臥式鉚壓機液壓系統(tǒng)設計
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畢業(yè)設計(論文)中期報告
題目:臥式鉚壓機液壓系統(tǒng)設計
設計(論文)進展狀況
1、液壓系統(tǒng)方案設計
1.1、確定液壓泵的類型及調速方式
參考同類型液壓機械,選用單向變量液壓泵供油、調速閥進油節(jié)流調速的開式回路,溢流閥作定壓閥。
1.2、選用執(zhí)行元件
因系統(tǒng)動作循環(huán)要求正向快進,工作,反向快退,且在鉚壓的過程中,鉚壓桿觸頭伸出,撤收過程平穩(wěn),可靠。因此液壓缸選用單活塞桿缸。
1.3、快速運動回路和速度換接回路
根據(jù)運動方式和要求,采用差動連接的快速運動回路來實現(xiàn)快速運動。即快進時,液壓缸實現(xiàn)差動連接。
1.4、換向回路的選擇
本系統(tǒng)對換向的平穩(wěn)性沒有嚴格要求,所以選用電磁換向閥的換向回路。為便于實現(xiàn)差動連接,選用了三位四通換向閥。為提高換向的位置精度,采用壓力繼電器的行程終點停止控制。
2、液壓系統(tǒng)及其工作原理
臥式鉚壓機的液壓系統(tǒng)原理如圖2.1,系統(tǒng)的油源為變量液壓泵(柱塞泵)1,其最高工作壓力由溢流閥3設定。系統(tǒng)的執(zhí)行器為單柱式活塞壓缸,其運動方向采用電磁換向閥6作為導閥的三位四通換向閥5控制。液壓缸進回油路中串聯(lián)的可調單向節(jié)流閥7、8用于該缸差動反饋連接。壓力表及其開關3、2用于調整系統(tǒng)最高壓力的顯示和觀測。
當點擊啟動時,電磁換向閥6換至左位1YA,左位導通,經(jīng)可調單向節(jié)流閥7使三位四通換向閥5左位導通,使液壓油經(jīng)閥5左位流至液壓缸無桿腔,產(chǎn)生壓力使活塞桿向前行進,此時可通過液壓泵調節(jié)流量來改變行進速度,完成快進及工進過程;當電磁換向閥6換至右位2YA,右位導通,經(jīng)可調單向節(jié)流閥8使三位四通換向閥5右位導通,使液壓油經(jīng)閥5右位流至液壓缸有無桿腔,無桿腔液壓油順管道流回油箱,產(chǎn)生壓力使活塞桿回收。
圖1 臥式鉚壓機液壓系統(tǒng)原理圖
3、液壓系統(tǒng)設計計算
3.1系統(tǒng)液壓可以完成的工作循環(huán)
(1) 快進
(2) 工進
(3) 快退
3.2 液壓執(zhí)行元件的配置
在鉚壓機中,由于臥式鉚壓機要求行程較小(僅50mm)液壓缸是,故選用缸筒固定的單出桿直動式柱塞缸,工作壓力 P=26MPa,因選用單向液壓泵故可設背壓為0,缸的機械效率(考慮密封阻力)取ηcm=0.89.
3.3負載分析計算
系統(tǒng)各項數(shù)據(jù)如下表所示:
表1系統(tǒng)要求
啟動時間(s)
負載力(N)
移動體重力(N)
0. 5
500000
2000
速度(m/ min)
行程(mm)
快進
工進
快退
快進
快退
5
1. 5
5
50
50
工況分析:
液壓缸所受的外負載F包括3種類型,即:
++ (3.1)
式中FL為工作負載,對于鉚接機即為活塞運動的鉚接力,本設計中為500kN;Fa為運動部件速度變化時的慣性負載;FF為摩擦力由液壓缸的密封阻力與活塞運動時的摩擦力組成,
因為: (3.2)
其中FN=2000N,取靜摩擦系數(shù)0.2,動摩擦系數(shù)0.1,工作臺采用V型導軌,導軌夾角為90°.
則靜摩擦負載
動摩擦負載
在此設密封阻力為5%的有效的作用力,則為
慣性負載Fa=ma=G/gV/t (3.3)
因為按缸最大推力計算液壓缸工作面積A和缸徑D
所以在加速時符合最大G/g/=8520
即=500000+25100+285+8520=533855
3.4 確定液壓缸主要尺寸
要求動力滑臺的快進與快退速度相等,現(xiàn)采用活塞桿固定的單桿式液壓缸,快進時采用差動連接.
現(xiàn)主要確定液壓缸內外徑,活塞直徑,活塞桿直徑。
垂直液壓缸內徑(活塞直徑)
按GB/T2348-1993,將液壓缸內徑圓整為標準值D=180mm=18.0cm。
查表得,根據(jù) 2
因為P20mpa,取=2,所以d=0.7D=120.05mm
取標準值d=14cm
從而可算得垂直液壓缸無桿腔和有桿腔的實際有效面積為
A1=D2=2=254.3cm2
A2=(D2-d2)=100.5cm2
4、元件選型和設計
液壓系統(tǒng)的組成元件包括標準元件和專用元件。在滿足系統(tǒng)性能要求的前提下,應盡量選用現(xiàn)有的標準液壓元件,不得已時才自行設計液壓元件。
(1)液壓泵及其驅動電動機的選擇
(2)其他液壓元件的選擇
①液壓閥及過濾器的選擇
②油管的選擇
③油箱容積的確定
存在問題及解決措施
本課題研究的重點在于該液壓系統(tǒng)的總體設計。難點在于各種液壓平衡回路的計算與校核。
選擇液壓元件時一般應考慮一下問題:
①應用要求,如主機的類型、原動機的特性、環(huán)境情況、安裝型式及外形連接尺寸、貨源情況及維修要求等。
②系統(tǒng)要求,如壓力和流量的大小、工作介質的種類、循環(huán)周期、操縱控制方式、沖擊振動情況等。
③經(jīng)濟性問題,如使用量,購置及更換成本,貨源情況。
④應盡量采用標準化、通用化及貨源條件較好的產(chǎn)品,以縮短制造周期,便于互換和維護。
在設計過程中,由于找到的鉚壓機方向資料比較匱乏,導致在設計計算過程中常常會發(fā)生卡克現(xiàn)象,故在后期的設計過程中還需查閱參考更多的資料。
后期工作安排
接下來,我將繼續(xù)學習鉚壓機機械設計方面的知識,按計劃繼續(xù)完成鉚壓機及液壓系統(tǒng)主要部件的設計。根據(jù)設計需要設計液壓系統(tǒng)并撰寫論文,完成所需CAD零件圖。
本次畢業(yè)設計的主要內容與相應的時間安排如下:
第9周 進行液壓缸的結構設計
第10~11周 選定液壓閥并根據(jù)壓力進行調整
第12~14周 用AutoCAD畫出完成鉚壓機主體功能結構總裝設計
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上傳時間:2021-11-30
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