I 摘要 縱剪機的作用主要是將較寬的金屬卷沿長度方向剪切成多條所需寬度的帶 材 本次設計中對拉剪式縱剪機的液壓系統(tǒng)設計做了一個詳細的介紹 設計過 程中系統(tǒng)地分析了系統(tǒng)的工作狀況 以及在該工作狀況下系統(tǒng)所要達到的工作 要求 進而選擇能滿足要求的液壓回路 通過相關參數(shù)的計算 根據(jù)產品的樣 本選型 以達到系統(tǒng)的要求 最后進行了液壓系統(tǒng)性能的驗算 我此次設計負 責的是系統(tǒng)部分的設計 設計的重點是壓臂 支板 芯軸和小車回路的設計計 算和相關元件的選取以及相關回路集成塊的設計 利用液壓傳動控制技術對剪切機進行改進 具有噪聲小 剪切平穩(wěn)等優(yōu)點 是一種新形式的液壓剪切機 能夠更好地服務于剪切行業(yè)的發(fā)展 更好地適應 國內外市場的需求 因此具有良好的市場前景 本次設計中涉及到了液壓集成塊的設計 液壓集成塊以其體積小 安裝方 便 結構緊湊 沿途損失小等優(yōu)點也是液壓技術發(fā)展的一大趨勢 所以設計多 種液壓集成塊 將所有元件集成在一起 使整體局部緊湊 合理 關鍵詞 縱剪機 液壓系統(tǒng) 液壓集成塊 II Abstract The main role of the slitting machine is shearing the wide metal rolls into a plurality of desired width along the length direction This design has done a detailed introduction on the hydraulic system of tension shear slitting machine In the design the working conditions is analyzed and the requirements of the system under this conditions is also analyzed so that we can choice the hydraulic circuit that meets the requirements The most components are selected through the calculation of the relevant parameters based on a sample of the products selection to meet the system requirements At last has had a checking on the performance of the hydraulic system I was responsible for the design of system The design focuses on the pressing arm supporting plate the core shaft and the small loop designing and selected the relevant components and designed the hydraulic integrated block of the related circuit Making some reconstructions design for shearing machine with hydraulic transmission and control technology and the improved shearing machine has advantages of low noise smooth cutting and is a new type hydraulic shears which can serve the shearing industry and meet the needs of domestic and foreign markets better Therefore the hydraulic shearing machine has a good market prospect This design also relates to the hydraulic integrated block The hydraulic integrated block have the advantage of small volume convenient install compact instruction the small loss of pipeline comes to be the important advanced tendency in the technology of hydraulic transmission So I must use this equipment to integrate many components that its overall layout is compact and reasonable Key words slitting machine hydraulic system the hydraulic integrated block III 目錄 摘要 I Abstract II 前言 1 第一章 工況分析 3 第二章 總體參數(shù)確定 5 第三章 設計方案 6 3 1 液壓工作介質的選擇 6 3 2 液壓回路的選擇 6 3 2 1 調速方式的選擇 6 3 2 2 調壓方式的選擇 6 3 2 3 換向方式的選擇 7 第四章 擬定液壓傳動系統(tǒng) 8 4 1 上料小車部分 8 4 2 上料芯軸部分 11 4 3 開卷部分 13 4 4 橫向切割部分 14 4 5 圓盤剪切機部分 16 4 6 壓臂部分 17 4 7 支架部分 19 4 8 芯軸部分 21 4 9 運卷小車部分 23 第五章 液壓系統(tǒng)參數(shù)計算與元件選擇 24 5 1 壓臂部分 24 5 2 支板部分 28 5 3 芯軸部分 29 5 4 小車部分 33 第六章 其他回路各個標準件的確定 37 第七章 液壓泵與相應電動機的確定 39 IV 7 1 系統(tǒng)中的最高壓力 的確定 39pP 7 2 液壓泵的最大流量 q 的確定 39 7 3 泵和電動機的選擇 39 第八章 非標準件的設計 40 8 1 液壓集成塊的設計 41 8 2 底板 41 8 3 電動機與油泵的聯(lián)合支架 41 8 4 油箱的設計計算 42 8 5 油箱蓋 44 第九章 有關標準件的選擇 45 9 1 聯(lián)軸器 45 9 2 濾油器 45 9 3 空氣濾清器 45 9 4 液位指示器 45 9 5 壓力表 45 9 6 壓力表開關 46 9 7 管件 46 9 8 管接頭 45 第十章 液壓系統(tǒng)計算 48 10 1 壓力損失驗算 48 10 1 1 沿程壓力損失 48 10 1 2 局部壓力損失 49 10 1 3 閥類元件局部壓力損失 49 10 2 系統(tǒng)效率的估算 50 10 3 發(fā)熱溫升估算 50 結束語 52 參考文獻 53 V VI VII VIII 1 前言 剪切機是隨著工業(yè)自動化進程的深入而得到越來越廣泛的應用 近幾十年 來 國內的軋鋼生產得到了長足的發(fā)展 由于市場對產品不斷提出新的要求 生產廠對各種剪切機的要求也在不斷的變化 在焊管的生產工藝中 帶材縱剪 是關鍵工序之一 因此 縱剪機是極其重要的設備 過去的下料設備一般采用 圓棒剪切機 機械鱷魚剪床等 都是采用皮帶輪 齒輪傳動 噪音大 占地面 積大 節(jié)拍固定 靈活性差 因此 需要開發(fā)一種新形式的液壓剪床 以適應 國內外市場的需求 精密加工是現(xiàn)代機械加工發(fā)展的方向之一 它對毛坯的體 積 重量 誤差 斷面形狀及其他幾何參數(shù)提出越來越高的要求 而現(xiàn)在的下 料方法普遍存在能耗高 效率低 材料消耗大和下料質量差等問題 因此 針 對舊式剪切機的上述缺點 展開對液壓系統(tǒng)剪切機的研究是符合市場需要的 剪切機的種類很多 從不同的角度出發(fā) 有不同的分法 按剪切方式可分為橫 剪和縱剪 按被剪切鋼板的溫度分為熱剪和冷剪 按剪切機的驅動方式分為機 械剪 液壓剪和氣動剪 按機架的形式分為開式剪和閉式剪 按剪切鋼板的品種 又分為鋼坯剪切機 鋼板剪切機 型鋼剪切機和切管機 等 通常 按剪切機的 剪刃形狀與配置等特點可分為平行刃剪切機 斜刃剪切機和圓盤剪切機 我所做的設計主要涉及到縱剪機 縱剪機又稱縱剪線 縱切機 分條機 是金屬分切設備的一種稱呼 1 用途 適用于進行金屬帶料的縱向剪切工作 并 將分切后的窄條重新卷繞成卷 2 優(yōu)點 操作方便 切割質量高 材料利用率高 切割速度無級調速等特點 3 結構 由開卷 放卷 引料定位 分條縱剪 卷 取 收卷 等組成 4 適用材料 馬口鐵 硅鋼片 鋁帶 銅 不銹鋼板 鍍 鋅板等 主要利用圓盤剪切機完成縱剪工作 圓盤式剪切機這種剪切機的上下 剪刃是圓盤狀的 剪切時 圓盤刀以相等于鋼板的運動速度做圓周運動 形成 了一對無端點的剪刃 圓盤剪通常設置在板材或帶材的剪切線上 用來縱向剪 切運動的板材或帶材 液壓傳動相對于傳統(tǒng)的傳動方式有很多的優(yōu)點 1 傳動平穩(wěn) 在液壓傳動裝置中 由于油液的壓縮量非常小 在通常壓力 下可以認為不可壓縮 依靠油液的連續(xù)流動進行傳動 油液有吸振能力 在油 2 路中還可以設置液壓緩沖裝置 故不像機械機構因加工和裝配誤差會引起振動 扣撞擊 使傳動十分平穩(wěn) 便于實現(xiàn)頻繁的換向 因此它廣泛地應用在要求傳 動平穩(wěn)的機械上 例如磨床幾乎全都采用了液壓傳動 2 質量輕體積小 液壓傳動與機械 電力等傳動方式相比 在輸出同樣功 率的條件下 體積和質量可以減少很多 因此慣性小 動作靈敏 這對液壓仿 形 液壓自動控制和要求減輕質量的機器來說 是特別重要的 例如我國生產 的1m3挖掘機在采用液壓傳動后 比采用機械傳動時的質量減輕了1t 3 承載能力大 液壓傳動易于獲得很大的力和轉矩 因此廣泛用于壓制機 隧道掘進機 萬噸輪船操舵機和萬噸水壓機等 4 容易實現(xiàn)無級調速 在液壓傳動中 調節(jié)液體的流量就可實現(xiàn)無級凋速 并且凋速范圍很大 可達2000 1 很容易獲得極低的速度 5 易于實現(xiàn)過載保護 液壓系統(tǒng)中采取了很多安全保護措施 能夠自動 防止過載 避免發(fā)生事故 6 液壓元件能夠自動潤滑 由于采用液壓油作為工作介質 使液壓傳動裝 置能自動潤滑 因此元件的使用壽命較長 7 容易實現(xiàn)復雜的動作 采用液壓傳動能獲得各種復雜的機械動作 如仿 形車床的液壓仿形刀架 數(shù)控銑床的液壓工作臺 可加工出不規(guī)則形狀的零件 8 簡化機構 采用液壓傳動可大大地簡化機械結構 從而減少了機械零部 件數(shù)目 9 便于實現(xiàn)自動化 液壓系統(tǒng)中 液體的壓力 流量和方向是非常容易控 制的 再加上電氣裝置的配合 很容易實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán) 目前 液壓 傳動在組合機床和自動線上應用得很普遍 10 便于實現(xiàn) 三化 液壓元件易于實現(xiàn)系列比 標準化和通用化 也易 于設計和組織專業(yè)性大批量生產 從而可提高生產率 提高產品質量 降低成 本 3 第一章 工況分析 本人所設計的液壓系統(tǒng)是為焊管廠所使用的 屬于低壓系統(tǒng) 該設備是 由上料小車 開卷 送料 圓盤刀片縱剪機 阻尼預分料 收卷機組 卸料小 車 控制系統(tǒng)等組成的生產線 主要功能是將較寬的金屬卷沿長度方向剪切成 多條所需寬度的帶材 為軋制 沖裁 冷彎成型 沖壓等工序制備坯料 通過 調整上 下刀軸的距離 以適應不同厚度的板材 更換不同規(guī)格的刀片隔圈 隔套 可分剪成不同寬度帶材 工作概況如下 圖 1 1 縱剪機工作簡圖 上料小車將鋼卷從外運到工作位置下方并將其豎直抬起至與芯軸同心的位置 芯軸水平伸出將鋼卷固定 開卷機開始動作 對鋼卷進行松卷 向縱剪機輸送帶鋼 剪斷機將不規(guī)則的帶鋼端頭部分剪斷 縱剪機進行縱剪 芯軸脹縮缸脹緊并將經過縱剪的帶鋼夾緊 壓臂壓下形成帶鋼的張力 有利于帶鋼的卷取 芯軸旋轉卷取帶鋼 卸料小車將縱剪完畢的帶鋼運走 系統(tǒng)中各個部分的動作順序及步驟在后述的的液壓回路選擇中會作比較詳細的 4 分析 這里只作簡單介紹 能運用液壓系統(tǒng)完成的工作有 小車的前進與后退 鋼卷的抬起 開卷刀片的擺動與伸長 圓盤剪切機刀片的調整 壓臂的運動 支板的運動 芯軸部分的脹縮 卸料小車的前進與后退 假定該液壓系統(tǒng)的應用于內蒙地區(qū) 環(huán)境常年較干旱 設備設置在廠房內 冬天室內有暖氣 室內溫度在 10 左右 夏天有天窗通風 即使室外溫度達 35 以上 室內溫度不超過 30 一般為 25 左右 5 第二章 總體參數(shù)確定 參考 12 P21 30 表 21 2 11 預選系統(tǒng)壓力為 6 5MPa 參考 3 P209 由于 液壓元件的出入流量較小 油路上的元件不多 所以壓力損失估取為 1MPa 基本參數(shù) 帶厚 0 15 3 0 mm 最大帶寬 310mm 卷材內徑 508mm 610mm 卷材外徑 1600mm 卷材最大重量 1500kg 該系統(tǒng)屬于低壓系統(tǒng) 對密封性要求不高 下表為本人所設計的部分的液壓缸的具體參數(shù) 其中行程和動作時間為參考其他同 類設計假定 表 2 1 名 稱 作用 行程 mm 時間 s 壓臂抬起 200 3壓 臂 缸 壓臂放下 200 4 5 支板抬起 150 3支 板 缸 支板放下 150 2 芯軸脹緊 30 1 2芯 軸 缸 芯軸縮小 30 2 小 小車前進 800 5 2 6 車 缸 小車后退 800 5 第三章 設計方案 因為本系統(tǒng)在車間內非行走機器 所以選用開始回路 即油泵抽油產生高 壓油 經過執(zhí)行元件回油箱 油液經過沉淀 冷卻 所以對油液的性能要求不 是很高 可以節(jié)約資金 液壓站體積很小 電動機 泵 底板 液壓集成塊全 部固定在油箱蓋上 本系統(tǒng)在生產過程中精確度要求不是很高 3 1 液壓工作介質的選擇 根據(jù)統(tǒng)計 液壓系統(tǒng)的故障 75 以上是由于液壓介質及其污染所造成的 因此選擇和使用液壓系統(tǒng)工作介質 對提高液壓設備的工作可靠性 延長元件 和系統(tǒng)的工作壽命 保證設備安全運行都有重要意義 由于前述中已經假定了 工作環(huán)境 所以液壓油的工作環(huán)境溫度上限為 30 溫度下限為 5 因為液 壓系統(tǒng)附近沒有明火和高溫熱源的存在 所以沒有著火的危險 選用一般礦物 油 黏度是液壓油液選用中最重要的考慮因素 因為黏度過大 將增大液壓系 統(tǒng)的壓力損失和發(fā)熱 導致系統(tǒng)效率下降 反之將會使泄漏增大 也使系統(tǒng)效 率下降 參考 3 P201 表 5 31 表 5 32 表 5 33 液壓油定為 HM 油 黏度等 級為 46 工作液體選定之后 若使用不當 將會因液體的性質變化導致液壓系統(tǒng)工 作時常 因此在液壓油使用中 一方面要注意工作條件的變化對其性能的影響 另一方面要特別注意防止液體被污染 油液中的污染物主要有固體顆粒 水 空氣及各種化學物質 高水基液體中的微生物也是一種污染物 在工作液體儲 藏 搬運及加注過程中及液壓系統(tǒng)設計 制造中 應采取一定的防護 過渡措 施防止油液被污染 使油液的清潔度符合有關規(guī)定 且應對使用中的油液定期 抽樣檢驗并定期換油 3 2 液壓回路的選擇 3 2 1 調速方式的選擇 因為所采用的為定量泵 所以使用節(jié)流調速回路 調速方式簡單 一次性 7 投資少 節(jié)流調速回路中的進 回油路調速為恒壓系統(tǒng) 系統(tǒng)的剛性較好 本 系統(tǒng)中采用調速閥 速度剛性很好 但會增加少量的功率損失 3 2 2 調壓方式的選擇 因本系統(tǒng)中的壓力流量均不相同 所以必須根據(jù)實際情況調壓 系統(tǒng)中總 壓力由所接入的溢流閥來調定 保證系統(tǒng)壓力恒定 并且限制了最高壓力 可 以自我保護 由于只有一個油泵所以在各個支路中必須選擇減壓閥來獲得適合 個支路的工作壓力 當沒有執(zhí)行元件工作時 對油泵進行卸荷 這樣可以延長 液壓泵的壽命 節(jié)省動力消耗 降低系統(tǒng)發(fā)熱 提高效率和操作想的安全性 3 2 3 換向方式的選擇 因為本系統(tǒng)中的動作比較簡單 所以選用電磁換向閥比較適合 且能滿足 工作要求 中位技能都選用 O 型和 Y 型 圖 3 1 O 型電磁換向閥 圖 3 2 Y 型電磁換向閥 8 第四章 擬定液壓傳動系統(tǒng) 液壓傳動系統(tǒng)的主要組成 1 執(zhí)行元件 液壓缸 液壓馬達 2 液壓泵 3 控制調節(jié)元件 包括各種壓力 流量及方向控制閥 用以控制和調節(jié) 液流的壓力 速度和方向 以滿足機器的工作性能要求和實現(xiàn)各種不 同的工作循環(huán) 4 輔助元件 如油箱 冷卻器 過濾器 蓄能器 管道 管件以及控制 儀表等 該設備是由上料小車 開卷 送料 圓盤刀片縱剪機 阻尼預分料 收卷 機組 卸料小車 控制系統(tǒng)等組成的生產線 主要功能是將較寬的金屬卷沿長 度方向剪切成多條所需寬度的帶材 為軋制 沖裁 冷彎成型 沖壓等工序制 備坯料 通過調整上 下刀軸的距離 以適應不同厚度的板材 更換不同規(guī)格 的刀片隔圈 隔套 可分剪成不同寬度帶材 先逐個分析各個動作的執(zhí)行過程 確定各個方案并選取其中最佳 4 1 上料小車部分 上料小車需要完成的動作有將鋼卷水平地運往工作位置正 下方 然后將鋼卷升起到與芯軸同心的位置以便芯軸能夠插入進行固定 當芯 軸固定好鋼卷后需要上料小車下降 然后水平移出工作位置正下方 在這里上 料小車需要有兩個液壓缸來控制小車的運動 一個控制其水平方向上的來回運 動 另一個控制其在豎直方向上的升降 下降時可以考慮選用柱塞缸中的單桿柱 塞缸 可以靠上料小車的自重回程 根據(jù)上述分析可知 上料下車的水平運動過程不需要有特殊的速度要求 只需完成動作即可 但是由于小車的自重和鋼卷的重量比較大 在小車由運動 9 到停止時需要設置一定的裝置來緩沖小車的慣性 液壓缸可以選用單桿活塞缸 這種缸較為普遍且適用于各類機械 方案 一 圖 4 1 上料小車水平運動回路 1 圖中省略了油箱 泵站 過濾器 溢流閥以及單向閥部分 下同 在液壓缸的一側油路上接入行程節(jié)流閥 電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接 入油路 液壓缸向右運動 當活塞行至預定位置時 擋塊壓下行程節(jié)流閥使運 動部件逐漸減速直至停止 從而避免沖擊 電磁鐵都斷電小車長時間停止運動 電磁鐵 2YA 得電時換向閥接入油路 液壓缸向左運動 小車從工作位置撤出 方案 二 10 圖 4 2 上料小車水平運動回路 2 參考 6 P211 該方案通過將液壓馬達與小車的車輪軸進行連接 當電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接入油路 液壓馬達轉動帶動車輪轉動 小車前進 當 電磁鐵 2YA 得電時換向閥右位接入油路 小車后退 當電磁鐵斷電時小車停止 運動 利用回路中的雙單向節(jié)流閥來調節(jié)小車的運動速度 而回路中的平衡閥 用來使小車運動時保持平穩(wěn) 方案 一 利用行程節(jié)流閥來使小車緩沖 用以平衡其慣性 簡單 經濟 但小車的速度調節(jié)方面和運動時的平穩(wěn)性不如方案 二 方案 二 較 一 性能要好 但是由于其在結構設計上比較復雜 從而使其造價要高出 一 很 多 根據(jù)前述中對上料小車的要求 所以方案 一 符合設計要求 對于上料小車在豎直方向上的運動時 小車應該能夠可以在特定位置上停 留 且應該能夠保證在這個位置上停留時不會因為重力作用而下滑 所以應該 在回路上設置液壓鎖 方案 一 圖 4 3 上料小車豎直運動回路 1 由于現(xiàn)在上料小車的結構大都選用剪叉型結構 所以液壓缸在工作時會與 地面有一定的夾角 該回路當電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接入油路 壓力油 經左邊液控單向閥進入液壓缸左腔 同時控制口打開右邊液控單向閥 使液壓 缸右腔的回油可經右邊液控單向閥流回油箱 液壓缸活塞向右運動 推動小車 上升 當?shù)竭_工作位置時電磁鐵斷電換向閥中位接入油路 因閥的中位技能為 11 Y 型 H 型也可 所以兩個液控單向閥均關閉 小車停止上升 由于有液壓鎖 所以小車長時間停放也不會由于重力作用而下降 從而避免了安全隱患 當電 磁鐵 2YA 得電時換向閥右位接入油路 液壓缸向左運動 小車下降 小車升降 速度靠接入油路的調速閥調節(jié) 方案 二 液壓缸考慮選用單桿柱塞缸 柱塞缸結構簡單 制造 維修方便 可以靠小車自身重量回程 節(jié)約能源 圖 4 4 上料小車豎直運動回路 2 當電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接入油路 液壓缸上升 推動小車上升 當電 磁鐵斷電換向閥中位接入油路 通過遠程控制使油路通道打開 小車靠自身重 力下降 當電磁鐵 2YA 得電時換向閥右位接入油路 由于無法向液壓缸中供油 小車保持位置不變 方案 一 中的柱塞液壓缸的特點是缸體的內壁與柱塞不接觸 而只靠導 向套與柱塞接觸導向 缸體內壁可以不加工或只進行粗加工 工藝性能好 加 工成本低 但是柱塞缸的體積 重量都比較大 水平安裝時 柱塞壓向一邊 容易造成密封件和導向套的單邊磨損 因此 柱塞缸最適宜垂直立式安裝使用 小車的運動時有一部分時間要求液壓缸能夠與地面成一定的夾角 所以這里對 于柱塞缸有一定的弊端 要舍棄 方案 二 運用單桿活塞缸沒有上述的缺點 12 而且該回路鎖緊可靠 持久 經得起負載變化的干擾 可以比較準確的控制小 車在豎直方向上的升降 可以選用 4 2 上料芯軸部分 芯軸的運動形式用兩種 第一種 芯軸需要左右做水平運 動來橫向穿入鋼卷來固定 當鋼卷消耗完時 芯軸需要水平移回 用以保證能 夠固定下一卷鋼帶 第二種 芯軸需要轉動用以配合開卷機實現(xiàn)開卷動作 方案 一 芯軸左右運動時可以利用液壓缸來實現(xiàn) 但卷筒需能夠承受一定 的徑向壓力 用以支撐鋼帶的重量 圖 4 5 上料芯軸水平伸出動作回路 該回路當電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接入油路 芯軸伸出 當兩個電磁鐵都 斷電時芯軸在水平方向上不運動 用以固定鋼卷 當電磁鐵 2YA 得電時換向閥 右位接入油路 芯軸回程 方便下一卷鋼帶運到工作位置上 伸出和回去的速 度靠接在進油口的調速閥調節(jié) 方案 二 由于對芯軸左右運動時速度上沒有明顯要求 亦可放棄液壓缸運 用機械方法 比如曲柄滑塊機構 實現(xiàn)往復運動 13 圖 4 6 曲柄滑塊機構 方案 一 中運用液壓系統(tǒng)對芯軸進行控制 基于整個縱剪機液壓系統(tǒng)設 計 能夠節(jié)約一定的成本 而 二 中利用機械方法 需要設計另外的鎖緊裝 置 以使芯軸在伸出時不至于受到外力向內收回 選取方案 一 開卷機工作時 需要芯軸能夠轉動 用以配合開卷機的工作 由于是配合 開卷機來實現(xiàn)開卷 所以不需要有比較大的轉速和較多的轉動圈數(shù) 但是運用 液壓來實現(xiàn)該運動時 需要選用低轉速的液壓馬達 比較運用電動機需要花費 比較大的成本 所以這里選用電動機配合減速器來實現(xiàn)運動 4 3 開卷部分 開卷部分所需要完成的動作有 開卷刀片的抬起即擺動一定的 角度然后伸出至于鋼卷相接觸以使當鋼卷轉動時 能夠完成開卷動作 方案 一 當開卷刀片擺動一定角度時 可選用擺動液壓馬達 14 圖 4 7 開卷刀片擺動回路 1 該回路當電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接入油路 液壓馬達擺動一定的角 度 當?shù)竭_指定位置時 兩個電磁鐵斷電 開卷刀片停止運動 然后刀片伸出 完成開卷準備工作 當電磁鐵 2YA 得電時換向閥右位接入油路 液壓馬達擺回 原始位置 方案 二 可以利用液壓缸豎直固定 液壓缸一端與滑塊相連 滑塊與一端 固定的桿相連 但是需要加個液壓鎖 以保證開卷機刀片在外力的作用下不至 于被壓縮 而使動作不能完成 圖 4 8 開卷刀片擺動回路 2 該回路當電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接入油路 壓力油經左邊液控單向 閥進入液壓缸左腔 同時控制口打開右邊液控單向閥 使液壓缸右腔的回油可 15 經右邊液控單向閥流回油箱 液壓缸活塞向上運動 推動與滑塊相連的桿擺動 當?shù)竭_工作位置時電磁鐵斷電換向閥中位接入油路 因閥的中位技能為 Y 型 H 型也可 所以兩個液控單向閥均關閉 桿擺動一定的角度后 固定不動 當電 磁鐵 2YA 得電時換向閥右位接入油路 開卷機刀片擺回原始位置 方案 一 中利用擺動液壓馬達來實現(xiàn)開卷刀片的擺動動作 準確 反應 快速 但是費用要比較高 不經濟 而此步驟中的動作并不經常使用 所以選 用比較經濟但是控制精度并不高的方案 二 比較合適 對于開卷機刀片需要完成伸長動作時 其原理和基本要求與上述中上料芯 軸部分的伸長功能相似 可選擇與其相同的液壓回路來完成其工作 4 4 橫向切割部分 當開卷動作完成后 可利用人工完成導入階段 然后進行 橫向切割 切除鋼卷頭部因焊接時所產生的不規(guī)則部分 因鋼卷的厚度并不厚 只有 0 15mm 3mm 而橫切的工序并不多 所以可利用工人手工進行橫切 亦 可利用斜刀片剪切機進行橫向冷剪 由于單面?zhèn)鲃有钡镀羟袡C因其結構簡單 制造方便 應用較為廣泛 方案 一 可以利用曲柄連桿結構實現(xiàn)動作 由于下剪傳動斜刀片剪切機 可使剪切機高度降低 從而減輕重量 所以可以采用 圖 4 9 下切式斜刀剪運動回路 1 參考 2 P287 在下切式斜刀片剪切機中 液壓驅動得到了廣泛應用 上圖 16 為采用液壓缸串聯(lián)同步的下切式斜刀片剪切機簡圖 當電磁鐵 1YA 得電時換向 閥左位接入油路 液壓油先進入左液壓缸的無桿腔 而將液壓缸有桿腔的油液 排入右液壓缸的無桿腔 右液壓缸的無桿腔則與回油管相聯(lián) 只要使左邊液壓 缸無桿腔的面積與右邊液壓缸無桿腔的面積相等 就可以實現(xiàn)下刀臺兩個液壓 缸同步升降運動的要求 方案 二 圖 4 10 下切式斜刀剪運動回路 2 該回路使用節(jié)流閥供給兩個液壓缸 在瞬間得到等量的油以達到同步工作 該系統(tǒng)簡單 經濟 同步精度約為 2 5 利用在進油口上加調速閥實現(xiàn)進油 口節(jié)流調速 在回油口接有背壓閥 方案 一 中利用兩個液壓缸的串聯(lián)來實現(xiàn)液壓缸的同步運動 簡單 經 濟 而方案 二 中利用節(jié)流閥來實現(xiàn)同步 但是所使用的元件要遠比方案 一 中多 且我們要應用的下切式斜刀片剪切機中要求的同步精度并不高 方案 一 中的回路就能夠滿足要求 所以選用方案 一 4 5 圓盤剪切機部分 這里分兩種動作 第一種要求能夠調節(jié)圓盤剪切機刀片 與鋼帶之間的距離使之與鋼帶相接觸以使能夠完成縱向剪切的工作 而且在剪 切過程中要保證刀片與鋼帶之間的壓力保持不變 以提高剪切質量 這里要設 計成自動調節(jié)位置的保壓回路 方案 一 17 圖 4 12 利用蓄能器的保壓回路 由于這里支路需保壓 液壓泵通過單向閥向支路輸油 當支路壓力高到壓 力繼電器的調定值時 單向閥關閉 支路蓄能器中的高壓油與液壓缸高壓腔相 通實現(xiàn)保壓并補償泄漏 方案 二 圖 4 13 利用液控單向閥的保壓回路 該回路在缸的進油路上串聯(lián)一個液控單向閥 利用錐形閥座的密封性能實 現(xiàn)保壓 若采用點接觸式壓力表 可控制壓力波動范圍和補壓動作 當壓力上 升之上觸點調定壓力時 上觸點接通 電磁鐵斷電 系統(tǒng)由液控單向閥保壓 18 當壓力下降至下觸點調定壓力時 電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接入油路 泵 供油 使壓力回升 實現(xiàn)保壓 方案 三 可以不設置保壓回路利用機械鎖緊結構來固定上下刀刃的距離 圖 4 14 圓盤剪上下刀軸調整回路 方案 一 中的回路適用于保壓時間長 壓力穩(wěn)定性要求高的場合 而方 案 二 中的回路始于保壓時間不太長 保壓穩(wěn)定性要求不太高 壓力變化為 1 2MPa 但要求功率損失較小的場合 根據(jù)分析和對所設計回路的要求并參 考相關資料選用方案 三 圓盤剪切機的另外一種工作形式為通過液壓馬達或電動機帶動使刀片所固 定的公共軸轉動 以完成縱向剪切動作 且要求速度能夠調節(jié)用來剪切不同厚 度的鋼帶 通過參考軋鋼機械等有關書籍 生產中此部分的功用大都通過電動 機帶動在利用減速器來調節(jié)速度 4 6 壓臂部分 壓臂部分所起的作用是壓下形成帶鋼的張力 有利于帶鋼的卷 取 壓住鋼帶使其能夠在芯軸的帶動下能夠完成卷取任務 而且還能夠輔助鋼 帶的導向任務 防止經縱向剪切的鋼帶走偏 以使卷取不理想 無法完成客戶 的要求 這里壓臂部分相當于一個杠桿結構 通過調整與液壓缸固定的一端使 與鋼帶接觸的另一端能夠得到調整 應具有一定的保壓作用 方案 一 19 圖 4 15 利用液控單向閥的保壓回路 該回路在缸的進油路上串聯(lián)一個液控單向閥 利用錐形閥座的密封性能實 現(xiàn)保壓 若采用點接觸式壓力表 可控制壓力波動范圍和補壓動作 當壓力上 升至上觸點調定壓力時 上觸點接通 電磁鐵斷電 系統(tǒng)由液控單向閥保壓 當壓力下降至下觸點調定壓力時 電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接入油路 泵 供油 使壓力回升 實現(xiàn)保壓 在進油口上接了一個調速閥用來調節(jié)壓臂壓下 時或者抬起時的速度 而在回油路上接個背壓閥可以增加回路工作時的平穩(wěn)性 方案 二 圖 4 16 利用蓄能器的保壓回路 20 由于這里支路需保壓 液壓泵通過單向閥向支路輸油 當支路壓力高到壓 力繼電器的調定值時 單向閥關閉 支路蓄能器中的高壓油與液壓缸高壓腔相 通實現(xiàn)保壓并補償泄漏 該回路適于保壓時間長 壓力穩(wěn)定性要求高的場合 本系統(tǒng)中對壓臂部分的要求并不高 只需保持一定的壓力 使鋼帶能夠獲 得一定的張力 以利于卷取工作的完成 保壓時間也不是很長 所以可選用方 案 一 4 7 支架部分 支架是安裝在芯軸的下方 用于輔助卷取的結構 它可以支撐 住鋼卷 給予一定的力使鋼帶在卷取過程中鋼帶不至于產生松弛的想象 它是 一個 V 字型結構 可以隨鋼卷的卷取而運動 鋼卷不斷的增大 而使 V 字型的角度逐漸變大 張開 這就要求構成 V 字型結構的兩個液壓缸 具 有一定的調速能力 保壓能力和同步運動的特性 節(jié)流調速可以適用小功率 低速 對速度穩(wěn)定性要求較高的場合 而對容積調速回路 主要的優(yōu)點是沒有 節(jié)流損失和溢流損失 因而效率高 油液溫升小 適用高速 大功率調速系統(tǒng) 缺點是變量泵和變量馬達的結構較復雜 成本較高 此支架部分由于是在低速 條件下工作的 所以可選用節(jié)流調速 而為了提高回路的綜合性能 一般常用 進油節(jié)流調速 并在回路上加背壓閥 使其兼?zhèn)鋬烧叩膬?yōu)點 方案 一 圖 4 17 支架動作回路 1 該回路使用節(jié)流閥供給兩個液壓缸 在瞬間得到等量的油以達到同步工作 該系統(tǒng)簡單 經濟 同步精度約為 2 5 利用在進油口上加調速閥實現(xiàn)進油 21 口節(jié)流調速 在回油口上接有背壓閥 在缸的進油路上串聯(lián)一個液控單向閥 利用錐形閥座的密封性能實現(xiàn)保壓 若采用點接觸式壓力表 可控制壓力波動 范圍和補壓動作 當壓力上升之至觸點調定壓力時 上觸點接通 電磁鐵斷電 系統(tǒng)由液控單向閥保壓 當壓力下降至下觸點調定壓力時 電磁鐵 1YA 得電時 換向閥左位接入油路 泵供油 使壓力回升 實現(xiàn)保壓 方案 二 圖 4 18 支架動作回路 2 該回路串聯(lián)的兩個液壓缸來完成同步運動 缸 1 的有活塞桿油腔 A 與缸 2 的無活塞桿油腔 B 的受壓面積相等 每次循環(huán)中 如缸 1 或缸 2 先到達底部 則限位開關作用使電磁換向閥 3 或 4 勵磁 進行油壓補償 向 A B 腔補入或 放出部分油流 使兩個液壓缸完成其全部行程 通過進口處安裝調速閥實現(xiàn)調 速 利用 X 型中位機能實現(xiàn)保壓 方案 三 22 圖 4 19 支架動作回路 3 參考 6 P212 該回路當電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接入油路 支架上升 當接觸到鋼卷時壓力上升 當壓力升至壓力繼電器的設定值時 電磁鐵使電磁 截止閥球閥切換至左位 隨著卷軸的卷取 卷材卷徑增大 缸無桿腔壓力上升 缸無桿腔中的多余油液經單向調速閥 溢流閥 電磁截止球閥后回油箱 液壓 缸中活塞下降 當電磁鐵都斷電時支架停止運動 當電磁鐵 2YA 得電時換向閥 右位接入油路 液壓缸下降 支架回程 由于方案 三 能隨著卷材卷徑的增大自動的張開 可以不用設計別的輔 助行元件來控制支架部分的張開 可以節(jié)約成本 所以選用方案 三 4 8 芯軸部分 此部分中主要包括卷取機脹縮機構的設計 脹縮缸完成的工作 過程有液壓缸前進使芯軸膨脹 可以使鋼帶卷取時直徑增大 以方便在卷取完 畢的時候將鋼卷卸下 由于卷取機卷筒選用非自鎖式的卷筒 所以這里要求要 具有一定的保壓作用 方案 一 23 圖 4 20 利用液控單向閥的保壓回路 該回路在缸的進油路上串聯(lián)一個液控單向閥 利用錐形閥座的密封性能實 現(xiàn)保壓 若采用點接觸式壓力表 可控制壓力波動范圍和補壓動作 當壓力上 升之至觸點調定壓力時 上觸點接通 電磁鐵斷電 系統(tǒng)由液控單向閥保壓 當壓力下降至下觸點調定壓力時 電磁鐵 1YA 得電時換向閥左位接入油路 泵 供油 使壓力回升 實現(xiàn)保壓 方案 二 參考 7 P44 圖 4 21 利用蓄能器的保壓回路 由于這里支路需保壓 液壓泵通過單向閥向支路輸油 當電磁鐵 1YA 得電 24 時換向閥左位接入油路 支路壓力高到壓力繼電器的調定值時 單向閥關閉 支路蓄能器中的高壓油與液壓缸高壓腔相通實現(xiàn)保壓并補償泄漏 根據(jù)芯軸脹縮缸部分的要求這里選用方案 二 比較合適 對于芯軸卷取部分 由于參考資料大都選用電動機來帶動而且液壓卷取機 方面的參考資料比較少 所以這里選用電動機帶動來完成卷取工作 4 9 運卷小車部分 運卷小車負責的部分是將縱剪完的鋼卷從工作位置運出 由于這里小車的功用及要求都和前述中的小車運料部分相同 所以可選用與其 相同的液壓回路 根據(jù)前述中對液壓回路方案的選用 擬定系統(tǒng)原理圖 詳見圖紙 25 第五章 液壓系統(tǒng)參數(shù)計算與元件選擇 由于本人主要負責拉剪式縱剪機的液壓系統(tǒng)設計的系統(tǒng)部分 即壓臂 支 板 運卷小車 芯軸等四部分的參數(shù)計算與元件選擇 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)計算是指確定液壓執(zhí)行元件的工作壓力和最大流量 液壓執(zhí)行元件的工作壓力可以根據(jù)工作過程中的最大負載來確定 參考 3 P181 為了保證系統(tǒng)不致因過渡過程中過高的動態(tài)壓力作用被破壞 系統(tǒng)應有一定的壓力儲備量 通常推薦液壓泵的額定壓力可比 系統(tǒng)中的0P 最大工作壓力 高 25 60 高壓系統(tǒng)取小值 中低壓系統(tǒng)取大值 液壓泵 的額定流量與 相當 不宜超過太多 0q 5 1 壓臂部分 圖 5 1 壓臂受力簡圖 首先確定鋼帶在剪切時的剪切速度 剪切速度要根據(jù)生產率 被切鋼板厚 度和機械性能來確定 剪切速度太大會影響剪切質量 太小又會影響生產率 常用 的剪切速度可按下表來選取 參考 8 P181 表 9 6 表 5 1 鋼板厚度 mm 2 5 5 10 10 20 20 35 剪切速度 m s 1 0 2 0 0 5 1 0 0 25 0 5 0 2 0 3 26 由于本人設計要求的鋼板厚度為 0 15 3 0mm 所以剪切速度暫定為 2 0m s 材料為 45 鋼 密度為 7 85 kg 帶寬為 310mm 卷材外徑310 m 1600mm 由于壓臂頭與鋼帶的接觸面積比較小 取為 10mm 的接觸長度 接 觸部分的體積 厚度取最大厚度 3mm 則體積 V 310 3 10 9300mm 9300 10 9 3 10 3 9 3 6 m 則該部分的的質量為 m 7 85 kg 9 3 10 73 005 10 kgV 310m 6 3 3 離心力的公式為 F 其中 R 為半徑 5 R 2mv 1 F 0 365 N8 021573 3 由于離心力對于壓臂來說太小 所以可以忽略不計 根據(jù)參考相關資料估測壓臂自重約為 400 kg 各部分尺寸和受力分析如下 圖 5 2 壓臂受力分析圖 m5 0L1 即重心到支點的位置 此部分尺寸為估測2 3 則根據(jù)平衡關系得 5 21GLF 27 2 即 F 3 NGL125 017608 94 由于此部分液壓缸選用單桿活塞缸 參照工廠實測和 12 P21 312 液壓缸 直徑定位 63mm 活塞桿直徑定位 45mm 參考 3 P175 這里背壓選為 0 8MPa 則根據(jù)公式有 5 063 4127FP121 A 3 4 17MPa 式中 液壓缸無桿腔的面積1A 液壓缸有桿腔的面積2 液壓缸進口的壓力 1P 液壓缸出口的壓力 2 摩擦阻力來自于液壓缸本身及液壓缸所驅動的運動部件 如液壓缸中的活 塞與缸筒內壁 活塞桿與導向套之間的密封摩擦 在上述計算中已將背壓選取 為較大值 所以這里可以不著重復考慮 慣性負載是指工作時執(zhí)行機構的加速和減速的慣性力對工作壓力的影響 因為壓臂抬起與放下屬于旋轉加速 J 為轉動慣量 5 i2mJir 4 M JB M 為轉動力矩 5 z z 5 28 B B 為角加速度 5 t 6 arctan 21 8 0 060 2 0 1212 5 02 加速時間 選為 0 2s tt B 0 606 t J 400 1 5 900 2 M 900 0 606 1712 6z 慣性負載力 F1 3425 2 N5 0 因為慣性負載相對于工作負載較小 因而可以忽略不計 根據(jù)公式 v 式中 v 為活塞桿的速度 Av q 5 7 A 為進油腔的面積 q 為流量 為容積效率 通常選為 1v 當壓臂放下時 v m s 5 420 q v A vA 0 063 v4 2 1 385 10 6 104 4 8 31 L min 29 當壓臂抬起時 v m s 32 0 q v A vA 12 46 L min 根據(jù)負載 參考 12 P21 311 液壓缸選定為 UYWE1063 200 409 10 根據(jù)該回路中的壓力 流量 參考 12 P21 388 溢流閥選定為 DG 02 B 22 參考 12 P21 449 液控單向閥選定為 CPT 03 04 50 參考 12 P21 427 電磁換向閥選定為 DSG 03 3C2A D24 50 參考 12 P21 406 調速閥選定為 FG 03 125 30 參考 12 P21 401 減壓閥選定為 RCG 03 B 22 泄油量為 0 8 1 L min 5 2 支板部分 負載分析 支板缸是由兩個液壓缸組成的 安裝在小車上 圖 5 3 支板動作回路 30 根據(jù)本人的設計思想 系統(tǒng)壓力上升時 當壓力升至壓力繼電器的設定值 時 電磁鐵使電磁截止球閥切換至左位 隨著卷軸的卷取 卷材卷徑增大 缸 有桿腔壓力上升 缸無桿腔的多余油液經單向調速閥 溢流閥 電磁截止球閥 后回油箱 液壓缸中活塞下降 參照 6 P212 這里壓力繼電器的設定值選為 4MPa 即當卷取過程中 此回 路中的壓力基本保持不變 支板缸在伸出和收縮的過程中 不受任何負載 只需克服摩擦力和背壓 所以這里回路的壓力必然較前述動作中要小 當支板碰到了帶鋼后 通過壓力 繼電器的反饋作用 使其保持與帶鋼始終接觸 當支板抬起時 v m s 315 0 q v A vA 0 05 v4 2 9 81 10 6 105 4 5 89 L min 當支板放下時 v m s 215 0 q v A vA 8 83 L min 參照該回路的最高壓力 缸徑初定為 50mm 桿徑定為 36mm 參考 12 P21 312 液壓缸選定為 UYWE1050 150 356 10 參考 12 P21 427 電磁換向閥選定為 DSG 03 3C2A D24 50 參考 12 P21 406 單向調速閥選定為 FCG 03 125 30 參考 12 P21 572 壓力繼電器選定為 HED1K 型 參考 12 P21 388 溢流閥選定為 DG 02 B 22 31 參考 12 P21 563 電磁截止球閥選定為 JZQ F 10 L 參考 12 P21 401 減壓閥選定為 RCG 03 B 22 泄油量為 0 8 1 L min 5 3 芯軸部分 卷筒脹縮缸 卷筒直徑的確定 對于冷軋帶材卷取機 卷筒直徑的選擇一般以卷取過程中帶材不產生塑性 變形為設計原則 冷卷取機 mm 5 s maxEhD 8 卷取溫度下帶材的屈服極限 MPas E 帶材的彈性模量 MPa h 帶材的最大厚度 mmmax 由于受卷筒強度和作業(yè)線工序相互銜接的限制 卷筒直徑不宜過大或過小 參考 10 P249 設計時可參考以下經驗方法 冷帶鋼卷取時取 D 150 200 h max 根據(jù)設計要求 h 3mm max D 450 600mm 常用的卷筒尺寸系列有 305 450 510 610 所以這里選定為 510 由于卷取機的卷筒以棱錐或斜楔結構形式多見 初步選定為開式倒置四棱 錐卷筒 開式倒置四棱錐卷筒上設置鉗口 鉗口由 6 個 45 的柱塞缸夾緊而由彈簧 松開 鉗口開口度為 5mm 卷筒棱錐軸錐角為 7 45 正常潤滑條件下它大 于摩擦角 性能上屬于自動縮徑卷筒 32 參考 2 P422 脹縮缸平衡力的計算 圖 5 4 脹縮機構受力分析圖 錐面間反力 如上圖所示 帶卷每一扇形塊的壓力可用等效力 來表示 p 5 p 402cosBr dPDBP2 9 式中 B 帶材寬度 mm 圖示 b 還示出了扇形塊的脹縮原理 棱錐相對于扇形塊向右移動則卷筒直 徑收縮 圖才 c d 是卷筒收縮時簡化的棱錐和扇形塊分離體圖 根據(jù)它們的平 衡條件 由 c 求得錐面反力 N 為 5 sin2co 1 p2ff 10 33 式中 卷筒零件摩擦面間的摩擦系統(tǒng)2f 棱錐角 脹縮平衡力的計算 根據(jù) d 的平衡條件 代入錐面反力 N 可求出脹縮缸平衡力 Q 5 tan21P4Qf 11 則式近似計算 Q 2 5 tan22fDBP 12 根據(jù) 2 P421 圖 12 19 徑向單位壓力 P 取個平均值 約為 1 5MPa 設計時 常在 0 08 0 12 之間2f 選擇 取為 012 則 Q 2 510 210 1 5 0 136 0 1 2 1 07 10 N4 平衡力 Q 即為脹縮缸推力 參考 12 P21 312 液壓缸直徑為 63mm 活塞 桿直徑為 45mm 參考參考 3 P175 這里背壓選為 0 3MPa 3 58MPa 063 41 45 07 FP224121 A 式中 液壓缸無桿腔的面積1A 液壓缸有桿腔的面積2 液壓缸進口的壓力 1P 液壓缸出口的壓力 2 流量的計算 34 根據(jù)公式 v v 為活塞桿的速度Av q A 為進油腔的面積 q 為流量 為容積效率 通常選為 1v 當芯軸縮小時 v m s 203 q v A vA 0 063 v4 2 0 063 0 015 6 10 4 2 80 L min 當芯軸脹緊時 v m s 2 103 q v A vA 4 67 L min 根據(jù)回路最大壓力和流量 參考 12 P21 312 液壓缸選定為 UYJG1063 30 324 10 參考 12 P21 427 電磁換向閥選定為 DSG 03 3C2A D24 50 參考 12 P21 406 調速閥選定為 FG 03 125 30 參考 12 P21 448 單向閥選定為 CRG 03 04 50 參考 12 P21 572 壓力繼電器選定為 HED1K 型 參考 12 P21 656 根據(jù)蓄能器總容積和工作壓力 蓄能器選為 NXG 21 L10 10 L H 35 參考 12 P21 401 減壓閥選定為 RCG 03 B 22 泄油量為 0 8 1 L min 5 4 小車部分 小車缸是控制小車的前進和后退 具體作用如下圖所示 圖 5 6 小車運動簡圖 在小車后退時 負載分為兩段 第一段為小車將帶鋼拖出芯軸 此時雖然 芯軸緊縮 但有很大的摩擦力 第二段為拖出芯軸之后 帶鋼落在支板上 此 時主要是小車與鋼軌之間的摩擦力 在拖出芯軸這一段 需要的力為后一段的 1 5 倍左右 所以壓力需要很高 因為前一段的摩擦力很難計算 所以先計算后 一段的摩擦力 然后乘以 1 5 再加上一部分壓力儲備 必然可以滿足工況要求 小車自重 400kg 帶鋼自重 1500kg 參考 1 P321 摩擦系數(shù)按 0 02 計算 因為輪子與鋼軌之間無潤滑 所以在起動時 所需的力更大按 0 2 計算 36 400 1500 9 8 0 2 3724 N 3724 1 5 5586 N 參考設計手冊 液壓缸直徑定為 63mm 桿徑定為 45mm 參考 3 P175 這里背壓選為 0 5MPa 2 05MPa 063 41 558FP2121 A 式中 液壓缸無桿腔的面積1A 液壓缸有桿腔的面積2 液壓缸進口的壓力 1P 液壓缸出口的壓力 2 流量的計算 根據(jù)公式 v v 為活塞桿的速度Av q A 為進油腔的面積 q 為流量 為容積效率 通常選為 1v 當小車前進時 v m s 58 0 q v A vA 0 063 v4 2 0 063 0 015 6 10 4 29 8 L min 當芯軸脹緊時 v m s 2 580 37 q v A vA 28 7 L min 根據(jù)回路的最大壓力和流量 參考 12 P21 312 液壓缸選定為 UYJG1063 800 709 10 參考 12 P21 406 調速閥選定為 FG 03 125 30 參考 12 P21 427 電磁換向閥選定為 DSG 03 3C2A D24 50 參考 12 P21 420 行程減速閥選定位 ZCG 02 22 參考 12 P21 401 減壓閥選定為 RCG 03 B 22 泄油量為 0 8 1 L min 因為桿徑為 45mm 行程為 800mm 所以要計算壓桿穩(wěn)定性 按最細的部分計算 壓桿直線形狀的平衡是穩(wěn)定的 當壓力逐漸增加到某一極限值時 壓桿的 直線平衡度為不穩(wěn)定的 將轉變?yōu)榍€形狀 干擾力解除后 它將保持曲線形 狀 不能恢復原有的直線形狀 簡稱失穩(wěn) 也稱屈曲 臨界壓力 F 5 cr2lEI 13 I 為慣性轉矩 I 5 4D6 14 E 210GPa 0 7 F cr 2 4928 075 61 6 51 N5 當 F 大于 6 51 N 時才發(fā)生變形 因為桿所受的力遠小于此值 不會發(fā)510 38 生彎曲變形現(xiàn)象 第六章 其他回路各個標準件的確定 由于本人負責的是系統(tǒng)部分的設計計算 即包括壓臂 支板 芯軸 卸料 小車部分的設計 而前面的部分 本人只做了粗略的計算 通過壓力與流量 選擇各個支路的標準件如下 表 6 1 支路名稱 標準件名稱 型 號 上料小車部分 1 液壓缸 UYJG1030 800 709 10 行程減速閥 ZCG 03 22 電磁換向閥 DSG 03 3C2 D24 50 調速閥 FG 03 12 30 上料小車部分 2 液壓缸 UYWE1063 200 409 10 疊加式液控單向閥 Z2S1010 電磁換向閥 DSG 03 3C4 D24 50 調速閥 FG 03 12 30 芯軸部分 液壓缸 UYWE1050 150 356 10 電磁換向閥 DSG 03 3C2 D24 50 調速閥 FG 03 12 30 導入部分 1 液壓缸 UYWE1050 150 356 10 疊加式液控單向閥 Z2S1010 調速閥 FG 03 12 30 39 導入部分 2 液壓缸 UYJG1040 100 351 5 10 電磁換向閥 DSG 03 3C2 D24 50 調速閥 FG 03 12 30 橫向剪切部分 液壓缸 UYJG1050 150 356 10 電磁換向閥 DSG 03 3C2 D24 50 溢流閥 DG 02 B 22 調速閥 FG 03 12 30 續(xù)表 縱剪刀刃調整部分 液壓缸 UYWE1063 100 359 10 電磁換向閥 DSG 03 3C2 D24 50 調速閥 FG 03 12 30 以上回路 減壓閥 RCG 03 B22 由于減壓閥的調節(jié)范圍比較廣 可以適用各個回路 選用 RCG 03 B22 型號 40 第七章 液壓泵與相應電動機的確定 7 1 系統(tǒng)中的最高壓力 的確定pP 通過計算比較系統(tǒng)中的最高工作壓力為 4 17MPa 為保證系統(tǒng)不致因過pP 渡過程中過高的動態(tài)壓力作用而被破壞 系統(tǒng)應有一定的壓力儲備量 通常推 薦液壓泵的額定壓力比 高 25 60 即 5 21MPa MPa 取為pP67 6 3MPa 7 2 液壓泵的最大流量 q 的確定p 多個執(zhí)行器同時動作時 液壓泵的最大流量應大于同時動作的執(zhí)行器所需 的總流量 并應考慮系統(tǒng)的泄漏 q K 一般取 1 1 1 3 7 p max 1 本系統(tǒng)中壓臂缸 支板缸 和芯軸脹縮缸同時動作時為最大流量 12 46 8 83 4 67 25 99 L minmaxq K 取 1 3 q 33 8L minp 7 3 泵和電動機的選擇 41 根據(jù)上述計算則液壓泵的型號選取為 YB 40 排量為 40ml r 額定壓力為1 6 3MPa 轉速為 960r min 容積效率 總效率 80 驅動功率為 5 5kw 質 90 量為