒与后端盖为焊接连接,缸筒与前端盖连接有内螺纹、内卡环、外螺纹、外卡环、法兰、钢丝挡圈等多种形式。 焊接型液压缸的特点是外形尺寸较小,能承受一定的冲击负载和严酷的外界条件。但由于受到前端盖与缸筒用螺纹、卡环或钢丝挡圈等连接强度的制约缸筒内径不能太大和额定压力不能太高。 焊接型液压缸通常额定压力Mpa P n 25≤、缸筒内径mm D 320≤,在活塞杆和缸筒的加工条件许可下,允许最大行程m S 1510-≤。

叉车液压系统设计

叉车液压系统设计

液压课程设计 设计说明书 设计题目:叉车液压系统设计 机械工程学院 机械维修及检测技术教育专业 机检3333班 设计者: 指导教师: 12月27日

课程设计任务书 机械工程学院机检班学生 课程设计课题:叉车液压系统设计 一、课程设计工作日自年 12 月 23 日至年 12 月 27 日 二、同组学生 三、课程设计任务要求(包括课题来源、类型、目的和意义、基 本要求、完成时间、主要参考资料等): 1.目的: (1)巩固和深化已学的理论知识,掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法; (2)正确合理地确定执行机构,运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的、高效的液压系统; (3)熟悉并运用有关国家标准、设计手册和产品样本等技术资料。 2.设计参数: 叉车是一种起重运输机械,它能垂直或水平地搬运货物。请设计一台X吨叉车液压系统的原理图。该叉车的动作要求是:货叉提升抬起重物,放下重物;起重架倾斜、回位,在货叉有重物的情况下,货叉能在其行程的任何位置停住,且不下滑。提升油缸经过链条-动滑轮使货叉起升,使货叉下降靠自重回位。为了使货物在货叉上放置角度合适,有一对倾斜缸能够使起重架前后倾斜。已知条件:货叉起升速度 V,下降速度最高不超过2V, 1

加、减速时间为t,提升油缸行程L,额定载荷G。倾斜缸由两个单杠液压缸组成,它们的尺寸已知。液压缸在停止位置时系统卸荷。 3.设计要求: (1) 对提升液压缸进行工况分析,绘制工况图,确定提升尺寸; (2) 拟定叉车起重系统的液压系统原理图; (3) 计算液压系统,选择标准液压元件; (4) 对上述液压系统中的提升液压缸进行结构设计,完成该液压缸的相关计算和部件装配图设计,并对其中的1-2非标零件进行零件图的设计。 4.主要参考资料: [1] 许福玲.液压与气压传动.北京:机械工业出版社, .08 [2] 陈奎生.液压与气压传动.武汉:武汉理工大学出版社, .8 [3] 朱福元.液压系统设计简明手册.北京:机械工业出版

液压马达参数计算

(1)液压马达参数计算 ①液压马达理论输出扭矩T : 12m D F T η??= 式中:1m η为传动机械效率,取95.01=m η 则:m N T ·76.26695.0052.05400=??= ②液压马达理论每转排油量q : m p T q ηπ?= 2 式中:p 为液压马达工作压力,Mpa p 8= m η为液压马达机械效率,取9.0=m η 则 r ml p T q m /2339 .0815976 .2662=??=?= ηπ 故液压马达实际输出转矩为:m N pq T m ·7.2669.02338159.02s =???== π η ③液压马达转速n : 摩擦轮处转速:n 1min /7.36104 .014.3602.0r d v =??== π 由于马达转速较高,因此选择减速器作为中间减速装置,选取减速器传动比6.5=i ,传动效率为90%。 则液压马达转速:n i n ?=1min /5.2057.366.5r =?= ④液压马达所需流量Q : v n q Q η1 ? ?= 式中:v η为容积效率,取9.0=v η 则m in /2.539 .01 5.205102331 3l n q Q v =? ??=? ?=-η ⑤液压马达输出功率P : 2.612.61m v c q p q p P ηηηη????=??= 式中:c η为减速器传动效率,9.0=c η

v η为液压马达容积效率,9.0=v η m η为液压马达机械效率,9.0=m η 则Kw q p q p P m v c 1.52 .619 .09.09.02.5382.612.61=????=????=??= ηηηη P >min P ,因此液压马达可使设备进行传动。 (2)液压马达型号的选择 在对液压马达进行选型时需要考虑转速范围、工作压力、运行扭矩、总效率、容积效率、滑差率以及安装等因素和条件。首先根据使用条件和要求确定马达的种类,并根据系统所需的转速和扭矩以及马达的持性曲线确定压力压力降、流量和总效率。然后确定其他管路配件和附件。 选取液压马达时还要注意以下问题: ①在系统转速和负载一定的前提下。选用小排量液压马达可使系统造价降低,但系统压力高,使用寿命短;选用大排量液压马达则使系统造价升高.但系统压力低,使用寿命长。至于使用大排量还是小排量液压马达需要综合考虑。 ②由于受液压马达承载能力的限制,不得同时采用最高压力和最高转速,同时还耍考虑液压马达输出轴承受径向负载和轴向负载的能力。 ③马达的起动力矩应大于负载力矩,一般起动力矩Mo=0.95M 。 综合以上分析,选用内啮合摆线式齿轮液压马达,其功率P=5Kw ,转矩T ≥266.7m N ?,工作转速min /206r n ≤,则液压马达型号为BM2-250,具体参数如表4-1。 表4-1

液压缸设计

第一章液压系统设计 1.1液压系统分析 1.1.1 液压缸动作过程 3150KN热压成型机液压系统属于中高压液压系统,涉及快慢速切换、多级调压、保压补压等多个典型的液压回路。工作过程为电机启动滑块快速下行滑块慢速下行保压预卸滑块慢速回程滑块快速回程推拉缸推出推拉缸拉回循环结束。按液压机床类型初选液压缸的工作压力为28Mpa,根据快进和快退速度要求,采用单杆活塞液压缸。1.1.2液压系统设计参数 (1)合模力; (2)最大液压压28Mp; (3)主缸行程700㎜; (4)主缸速度υ 快=38㎜/s、 υ 慢=4.85㎜/s。 1.1.2分析负载 (一)外负载压制过程中产生的最大压力,即合模力。 (二)惯性负载 设活塞杆的总质量m=100Kg,取△t=0.25s (三)阻力负载 活塞杆竖直方向的自重 活塞杆质量m≈1000Kg,同时设活塞杆所受的径向力等于重力。 静摩擦阻力 动摩擦阻力 由此得出液压缸在各个工作阶段的负载如表****所示。

表*** 液压缸在各个工作阶段的负载F 工况负载组成负载值F工况负载组成负载值F 启动981保压3150×103加速537补压3150×103快速491快退+G10301按上表绘制负载图如图***所示。 F/N v/mm·s-1 537 491 981 38 4.85 0 l/mm 0 l/mm -491 -981 -38 由已知速度υ 快=38㎜/s、 υ 慢=4.85㎜/s和液压缸行程s=700mm,绘制简略速度图,如 图***所示。 1.2确定执行元件主要参数 1.2.1 液压缸的计算 (一)液压缸承受的合模力为3150KN,最大压力p1=28Mp。 鉴于整个工作过程要完成快进、快退以及慢进、慢退,因此液压缸选用单活塞杆式的。在液压缸活塞往复运动速度有要求的情况下,活塞杆直径d根据液压缸工作压力选取。 由合模力和负载计算液压缸的面积。 将这些直径按GB/T 2348—2001以及液压缸标准圆整成就近标准值,得:

液压传动系统设计与计算

液压传动系统设计与计算 第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下: 1.明确设计要求,进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容,上述设计步骤可能会有所不同,下面对各步骤的具体内容进行介绍。第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时,首先应明确以下问题,并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求,如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境,如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 位移循环图图9-1 在上述工作的基础上,应对主机进行工况分析,工况分析包括运动分析和动力分析,对复杂的系统还需编制负载和动作循环图,由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律,以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况,可以用位移循环图(L—t),速度循环图(v—t),或速度与位移循环图表示,由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图,纵坐标L表示活塞位移,横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间,曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图,第中实线所示,液压缸开始作匀加速运动,然后匀速运动,9-2一种如图

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