液壓及電控系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)

一個完整的 液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件(附件)和液壓油。一個液壓系統(tǒng)的好壞取決于系統(tǒng)設(shè)計的合理性、系統(tǒng)元件性能的的優(yōu)劣，系統(tǒng)的污染防護和處理，而最后一點尤為重要。近年來我國國內(nèi)液壓技術(shù)有很大的提高，不再單純地使用國外的液壓技術(shù)進行加工。設(shè)計步驟和方法

金中液壓系統(tǒng)設(shè)計是整機設(shè)計的重要組成部分，其設(shè)計與計算方法因人而異。液壓系統(tǒng)常見的設(shè)計計算方法及實例。液壓系統(tǒng)設(shè)計的主要步驟如下:

1) 明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求;

2) 選定執(zhí)行元件，進行工況分析，明確系統(tǒng)的主參數(shù);

3) 擬定液壓系統(tǒng)原理圖;

4) 計算和選擇液壓元件;

5) 液壓系統(tǒng)性能驗算和繪制工作圖、編制技術(shù)文件。

上述設(shè)計步驟是一般的程序，在實際工作中，這些步驟并不是一成不變的，應(yīng)視具體情況靈活掌握。

設(shè)計要求

液壓系統(tǒng)設(shè)計要求

在設(shè)計液壓系統(tǒng)前需明確以下幾方面的內(nèi)容:

1. 明確主機哪些動作需要液壓系統(tǒng)來完成。

2. 對液壓系統(tǒng)的動作和運動要求。根據(jù)主機的設(shè)計要求，確定液壓執(zhí)行元件的數(shù)量、運動形式、工作循環(huán)、行程范圍及各執(zhí)行元件動作的順序、同步、聯(lián)鎖等要求。

3. 確定液壓執(zhí)行元件承受的負載和運動速度的大小及其變化范圍。

4. 對液壓系統(tǒng)的性能要求，如調(diào)速性能、運動平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換位置精度、效率、溫升、自動化程度、可靠性程度、使用與維修的方便性。

5. 液壓系統(tǒng)的工作條件，如溫度、濕度、振動干擾，外形尺寸、經(jīng)濟性等要求。

液壓元件

液壓元件的選擇

(1)液壓泵的工作壓力:已知液壓缸最大工作壓力為4.02MPa，取進油路上壓力損失為1MPa，則小流量泵最高工作壓力為5.02MPa，選擇泵的額定壓力應(yīng)為pn=5.02+5.02×25%=6.27(MPa)。大流量泵在液壓缸快退時工作壓力較高，取液壓缸快退時進油路上壓力損失為0.4MPa，則大流量泵的最高工作壓力為1.79+0.4=2.19(MPa)，卸荷閥的調(diào)整壓力應(yīng)高于此值。

(2)液壓泵流量計算:取系統(tǒng)的泄漏系數(shù)K=1.2，則泵的最小供油量qp為

qp =Kq1max

=1.2×0.5×10-3

=0.6×10-3(m3/s)

=36L/min

由于工進時所需要的最大流量是1.9×10-5 m3/s，溢流閥最小穩(wěn)定流量為0.05×10-3 m3/s，小流量泵最小流量為

qp1 =Kq1 +0.05×10-3

=7.25×10-5(m3/s)

=4.4(L/min)

(3)確定液壓泵規(guī)格:對照產(chǎn)品樣本可選用YB1-40/6.3雙聯(lián)葉片泵，額定轉(zhuǎn)速960r/min，容積效率ηv為0.9，大小泵的額定流量分別為34.56和5.43L/min，滿足以上要求。

(4)確定液壓泵驅(qū)動功率

液壓泵在快退階段功率最大，取液壓缸進油路上壓力損失為0.5MPa，則液壓泵輸出壓力為2.05MPa。液壓泵的總效率ηp=0.8，液壓泵流量40L/min，則液壓泵驅(qū)動調(diào)集所需的功率P為

P=ppqp/ηp

=2.05×106×40×10-3

=1708(W)

據(jù)此選用Y112M-6-B5立式電動機，其額定功率為2.2KW，轉(zhuǎn)速為940r/min，液壓泵輸出流量為33.84、5.33L/min，仍能滿足系統(tǒng)要求。

2.元件、輔件選擇

根據(jù)實際工作壓力以及流量大小即可選擇液壓元、輔件(略)。油箱容積取液壓泵流量的6倍，管道由元件連接尺寸確定。

在系統(tǒng)管路布置確定以前，回路上壓力損失無法計算，以下僅對系統(tǒng)油液溫升進行驗算。

液壓缸工作

液壓缸工作循環(huán)各階段壓力、流量和功率值

負載 回油背壓 進油壓力 輸入流量 輸入功率

工作循環(huán) 計算公式 F(KN)p2(MPa)p1(MPa) Q1(10-3 m3/s) P(kW)

快 啟動加速 p1=F+ A2(p2-p1) 3289 1.10 - -

A1 -A2

q1=(A1 -A2)v1 p2= p1+0.5

進 恒 速 P= p1 q1 2178 0.88 0.50 0.44

p1= F+ A2p2 0.0031 0.012

A1

工 進 q1=A1 v1 35511 0.6 4.02

P= p1 q1 ~0.019 ~0.076

快 啟動加速 p1= F+ A1p2 3289 1.79 - -

A2

q1=A2 v1 0.5

退 恒 速 P= p1 q1 2178 1.55 0.448 0.69

退 恒 速 P= p1 q1 2178 1.55 0.448 0.69

退 恒 速 P= p1 q1 2178 1.55 0.448 0.69