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组合机床

压力继电器调解压力超出跨越体系最大事情之值
发布时间:2019-10-04点击:下载:

  机电工程学院 《液压取气压传动课程设想》 仿单 课落款称: 卧式双面铣削组合机床液压系统的设想 学生姓名: 吴国伟 学号: 专 业: 机电一体化 班级: 10 机电二班 成 绩: 指点教师签字: 2013 年 6 月 23 日 目次 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 1 设想标题问题 卧式双面铣削组合机床的液压系统设想...........1 2 工况阐发...............................................1 2.1 负载阐发 ………………………………………………………..1 3 液压系统方案设想.......................................3 3.1 液压缸参数计较…………………………………………………3 3.2 拟定液压系统道理图……………………………………………6 3.3 液压元件的选择………………………………….……………10 3.3.2 阀类元件及辅帮元件的选择……………………………….11 3.3.3 油管的选择………………………………………………….12 4 液压系统机能验算 ………………………………………………14 4.1 验算系统压力丧失并确定压力阀的调整值..............14 4.2 油液温升计较............................................................................16 5 设想小结………………………………………………………...17 6 参考文献………………………………………………………….17 2 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 设想 结 计较申明 内容 论 1.设想标题问题 卧式双面铣削组合机床的液压系统设想 试设想卧式双面铣削组合机床的液压系统。机床的加工对象为铸铁变速箱箱 体,动做挨次为夹紧缸夹紧→工做台快速趋近工件→工做台进给→工做台快 退→夹紧缸抓紧→原位遏制。工做台挪动部件的总质量为 400kg,加、减速 时间为 0.2s,采用平导轨,静、动摩擦因数μ s=0.2,μ d=0.1。夹紧缸行程为 30mm,夹紧力为 800N,工做台快进行程为 100mm,快进速度为 3.5m/min, 工进行程为 200mm,工进速度为 80~300mm/min,轴向工做负载为 12000N, 快退速度为 6m/min。要求工做台活动平稳,夹紧力可调并保压。 2 工况阐发 2.1 负载阐发 负载阐发中,暂不考虑回油腔的背压力,液压缸的密封安拆发生的摩擦阻力 正在机械效率中加以考虑。因工做部件是卧式放置,沉力的的程度分力为零, 如许需要考虑的力有:切削力,导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动 力部件的沉力,设导轨的静摩擦力为 Ffs ,动摩擦力为 Ffd ,则 1 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 工做负载:Ft ? 12000N 惯性负载:Fm1 ? m ?v1 ? 400 ? 3.5 ? 117N ?t 60? 0.2 Fm2 ? m ?v2 ? 400 ? 6 ? 200N ?t 60? 0.2 静摩擦负载:Ffs ? 0.2? 400?10 ? 800N 动摩擦负载:Ffd ? 0.1? 400?10 ? 400N 若是忽略切削力惹起的力矩对导轨摩擦力的影响,并设液压缸的机 械效率?m ? 0.9 ,则液压缸正在各工做阶段的械负载能够算出,见表 2-1。 表 2-1 液压缸各活动阶段负载表 工况 负载构成 负载值 F/N 推力 F /?m 起动 F ? Ffs 800 889N 加快 F ? (Ffd ? Fm ) 517 574N 快进 F ? Ffd 400 444N 工进 F ? Fl ? Ffd 12400 13778N 快退 F ? Ffd 400 444N 按照负载计较成果和已知的各阶段的速度,可绘制出负载图(F-l) 和速度图(F-2) 2 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 图 2-1 负载图和速度图 3 液压系统方案设想 3.1 液压缸参数计较 组合机床液压系统的最大负载约为 14000N,初选液压缸的设想压力 P1=3MPa,为了满脚工做台快速进退速度要求,并减小液压泵的流量,这 里的液压缸课选用单杆式的,并正在快进时差动毗连,则液压缸无杆腔取有 杆腔的等效面积 A1 取 A2 应满脚 A1=0.37A2(即液压缸内径 D 和活塞杆曲 径 d 应满脚:d=0.607D。为防止铣削后工件俄然前冲,液压缸需连结必然 的回油背压,暂取背压为 0.5MPa,并取液压缸机械效率?m =0.9。则液压 缸上的均衡方程 故液压缸无杆腔的无效面积: 3 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 液压缸内径: 按 GB/T2348-1980,取尺度值 D=80mm;因 A1=0.37A,故活塞杆曲径 d=0.607D=50mm(尺度曲径) 则液压缸无效面积为: 差动毗连快进时,液压缸有杆腔压力 P2 必需大于无杆腔压力 P1,其差值 估取 P2-P1=0.5MPa,并留意到启动霎时液压缸尚未挪动,此时△P=0;另 外取快退时的回油压力丧失为 0.5MPa。按照假定前提经计较获得液压缸工 做轮回中各阶段的压力.流量和功率,并可绘出其工况图 表 3—1 液压缸正在分歧工做阶段的压力、流量和功率值 工 计较公式 推力 回油腔 工做腔 输入流量 输入功率 做 F(N) 压力 压力 q(L/min) P(KW) 阶 P(2 MPa) P(1 MPa) 段 4 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 快 进 pj ? F ? ?PA2 A1 ? A2 871 启 q ? v( A1 ? A2 ) 动 P ? pjq 快 进 566 加 速 快 进 436 恒 速 pj ? F ? p j A2 A1 q ? A1v 工 P ? pjq 13769 进 快 退 pj ? F ? pb A1 A1 871 启 q ? A2v 动 P ? pjq 快 退 566 0 1.57 1.5 0.8 0 0.3 0 0.44 1.07 变化 1.00 6.86 3.228 0.4~1.5 0.284 0 0.677 变化 5 0 变 化 0.114 0.21~0.8 0 变化 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 加 速 快 退 436 0.3 0.634 18.378 0.194 恒 速 注 : 1. 差 动 连 接 时 , 液 压 缸 的 回 油 口 到 进 油 口 之 间 的 压 力 损 失 ?p ? 5?105 pa,而pb ? pj ? ?p . 2.快退时,液压缸有杆腔进油,压力为 Pj ,无杆腔回油,压力为 Pb 液压缸的工况图: 3.2 拟定液压系统道理图 6 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 3.2.1 调速回的选择 该机床液压系统的功率小(1kw),速度较低;钻镗加工时持续切削,切 削力变化小,故采用节省调速的开式回是合适的,为了添加活动的平稳 性,防止钻孔时工件俄然前冲,系统采用调速阀的进油节省调速回,并 正在回油中加背压阀。 设想 结 计较申明 内容 论 7 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 3.2.2 油源及其压力节制回的选择 该系统为了节能,考虑采用变量叶片泵油源供油。 3.2.3 快速活动取换向回 因为系统要求快朝上进步快退的速度相 同,因而正在双泵供油的根本上,快进时 采用液压缸差动毗连快速活动回,快 退时采用液压缸有杆腔进油,无杆腔回 油的快速活动回。 3.2.4 速度换接回 由工况图能够看出,当动力头部件从快进转为工进时滑台速度变化较大,可 选用行程阀来节制快进转工进的速度换接,以削减液压冲击。 3.2.5 压力节制回 正在泵出口并联一先导式溢流阀,实现系统的定压溢流,同时正在该溢流阀的远 程节制口毗连一个二位二通电磁换向阀,以便一个工做轮回竣事后,期待拆 卸工件时,液压泵卸载,并便于液压泵空载下敏捷启动。 8 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 3.2.6 行程起点的节制体例 这台机床用于钻、镗孔(通孔取 欠亨孔)加工,因而要求行程终 点的定位精度高因而外行程起点 采用死挡铁逗留的节制体例。 3.2.7 构成液压系统绘道理图 将上述所选定的液压回进行组 合,并按照要求做需要的点窜补 充,即构成如下图 1-3 所示的液 压系统图。为便于察看调整压力,正在液压泵的进口处、背压阀和液压缸无腔 进口处设置测压点,并设置 多点压力表开关。如许 只需一个压力表即能不雅 图 1-3 液压系统道理图 测各点压力。 液压系统中各电磁铁的动做挨次如表 3-2 所示。 动做名称 1YA 2YA 3YA 工做台快进 - + + 工做台工进 - + - 工做台快退 + - - 液压泵卸载 - - - 9 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 3-2 电磁铁动做挨次表 3.3 液压元件的选择 3.3.1 液压泵 液压缸正在整个工做轮回中的最大工做压力为 3.228MPa,如取进油上的压力 丧失为 0.8MPa,压力继电器调整压力超出跨越系统最大工做压力之值为 0.5MPa, 则变量泵的最大工做压力应为 Pp=(3.228+0.8+0.5)MPa=4.528MPa 由工况图可知,液压泵应向液压缸供给的最大流量为 18.378L/min,若回 中的泄露按液压缸输入流量的 10%估量,则液压泵的总流量应为 Qp=1.1 X 18.378L/min = 20.22L/min。 因为要求工做平稳,拔取最大工做压力为液压泵额定压力的 70%,则液压泵 的额定压力为: P=Pp/0.7=6.47Mpa 按照以上压力和流量的数值查阅产物样本,最初确定拔取 YBX-B※L 型变量 叶片泵,其最大排量为 25mL/r,压力调理范畴为 2.0—7.0Mpa,若取液压泵 的容积效率? ? 0.9,泵的转速为 1500r/min 因为液压缸正在快退时输入功率最大,这时液压泵工做压力为 0.634MPa,进油 压力丧失 0.3Mpa,流量为 20.22L/min,取泵的总效率为 0.75,则液压泵驱 动电动机输出所需的功率为 按照此数值按 JB/T10391-2002,,查阅电动机产物样本拔取 Y90L-4 型电动 10 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 机,其额定功率 Pn ? 1.5KW ,额定转速 。 3.3.2 阀类元件及辅帮元件的选择 按照阀类及辅帮元件所正在油的最大工做压力和通过该元件的最大现实流 量,能够选出这些液压元件的型号及规格见表 3—3 表 3—3 元件的型号及规格 序 号 元件 名称 估量流 量 L/MIN 额定流量 L/MIN 变量 1 叶片 — 25 泵 三位 2 四通 55 80 阀 额定压力 MPa 7 16 额定压降 MPa —— 0.5 3 行程 阀 60 63 16 0.25 型号、符号 YBX-B※L 35DF3Y-E10B AXQE-Ea10B 4 调速 阀 0.4~1.5 0.2~80 16 — AXQF-Ea10B 5 单向 阀 60 63 16 0.2 AF3-Ea10B 6 单向 阀 30 63 液控 7 挨次 22 63 阀 8 背压 阀 0.2~0.8 63 0.5-16 16 16 0.2 0.3 — AF3-Ea10B XF3-E10B YF3-E10B 9 溢流 阀 5.1 63 16 —— YF3-E10B 单向 10 阀 22 63 16 0.2 AF3-Ea10B 11 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 过滤 11 器 30 63 — —— —— 12 压力 16 表开 关 13 单向 55 63 16 阀 14 压力 —— —— 10 继电 器 0.2 —— 0.2 —— XU-63*80J KF3-Ea10B KF3-Ea10B HED1KA/10 3.3.3 油管的选择 各元件间毗连管道的规格按元件接口处尺寸决定,液压缸进、出油管则按输 入、输出的最大流量计较。因为液压泵的具体选定之后液压缸正在各阶段的进、 出流量已取原定命值分歧,所以要从头计较如表 3—4 所示 流量、速 度 表 3—4 液压缸的进、出流量和活动速度 快进 工进 快退 输入流 量 /(L/min) 12 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 排出流 量 /(L/min) 活动速 度 v 2 /(m/min) 由表中的数据可知所选液压泵的型号、规格适合。 由表 3—4 可知,该系统中最大压力小于 3MPa,油管中的流速取 3m/s。所以 d?2 q 按公式 ?v 可计较得液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径别离为: 则选 18mm 的孔径。 3.3.4 确定油箱容积: 油箱容积按《液压传动》式(7-8)估算,当取? 为 7 时,求得其容积 13 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 按 JB/T7938-1999 ,取尺度值 V=250L。 4 液压系统机能验算 4.1 验算系统压力丧失并确定压力阀的调整值 (1)快进 滑台快进时,液压缸差动毗连,进油上油液通过单向阀 10 的流量是 22L/MIN,通过电液换向阀 2 的流量是 20.22L/MIN,然后取液压缸的有杆腔 的回油汇合,以流量 51.80L/min 通过行程阀 3 并进入无杆腔。因而进油 上的总压降为 此值不大,不会使压力阀,故能确保两个泵的流量全数进入液压缸。 回油上,液压缸有杆腔中的油液通过电液换向阀 2 和单向阀 6 的流量都是 28.2L/min,然后取液压泵的供油归并,经行程阀 3 流入无杆腔。由此可算 出快进时有杆腔压力 P2 和无杆腔压力 P1 之差。 此值小于原估量值 0.5Mpa,所以是偏平安的。 14 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 (2)工进 工进时,油液正在进油上通过电液换向阀 2 的流量为 0.4~1.5L/min,正在调 速阀 4 处的压力丧失为 0.5Mpa;油液正在回油上通过换向阀 2 的流量为 0.20~0.76L/min,正在背压阀 8 处的压力丧失为 0.5MPa,通过挨次阀 7 的流量 为 22.2~22.76L/min,因而这时液压缸回油腔压力 p2 为 此值大于原估量值 0.5Mpa,则从头计较工进时液压缸进油腔压力 取原计较数值 3.761MPa 附近。 考虑到压力继电器靠得住动做需要压差 ?pe ? 0.5MPa ,故溢流阀 9 的调压 (3)快退 快退时,油液正在进油上通过单向阀 5 的流量为 22L/min,通过换向阀 2 的 流量为 20.22L/MIN;油液正在回上通过单向阀 5、换向阀 2 和单向阀 13 的 流量都是 33.17L/min。一次进油上的总压降为: 此值较小,所以液压泵驱动电动机的功率是脚够的。回油上的总压降是 所以,快退时液压泵的最大工做压力: 15 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 因而从泵卸荷的挨次阀 7 调压应大于 0.862Mpa. 4.2 油液温升计较 工进正在整个工做轮回中所占的时间比例达 95%,所以系统发烧和油液温升可 用工进的环境来计较。 工进时液压缸的无效功率为: 此时泵正在高压下供油,所以它的输入功率为: 系统效率 0.0088, 由此得液压系统的发烧量为: 温升近似值如下: 温升没有超出范畴,液压系统中不需设置冷却器。 16 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 5 设想小结 正在这不到一周的课程设想中,能学到的工具实的很无限,但无疑来说 收成仍是庞大的,我想我晓得了一般机床液压系统的设想框架并且我也控制 了设想一个液压系统的步调,我想本次课程设想是我们对所学学问使用的一 次测验考试,是我们正在液压学问进修方面的一次成心义的实践。 正在本次课程设想中,我完成了本人的设想使命,通过此次设想,弄懂 了一些以前书本中难以理解的内容,加深了对以前所学学问的巩固。正在设想 中,通过教员的指点,使本人正在设想思惟、设想方式和设想技术等方面都得 到了一次优良的锻炼。 6 参考文献 [1] 王积伟 章宏甲从编 液压传动 机械工业出书社 [2] 贾明新从编. 液压传动取节制解难和. :国防工业出书社. 2003 [3] 液压设想手册(电子版 R1.0). :机械工业出书社 17 徐州工程学院机电工程学院课程设想仿单 18

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