上料机系统设计说明书
上料机说明书

主要产品料斗干燥机自动填料机模具控温机工业冷水机塑料混色机粉碎机自动填料机使用说明书目录一.各部份构造和名称二.规格表三.操作说明四.安装和连接五.清洁和保养六.故障和排除方法一. 各部份构造和名称1电控箱2电脑板3马达4脚轮5吸气口6滤清器护罩7滤清器8黑胶管9吸气口弯管10料斗上盖11过滤网12吸料口弯管13密封圈14排气口15四方底座16大平衡块17小平衡块18排气口19过滤网胶圈20储料桶21弹簧扣22感应开关23感应开关护罩24斜口25落料板六.故障和排除方法1.无电源显示原因:保险丝烧掉,或电脑板坏掉。
排除:更换保险丝或线路板。
2.烧保丝原因:接触器线圈短路,或电脑板有短路,300和700机可能是马达短路。
排除:确定后更换或维修其损坏零件。
排除:维修或更换马达,清理粉尘,更换负载器。
3.总是缺料报警原因:感应信号不能断开,或电脑板损坏.或小平衡块位置离感应开关太近。
排除:检查感应开关,信号线和金属接头是否短路或更换电脑板,或调整小平衡块。
4.总是满桶原因:感应信号不能闭合,或电脑板损坏。
排除:检查感应开关,信号线和金属接头是否断路或调整小平衡块。
5.总是过载原因:马达损坏,或马达粉尘过多,或负载器坏掉。
排除:维修或更换马达,清理粉尘,更换负载器。
6.吸力不足原因:过滤器或过滤网堵塞,管路漏气,真空料斗漏气。
排除:清理粉尘,查找漏气原因。
二.规格表spec list三.操作说明1.功能设定①使用前先将电脑板进行功能设定,具体方法是通电后,且仅当电脑板电源灯亮起时,请按住键不放,3秒后显示屏上会显示出当前功能,放手后再按,会依次在C1-C2- C3三个功能之间切换,字符同时在闪动,在某个功能上停止按键后,电脑板将记忆所选取的吸料方式。
② C1功能:按所选时间自动吸料,连续3次无料则缺料报警。
2.操作方法①功能选择后,在功能符号在闪烁时,可以按或键在0-99秒之间任意设定时间,建议设定在12-17秒之间(过长或过短都会引起机器不正常工作),停止按键后,电脑板自动记忆所选取时间。
上料机液压系统课程设计

液压与气压传动课程设计姓名:廖聪学号:7层次:本科专业:机械电子工程班级:15机电2班指导教师:刘方方2017年12月目录任务书................................... 错误!未定义书签。
一、明确系统设计的要求,进行工况分析 (2)明确系统设计的要求 (2)分析液压系统工况 (2)二、确定液压缸主要参数 (4)初选液压缸的工作压力 (4)计算液压缸主要参数 (4)各工作阶段的时间计算 (6)计算液压缸流量、压力和功率 (6)绘制液压缸的工况图 (7)三、液压系统图的拟定 (8)液压系统的拟定 (8)拟定液压系统原理图 (9)四、计算与选择液压元件 (10)确定液压泵的型号及电动机功率 (10)选择阀类元件及辅助元件 (11)五、验算液压系统的主要性能 (13)压力损失验算 (13)液压系统的发热和温升验算 (16)参考文献 (17)设计心得 (17)任务书设计一台上料机液压系统,要求该系统完成:快速上升——慢速上升(可调速)——快速下降——下位停止的半自动循环。
采用90°V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动、制动时间均为,液压缸的机械效率为。
设计原始数据如下表所示。
请完成以下工作:1、进行工况分析,绘制工况图。
2、拟定液压系统原理图(A4)。
3、计算液压系统,选择合适的液压元件。
4、编写液压课程设计说明书。
上料机示意图如下:图1 上料机示意图一、明确系统设计的要求,进行工况分析明确系统设计的要求上料机是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机器。
机器将材料从低的位置运到高的位置,当材料取走后按下按钮,机器从高的位置回到低的位置。
实现沿垂直向方向的“快速上升——慢速上升(可调速)——快速下降——下位停止”的半自动循环。
工作循环拟采用液压传动方式来实现。
故拟选定液压缸作执行机构。
分析液压系统工况1)运动分析根据各执行在一个工作循环内各阶段的速度,绘制其循环图,如图所示:图上料机动作循环图2)负载分析a)工作负载:F F=F F=4500+800=5300Fb)摩擦负载:F F=FF FFFF?2,由于工件为垂直起开,所以垂直作用于导航的载荷可由间隙和结构尺寸,可知F F=60F,取F F=0.2,F F= 0.1 , V型角,一般为90°,则静摩擦负载:F FF=F F F FFFF45°=0.2×60FFF45°=16.97F动摩擦负载:F FF=F F F FFFF45°=0.1×60FFF45°=8.49Fc)惯性负载Fa惯性负载为运动部件在起动和制动的过程中可按F=ma=FF ?F?F计算。
上料机液压课程设计附带图纸

机械制造与自动化专业《液压传动》课程设计说明书班级:机制091学号: *********姓名:***目录1.工况分析及参数确定 (2)1.1工况分析 (2)1.2参数确定 (4)2.液压系统原理图的拟定 (6)3.液压缸结构设计 (8)4.参考文献 (10)5.设计总结 (10)液压课程设计题目题目:设计一台上料机液压系统,要求该系统完成:快速上升——慢速上升(可调速)——快速下降——下位停止的半自动循环。
采用900V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动、制动时间均为0.5s,液压缸的机械效率为0.9。
设计原始数据如下表所示。
试完成以下工作:1、进行工况分析,绘制工况图。
2、拟定液压系统原理图(A3)。
3、计算液压系统,选择标准液压元件。
4、绘制液压缸装配图(A3)5、编写液压课程设计说明书。
上料机示意图如下:1.工况分析及参数确定1.1工况分析液压系统的工况分析是指对液压系统执行元件的工作情况分析,以了解工作过程中执行元件在各个工作阶段中的流量、压力和功率的变化规律,并将其用曲线表示出来,作为确定液压系统主要参数,拟定液压系统方案的依据。
1.运动分析根据各执行元件在一个工作循环内各阶段的速度,绘制其循环图,如下图所示:2.负载分析(1)工作负载:L F =Fg=1000N+5000N=6000N(2)摩擦负载:2sin ∂=Nf fF F F N --运动部件及外负载对支撑面的正压力(N );f --摩擦系数,分为静摩擦系数(f=0.2-0.3)和动摩擦系数(f=0.05-0.1) α——V 形导轨的夹角,这里为90度。
由于工件为垂直起升,所以垂直于导轨的载荷由上可知F N =60N 取0.2,0.1,d fs f == 则有 静摩擦负载:F fs 0.26016.97sin 45N 动摩擦负载:F fd0.1608.49sin 45N(3)惯性负载:惯性负载F a 是由运动部件的速度变化所引起的,可根据牛顿第二定律确定,即 F a =ma=G v X g t G---运动部件的重力(N ) g---重力加速度,29.8mgs△v---速度变化值(s m )△t---速度变化所需时间(s )加速:F a160000.04555.109.80.5G v N g t减速:F a260000.0450.01339.189.80.5G v N g t制动:F a3 60000.01315.919.80.5G v N gt反向加速:F a460000.05567.359.80.5G v N g t下拉制动:F a5467.35a G v F N gt根据以上的计算,考虑到液压缸垂直安放,其重量较大,为防止因自重而自行下滑,系统中应设置平衡回路,因此,在对快速向下运动的负载分析时,就不考虑滑台的重量,则液压缸各阶段中的负载,如下表fs L F F 1fd L a F F F 6063.59fd L F F 6008.492fd L a F F F 5969.31fdL F F6008.493fd L a F F F 5992.584fd a F F75.84 fd F 8.495fda F F-58.861.2参数的确定液压缸工作压力主要根据运动循环各阶段的最大总负载来确定,此外,还需要考虑一下因素:(1)各类设备的不同特点和使用场合(2)考虑经济和重量因素,压力选得低,则元件尺寸大,重量重,压力选得高一些,则元件尺寸小,重量轻,但对元件的制造精度,密封性能要求高。
上料机液压系统设计

上料机液压系统设计液压系统是现代集成化机械系统中重要的能源转换和传递系统之一。
上料机是目前在工业和农业领域广泛使用的一种机械设备,其关键部分之一就是液压系统。
本文将着重探讨上料机液压系统的设计。
上料机的液压系统由油箱、液压泵、液压阀、油缸和相关管路等组成。
其工作原理如下:1. 油箱:存储液压油,保证液压系统正常运作。
2. 液压泵:将液压油从油箱抽出,提高液压油的压缩力,通过高压管路输送到油缸中。
3. 液压阀:根据上料机的工作需要,对液压油进行流量、压力、方向、速度等的控制。
4. 油缸:将液压油的能量转化成工作机械的运动能量,从而实现上料机的工作。
上料机的液压系统设计要保证其工作稳定性、高效性、可靠性和安全性。
具体要求如下:1. 稳定性:设计过程要充分考虑上料机在不同工况下的液压系统工作压力、流量、速度及其互相之间的协调性,保证液压系统的稳定性。
2. 高效性:在设计上料机液压系统时,应尽量减小液压系统中的压力损失和能量损失,提高液压系统的效率。
3. 可靠性:液压系统的选材和设计都要符合机械设备的使用环境和工作要求,采用优质的液压元件,减少液压系统疲劳寿命的降低。
4. 安全性:设计应密切配合操作控制系统,以保证使用者在使用上料机过程中的人身安全。
2. 定位液压元件:根据上料机的结构和工作要求,液压元件应放置在机体的适当位置,以方便保养和维修。
3. 确定液压元件的位置和尺寸:根据液压元件的尺寸,结合机体的大小,进行适配和安排液压元件的位置,并设计好管路。
4. 确定液压元件的性能参数:根据液压元件的规格,确定其性能参数,以保证上料机液压系统的稳定性和可靠性。
5. 做好液压元件的密封:设计液压系统必须做好密封,以避免油液泄露和气泡侵入,影响上料机液压系统的正常工作。
6. 做好液压系统的疏水系统:设计上料机液压系统时要考虑疏水系统的建立,以保证油液中的杂质和水分被排出去,保证油品自身的质量。
7. 做好液压系统的清洗和调试:在设计完上料机液压系统后,需要进行清洗和调试,检查液压元件的工作状态是否正常,以保证上料机液压系统的高效、稳定、可靠工作。
上料机液压系统设计说明书(有全套图纸)

《液压传动》课程设计说明书一、液压传动课程设计的目的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方法和步骤。
2、锻炼机械制图,结构设计和工程运算能力。
3、熟悉并会用有关国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。
4、提高学生使用计算机绘图软件(如AUTOCAD、PRO/E等)进行实际工程设计的能力。
二、液压课程设计题目题目(二)设计一台上料机液压系统,要求该系统完成:快速上升——慢速上升(可调速)——快速下降——下位停止的半自动循环。
采用900V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动、制动时间均为0.5s,液压缸的机械效率为0.9。
设计原始数据如下表所示。
试完成以下工作:1、进行工况分析,绘制工况图。
2、拟定液压系统原理图(A3)。
3、计算液压系统,选择标准液压元件。
4、绘制液压缸装配图(A1)。
5、编写液压课程设计说明书。
上料机示意图如下:图2 上料机示意图数参 据数 数 据I II√III IV V 滑台自重(N ) 800 1000 1200 1400 1600 工件自重(N ) 4500 5000 5500 5800 6000 快速上升速度(mm/s ) 40 4550 55 60 快速上升行程(mm ) 350 350 400 420 450 慢速上升速度(mm/s ) ≤10 ≤13 ≤16 ≤18 ≤20 慢速上升行程(mm ) 100 100 100 100 100 快速下降速度(mm/s ) 45 55 55 60 65 快速下降行程(mm )400450500550600目录一.工况分析 (2)二.负载和速度图的绘制 (5)三.液压缸主要参数的确定 (6)四.液压系统的拟定 (9)五.液压元件的选择 (10)六.液压缸的设计 (11)七.拟定液压系统原理图 (14)八.绘制液压缸装配图 (14)九.参考文献 (14)一、工况分析对液压传动系统九、小结通过液压课程设计练习,对这学期学习的液压传动知识比较系统的归纳总结,用学到的理论知识去解决实际问题,加深了基础知识的掌握,对液压传动这门课程有了更清晰的认识。
上料机液压系统设计任务书

上料机液压系统设计任务书
1、设计题目:上料机液压系统的设计
2、设计时间:2015年2月---2015年5月
3、设计参数:
工件重量为4000N,滑台重量为1500N
快速上升行程为300mm,速度要求≥50mm/s
慢速上升行程为100mm,最小速度为7mm/s
快速下降行程为400mm,下降速度要求≥50mm/s
滑台采用v型导轨,导轨面的夹角为90度,滑台与导轨的最大间隙为2mm
起动加速与减速时间均为0.5s , 液压缸的机械效率为0.91
工作循环及要求:快速上升→慢速上升→停留→快速下降→停止
4、设计内容:
(1)完成液压控制系统的设计计算(包括负载分析、执行元件主要参数的确定、拟定液压系统原理图、选择液压元
件和验算液压系统性能等)
(2)设计液压缸,并绘制液压缸的结构图、零件图以及缮写明细表
(3)设计论文
正文主要包括
a) 调研阶段的设计方案论证及确定
b) 机构作用原理
c) 设计分析计算
d) 关键零部件的设计说明
e)结束语
指导教师:。
上料机液压系统设计
上料机液压系统设计液压系统在上料机中的设计是非常重要的,它是实现上料机正常工作的关键组成部分。
本文将从液压系统的组成、工作原理、设计要求及优化等方面进行详细介绍。
一、液压系统组成液压系统主要由液压源、执行元件、控制元件、辅助元件及液压工作介质等组成。
1.液压源:通常由液压泵提供动力,将机械能转化为液压能。
2.执行元件:主要有液压缸、液压马达等。
在上料机中,液压缸用于实现上料斗的升降和倾斜等动作。
3.控制元件:包括阀门、阀芯、阀座等。
通过对液压油流进行控制和调节,实现液压系统各个部件的协调工作。
4.辅助元件:主要有油箱、滤清器、冷却器等。
油箱提供液压油的贮存和冷却,滤清器用于过滤液压油中的杂质,冷却器用于降低液压油的温度。
5.液压工作介质:通常采用液压油作为液压系统的工作介质。
液压油具有一定的粘度和热稳定性,能够在高温和高压力下正常工作。
二、液压系统工作原理液压系统的工作原理是基于帕斯卡定律。
即压力在静态液体中传递时,作用在液体上的力是与所受面积成正比的。
根据这一原理,液压系统通过控制液压油的流量和压力,实现对液压缸的控制。
当液压系统启动时,液压泵将液压油从油箱中吸入,在压力作用下,向执行元件(液压缸)提供动力。
通过控制元件的控制,可以实现液压油的流向和压力调节,从而实现上料斗的升降和倾斜等动作。
三、液压系统设计要求1.性能要求:液压系统在上料机中的设计应保证系统的工作性能稳定可靠,具有较高的工作效率和运行平稳性。
2.安全要求:液压系统设计应考虑到系统的安全性,包括液压元件的强度和稳定性,系统的漏油及漏压检测与报警等。
3.节能要求:液压系统设计应尽可能降低能源损耗,提高系统的能源利用率。
4.维修保养要求:液压系统的设计应便于维修和保养,包括易于检修和更换液压元件,便捷的油液更换与滤清以及液压系统的保养周期等。
四、液压系统设计优化针对上述设计要求,可以通过以下方式对液压系统进行优化设计:1.选择合适的液压元件:根据上料机的工作条件和需求,选择适合的液压泵、液压缸和控制阀等元件,保证其质量和性能符合要求。
自动上下料设备开发式样书
自动上下料设备开发式样书
开发样书
一、项目概述
本项目是针对厂家采购自动上下料设备,主要应用于冲孔或折弯加工的机械自动化设备。
目的是提高生产效率,减少劳动成本,实现智能化操作。
二、项目要求
1.设备结构坚固可靠,并具备稳定的运行参数,方便长期的使用;
2.设备能够自动上下料,并能实现自动化操作,确保生产效率;
3.设备能够有效的节省人力成本,提高各种加工效率;
4.操作简单,安全可靠,可以满足不同的生产要求;
5.设备应采用先进的电脑控制系统,可以很好地操控设备,确保设备的安全、稳定运行;
6.设备的价格合理,应在规定的采购费用内;
7.设备维修简单,技术服务人员应能及时响应,对客户提供及时的支持和帮助。
三、执行方案
1.设备结构设计:在设备结构设计上,采用优质金属材料制作,强度高,耐冲击,结构紧凑,设备运行平稳、可靠、稳定性能良好,可长期正常使用;
2.运行参数设定:采用先进微电子技术,拥有多种运行模式,可自由
调节设定参数,使操作更加便捷方便;
3.自动上下料功能:采用光电传感器实现自动上下料,拆装方便快捷,节省人力,提高生产效率;。
上料机液压系统设计说明书
第二章工况分析
2.1 运动分析
按照上料机的工作要求和执行元件的运动规律,绘制出执行元件的工作循环(如图2-1所示)和速度-位移曲线(如图2-2所示),即速度循环。
2-1
2-2
2.2 负载分析
1)工作负载
2)摩擦负载
由已知垂直于导轨的压紧力为60N,即 , 。取 =0.2, 则有:
静摩擦负载 =16.97N
动摩擦负载 =8.48N
3)惯性负载
加速
减速
制动
反向加速
反向制动
根据以上计算,考虑到液压缸垂直安放,其重量较大,为防止因自重而自行下滑,系统中应设置平衡回路。因此,在对快速向下运动的负载分析时,就不考虑滑台的重量。则液压缸各阶段中的负载如表2-1所示(
表2-1液压缸各阶段的负载
工况
计算公式
总负载F/N
5.1选择供油方式
工程上常用的液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。齿轮泵按其结构形式可分为外啮合式和内啮合式两种。齿轮泵结构简单、制造方便、价格低廉、工作可靠、维修方便,常用于低压系统。叶片泵按输出流量是否可变,可分为定量叶片泵和变量叶片泵;按每转吸压油次数和轴、轴承等零件所承受的径向液压力,又分为单作用和双作用式。叶片泵结构紧凑、体积小、运转平稳、噪声小使用寿命长,常用于中高压系统中。柱塞泵常用于高压大流量和流量需要调节的液压系统中。
平衡锁紧回路为防止在上端停留时重物下落和在停留期间内保持重物的位置,特在液压缸的下腔进油路上设置了液控单向阀;另一方面,为了克服滑台自重在快下过程中的影响,设置了一单向背压阀。
5.3 液压回路的综合
液压系统原理图见附图1。
第六章 液压缸结构设计
1)缸体组件连接方式
缸体组件与活塞组件构成密封的容腔,承受油压的作用,因此缸组件要有足够的强度,较高的表面精度和可靠的密封性。常见的缸体组件连接形式有:法兰式连接、半环式连接、螺纹式连接、拉杆式连接、焊接式连接。
自动上料装置说明书
硬质合金棒料上料装置方案设计说明书目录一、设计题目与要求 (3)1.设计题目 (3)二、自动上料装置简介 (4)2.1简介 (4)2.2意义 (4)三、自动上料装置的分类 (5)四.料斗式自动上料装置 (6)4.1简介 (6)4.2料斗式自动上料装置 (6)五.定向机构 (8)5.1定向机构的工作原理 (8)5.2定向分级 (8)5.3自动定向的基本方法 (8)六.总体设计 (10)6.1振动式料斗简介 (10)6.2振动式料斗的工作原理 (10)6.3振动式料斗的设计 (10)6.4隔料器 (11)6.5定向装置 (12)七、体会与小结 (14)一、设计题目与要求1.设计题目:实现硬质合金棒筋的自动定向,并进行原理仿真。
毛坯零件图如下:分析:2.1.简介:在自动化加工、装配生产线中,能自动完成将工件向加工或装配机械供给并上料的装置,称为自动上料装置。
上料装置广泛应用于生产实践,其所涉及的范围有:石化、化工、电力、冶金、建材、制药、轻工业、铁路、机械制造业、食品加工业等等诸多行业。
2.2意义:零件自动上下料装置是自动机床不可缺少的辅助装置。
当机床实现了加工循环的自动化以后,还只是半自动机床——当完成一个加工循环后必须停车,由工人进行装卸工件,再次启动,才能完成下一次循环。
当装备了自动上下料装置后,由于机床在完成一个加工循环后自动装卸工件,整个加工能够完成,构成全自动加工系统。
自动上料装置应用于生产实践,不仅能大大的提高生产力,减轻工人劳动强度,保障生产安全,而且对提高产品质量,降低成本,促进产业结构的合理化起到积极的作用。
工作内容:将工件自动地安装到机床夹具上根据工作特点和自动化程度的不同可分为:料仓式 : 半自动上料装置料斗式 : 全自动上料装置料仓式料斗式定义将人工整理好的零件(已定向状态)贮存于贮料器后进行供料的装置将零件杂乱地(未定向状态)贮存于贮料器后,使零件自动定向进行供料的装置特点工件靠人工定向排列,然后靠机构自动运装到夹具工件成批地倒入料斗,从定向排列到运装至夹具地点全部自动完成实用范围用于产量大,但因重量、尺寸及几何形状特点难于自动排列的工件,如:曲轴、连杆及单件工序时间长的工件用于形状简单、重量不大、批量很大、生产率很高、工序时间很短的工件、紧固件、轴承、仪表、五金等。
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上料机液压系统设计说明书学院:湖北理工学院机电工程学院班级:姓名:学号:指导老师:组员:设计目的:液压系统的设计是整机设计的重要组成部分,主要任务是综合运用前面各章的基础知识,学习液压系统的设计步骤、内容和方法。
通过学习,能根据工作要求确定液压系统的主要参数、系统原理图,能进行必要的设计计算,合理地选择和确定液压元件,对所设计的液压系统性能进行校验算,为进一步进行液压系统结构设计打下基础。
设计步骤和内容:(1)明确设计要求,进行工况分析;(2)确定液压系统的主要性能参数;(3)拟订液压系统原理图;(4)计算和选择液压元件;(5)验算液压系统的性能;(6)液压缸设计;(7)绘制工作图,编写技术文件,并提出电气控制系统的设计任务书。
一.明确设计要求,进行工况分析1.1 明确设计要求设计一台上料机液压系统,要求驱动它的液压传动系统完成快速上升→慢速上升→停留→快速下降的工作循环。
采用90度V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动和制动的时间均为0.5s,液压缸的机械效率为0.9。
其垂直上升工作的重力为4500N,滑台的重量为800N,快速上升的行程为300mm,其最小速度为40mm/s;慢速上升行程为100mm ,其最小速度为10mm/s ;快速下降行程为400mm ,速度要求45mm/s.1.2 工况分析负载分析就是研究各执行元件在一个工作循环内各阶段的受力情况。
工作机构作直线运动时,液压缸必须克服的负载为:F=F C +F f +F I 式中F C 为工作阻力,F f 为摩擦阻力,F I 为惯性阻力. (1)工作负载此系统的工作阻力即为工件的自重与滑台的自重。
F c =F G =(4500+800)N=5300N (2)摩擦负载此系统的摩擦阻力为滑台所受阻力,与导轨的形状,放置情况和运动状态有关。
此系统为v 型导轨,垂直放置,故为F f =fF N /sin 2a 取静摩擦系数为f s =0.2,动摩擦系数为f d =0.1 静摩擦负载为F fs =0.2×120/sin ︒45=33.94N 动摩擦负载为F fd =0.1×120/sin ︒45=16.97N (3)惯性负载惯性负载是运动部件的速度变化时,由其惯性而产生的负载,可用 牛顿第二定律计算:F a =ma=tvg △△G ,g=9.8m/s 2加速:F a1=t v g △△G =8.95300×5.004.0=43.265N 减速:F a2=t v g △△G =8.95300×5.001.0-04.0=32.449N制动:F a3=t v g △△G =8.95300×5.001.0=10.816N 反向加速:F a4=t v g △△G =8.95300×5.0045.0=48.673N 反向制动:F a5=F a4=48.673N根据以上的计算,考虑到液压缸垂直安放,其重量较大,为防止因自重而自行下滑,系统中应设置应平衡回路。
因此,在对快速向下运动的负载分析时,就不考虑滑台的重量,则液压缸各阶段中的负载,如下表(m =0.9)。
表一:液压缸各阶段的负载按前面的负载分析及已知的速度要求,行程限制等,绘制出负载和速度图(如下所示)二.确定液压系统的主要性能参数;液压缸工作压力主要根据运动循环各阶段的最大总负载力来确定,此外,还需要考虑一下因素:(1)各类设备的不同特点和使用场合。
(2)考虑经济和重量因素,压力选得低,则元件尺寸大,重量重,压力选得高一些,则元件尺寸小,重量轻,但对元件的制造精度,密封性能要求高。
2.1初选液压缸的工作压力根据分析此设备的负载不大,按类型属机床类,所以初选此设备的工作压力为1.5Mpa 。
2.2 计算液压缸的尺寸 A=mηP F式中:F---液压缸上的外负载 P---液压缸的工作压力 m---液压缸的工作效率A---所求液压缸有有效工作面积 A=mηP F=5308.484/(0.9×1.5×105)=39.385×10-4m 2液压缸内径D=πA 4=14.31032.3944-⨯⨯=7.08×10-2m按标准值取D=80mm ,由222d -D D =4045得,d=34.1mm按标准值取d=35mm 活塞宽度:B=0.8D=48mm 导向套长度:C=0.8d=28mm 液压缸缸套长度:L=400+B+C=476mm无杆腔面积:A 1=41πD 2=4π×82=50.24cm 2有杆腔面积:A 2=41π(D 2-d 2)=4π×(82-3.52)=40.64cm 2L/d=400/35=11.2>10,应该校核活塞杆的纵向抗弯强度或稳定性。
根据液压缸一端固定,另一端为铰链,取末端系数为n=2.活塞材料用中碳钢,查表得材料强度的试验值f=4.9×108,Pa ,系数为a=1/5000,柔性系数为m=85,J=64d 4π,A=4d 2π,K=K J =4d =8.75mm因为K L =75.8476=54.4<m n =852=120.2,由戈登—兰金公式 P K =2n a 1f )(K L A +=26-2875.8476500021110354109.4)(π⨯+⨯⨯⨯⨯N=3.636×105N 取安全系数n k =4时,K K P n =510636.35⨯N=72720N>5955.814N稳定性满足,故可以安全使用。
2.3求液压缸的最大流量q 快上=A 1V 快上=50.24×10-4×40×10-3m 3/s=12.06L/min q 慢上=A 1V 慢上=50.24×10-4×10×10-3m 3/s=3.01L/min q 快下=A 2V 快下=40.64×10-4×45×10-3m 3/s=10.97L/min 2.4求液压缸的最大压力 快上:P 1=2121P A A A F +=2.045401024.50968.53164-⨯+⨯=1.236MPa 慢上:P 1=2121P A A A F +=2.045401024.50968.53164-⨯+⨯=1.236MPa 快下:P 1=2212P A A A F +=0.0042MPa2.5 求液压缸的最大功率快上:P1=P1q1=1.236×106×200.96×10-6W=248.386W慢上:P1=P1q1=1.236×106×50.24×10-6W=62.097W快下:P1=P1q1=0.0042×106×182.88×10-6W=0.768W 2.6 绘制工况图表二:液压缸各阶段的流量,压力和功率三.液压系统原理图3.2液压系统工作过程分析(1)快上进油路:泵2(单向变量泵)→三位四通电磁换向阀5右位(2YA得电)→液控单向阀6→单向背压阀7→液压缸下腔回油路:液压缸上腔→二位二通电磁换向阀9左位(3YA失电)→三位四通电磁换向阀5→油箱(2)慢上进油路:泵2(单向变量泵)→三位四通电磁换向阀5右位(2YA得电)→液控单向阀6→单向背压阀7→液压缸下腔回油路:液压缸上腔→调速阀10(3YA得电)→三位四通电磁换向阀5→油箱(3)停留三位四通电磁换向阀5中位,泵输出的油液被三位四通电磁换向阀5堵住,液压缸停止运动,液控单向阀锁紧回路,背压阀7起背压作用(4)快下进油路:泵2→三位四通电磁换向阀5左位(1YA得电)→二位二通电磁换向阀9左位(3YA失电)→液压缸上腔回油路:液压缸下腔→单向背压阀7→液控单向阀6反向打开→三位四通电磁换向阀5→油箱为了防止在上端停留时重物下落和在停留的期间内保持重物的位置,特在液压缸的下腔进油路设置液控单向阀;另一方面,为了克服滑台在快下过程中的影响,设置了单向背压阀。
四.液压元件的选择4.1液压泵型号和电机的选择液压缸在整个工作循环中的最大压力为1.236MPa压力损失为∑P △=0.45MPa压力泵的最大工作压力为P P ≥P max +∑P △=1.686MPa液压泵向液压泵供油时,若回路中的泄漏按10%计算,则泵的总流量为q P =1.1×12.06L/min=13.266L/min ,由于溢流阀最小稳定流量为2L/min ,工进时液压泵所需流量为3.01L/min ,高压泵的流量不得少于(2+3.01)L/min=5.01L/min 。
根据以上压力和流量的数值查产品目录,故应选用YB 1—16/16型的叶片泵,其额定压力为6.3MPa ,容积效率PV η≥85%,总效率P η≥76.5% 功率为W W q P P P PP P 29.487765.06010266.1310686.13-6=⨯⨯⨯⨯==η, 选择电动机型号Y90L —4,功率为1.5KW,额定转速为1400r/min 。
4.2 油箱容积油箱容积根据液压泵的流量计算,取其体积V=(3—5)q P ,取V=5q P ,V=5×13.266L/min=66.33L/min ,取80L ,油箱三个边长在1:1:1—1:2:3范围内,设定油箱可以设定为L=800mm ,D=400mm , H=250mm 。
4.3 管道尺寸根据选定的液压阀的连接尺寸确定油管尺寸,也可以按管道中允许流速计算。
设管道内允许流速为v=4m/s 。
液压缸无杆腔相连的油管内径d 1=v q 41π=4601006.1243-⨯⨯⨯πmm=8mm 液压缸有杆腔相连的油管内径d 2=v q 42π=4601097.1043-⨯⨯⨯πmm=7.63mm 查表选内径8mm ,外径14mm 的钢管。
5.验算液压系统的性能5.1缸筒壁厚强度校核由3.136/80/==δD >10,故缸体为薄壁件,由于液压缸工作压力小于10MPa ,故缸体材料选铸铁HT200,抗拉强度为b σ=195MPa ,取安全系数为n=5,则许用应力为:[]n b σσ==5195MPa=39MPa 。
因为该缸体是薄壁件,故对其校核如下:[]σσ2t D P ≥=3928025.2⨯⨯mm=2.308mm 显然mm 6=δ满足缸体的强度要求。
D-缸体内径缸体试验压力P t =1.5P=2.25MPa 。
5.2 活塞杆强度校核由于该系统负载压力不大,故活塞杆材料选用45钢,许用应力为[]a 600b MP =σ,取安全系数n=5,则许用应力[]n b σσ==5600MPa=120MPa , 对活塞杆的校核如下:(F max =5360.233N )d ≥[]12014.3233.536044max ⨯⨯=σπF mm=7.54mm 显然d=35mm 满足要求。