喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,【QQ:1304139763 可咨詢交流】=====================
喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,【QQ:1304139763 可咨詢交流】=====================
喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,【QQ:1304139763 可咨詢交流】=====================
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書
前言
本設(shè)計(jì)主要是為機(jī)床設(shè)計(jì)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)應(yīng)用在機(jī)床中,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)進(jìn)給,刀具的自動(dòng)轉(zhuǎn)換等。而且可以使機(jī)床的運(yùn)動(dòng)更平衡,加工精度更高,效率更高,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)化。為了達(dá)到以上效果,我們做了這個(gè)設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)的主要涉及的內(nèi)容有機(jī)床負(fù)載的分析,運(yùn)動(dòng)特性的分析,液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì),液壓元件的選擇,液壓缸的設(shè)計(jì)等。
目錄
前言 1
目錄 2
一、液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況 3
二、液壓傳動(dòng)的工作原理和組成 4
三、液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 5
1、優(yōu)點(diǎn) 5
2、液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn): 5
四、液壓系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域 6
1、液壓傳動(dòng)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用: 6
2、靜液壓傳動(dòng)裝置的應(yīng)用 7
五、液壓系統(tǒng)工況分析 8
1、運(yùn)動(dòng)分析 8
七、擬定液壓系統(tǒng)圖 12
1、 調(diào)速方式的選擇 13
2、快速回路和速度換接方式的選擇 13
液壓工作原理: 14
八、液壓元件選擇 16
1、選擇液壓泵和電機(jī) 16
2、 元、輔件的選擇 21
九、液壓系統(tǒng)驗(yàn)算 24
1.管路系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算 24
2、液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗(yàn)算 27
十、液壓系統(tǒng)最新發(fā)展?fàn)顩r 29
1、國外液壓系統(tǒng)的發(fā)展 29
2、遠(yuǎn)程液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展 30
十一、注意事項(xiàng) 32
十二、總結(jié) 33
致謝 34
參考文獻(xiàn) 34
一、液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況
液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為流體傳動(dòng),是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù),是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今,流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
第一個(gè)使用液壓原理的是1795年英國約瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上,誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年他又將工作介質(zhì)水改為油,進(jìn)一步得到改善。
第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用,特別是1920年以后,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)
2
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文)
說 明 書
專業(yè)班次:機(jī)電一體化(班
姓 名:
陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目
機(jī)電系(部) 年級(jí)專業(yè) 機(jī)電一體化 姓名
設(shè)計(jì)(論文)題目:
組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)開始時(shí)間: 年 月 日
設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)間: 年 月 日
設(shè)計(jì)指導(dǎo)人:
教研室主任:
系 主 任:
陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱書
題目:
組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
機(jī)電系(部) 年級(jí)專業(yè) 機(jī)電一體化 姓名
評(píng)閱意見:
成績:
指導(dǎo)教師:
職 務(wù):
年 月 日
陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯評(píng)定書
年級(jí)專業(yè)班級(jí):05機(jī)電一體化二班 姓 名:
答辯過程
問題提問
回答情況
記錄員:
成績?cè)u(píng)定
指導(dǎo)教師
答辯小組
綜合成績
專業(yè)答辯組組長:
年 月 日
陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:
組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)要求及原始數(shù)據(jù)(資料):
一、 要求
1 工作循環(huán)為“快進(jìn)→工進(jìn)→死擋鐵停留→快退→原位停止”
2 采用平導(dǎo)軌
二、原始數(shù)據(jù):
1 加工時(shí)最大切削力為28000N
2 快進(jìn)、快退速度相等,V=0.1m/s
3往復(fù)運(yùn)動(dòng)加速、減速時(shí)間為0.05s
4 靜摩擦系數(shù)為0.2,動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1
5滑臺(tái)快進(jìn)行程長度為100mm,工進(jìn)行程為50mm
6 滑臺(tái)工進(jìn)速度50mm/min
7 運(yùn)動(dòng)部件總重G=14700N
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)主要內(nèi)容:
1. 用簡明的文字說明設(shè)計(jì)的原理、依據(jù)。畫出設(shè)計(jì)相關(guān)的圖形、圖標(biāo)、表格等。
2. 用手畫圖,用CAD畫圖
學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件(論文):
說明書,設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)圖、液壓缸裝配圖。
專業(yè)班級(jí) 學(xué)生
要求設(shè)計(jì)(論文)工作起止日期
指導(dǎo)教師簽字 日期
教研室主任審查簽字 日期
系主任批準(zhǔn)簽字 日期
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書
前言
本設(shè)計(jì)主要是為機(jī)床設(shè)計(jì)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)應(yīng)用在機(jī)床中,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)進(jìn)給,刀具的自動(dòng)轉(zhuǎn)換等。而且可以使機(jī)床的運(yùn)動(dòng)更平衡,加工精度更高,效率更高,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)化。為了達(dá)到以上效果,我們做了這個(gè)設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)的主要涉及的內(nèi)容有機(jī)床負(fù)載的分析,運(yùn)動(dòng)特性的分析,液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì),液壓元件的選擇,液壓缸的設(shè)計(jì)等。
目錄
前言 1
目錄 2
一、液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況 3
二、液壓傳動(dòng)的工作原理和組成 4
三、液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 5
1、優(yōu)點(diǎn) 5
2、液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn): 5
四、液壓系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域 6
1、液壓傳動(dòng)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用: 6
2、靜液壓傳動(dòng)裝置的應(yīng)用 7
五、液壓系統(tǒng)工況分析 8
1、運(yùn)動(dòng)分析 8
七、擬定液壓系統(tǒng)圖 12
1、 調(diào)速方式的選擇 13
2、快速回路和速度換接方式的選擇 13
液壓工作原理: 14
八、液壓元件選擇 16
1、選擇液壓泵和電機(jī) 16
2、 元、輔件的選擇 21
九、液壓系統(tǒng)驗(yàn)算 24
1.管路系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算 24
2、液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗(yàn)算 27
十、液壓系統(tǒng)最新發(fā)展?fàn)顩r 29
1、國外液壓系統(tǒng)的發(fā)展 29
2、遠(yuǎn)程液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展 30
十一、注意事項(xiàng) 32
十二、總結(jié) 33
致謝 34
參考文獻(xiàn) 34
一、液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況
液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為流體傳動(dòng),是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù),是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今,流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
第一個(gè)使用液壓原理的是1795年英國約瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上,誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年他又將工作介質(zhì)水改為油,進(jìn)一步得到改善。
第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用,特別是1920年以后,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的20年間,才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動(dòng) 的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20 世紀(jì)初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)對(duì)能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究;1910年對(duì)液力傳動(dòng)(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn),使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。
我國的液壓工業(yè)開始于20世紀(jì)50年代,液壓元件最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備。60年代獲得較大發(fā)展,已滲透到各個(gè)工業(yè)部門,在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車、船舶、航空、石油以及軍工等工業(yè)中都得到了普遍的應(yīng)用。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度集成化等方向發(fā)展。同時(shí),新元件的應(yīng)用、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化、微機(jī)控制等工作,也取得了顯著成果。
目前,我國的液壓件已從低壓到高壓形成系列,并生產(chǎn)出許多新型元件,如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數(shù)字控制閥等。我國機(jī)械工業(yè)在認(rèn)真消化、推廣國外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時(shí),大力研制、開發(fā)國產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品,加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究,積極采用國際標(biāo)準(zhǔn),合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對(duì)一些性能差而且不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品,采用逐步淘汰的措施。由此可見,隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,液壓技術(shù)將獲得進(jìn)一步發(fā)展,在各種機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。
二、液壓傳動(dòng)的工作原理和組成
液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì),利用壓力能來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式。 驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)的液壓系統(tǒng)是由油箱、過濾器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管、接頭等組成。
1、工作原理:
1)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵經(jīng)濾油器從油箱中吸油,油液被加壓后,從泵的輸出口輸入管路。油液經(jīng)開停閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸,推動(dòng)活塞而使工作臺(tái)左右移動(dòng)。液壓缸里的油液經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。
2)工作臺(tái)的移動(dòng)速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。當(dāng)節(jié)流閥開大時(shí),進(jìn)入液壓缸的油量增多,工作臺(tái)的移動(dòng)速度增大;當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時(shí),進(jìn)入液壓缸的油量減少,工作臺(tái)的移動(dòng)速度減少。由此可見,速度是由油量決定的。
2、液壓系統(tǒng)的基本組成:
1)能源裝置——液壓泵。它將動(dòng)力部分(電動(dòng)機(jī)或其它遠(yuǎn)動(dòng)機(jī))所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能,給系統(tǒng)提供壓力油液。
2)執(zhí)行裝置——液壓機(jī)(液壓缸、液壓馬達(dá))。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,推動(dòng)負(fù)載做功。
3)控制裝置——液壓閥(流量閥、壓力閥、方向閥等)。通過它們的控制和調(diào)節(jié),使液流的壓力、流速和方向得以改變,從而改變執(zhí)行元件的力(或力矩)、速度和方向。
4)輔助裝置——油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等.通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來,以實(shí)現(xiàn)各種工作循環(huán)。
5)工作介質(zhì)——液壓油。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油,系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。
三、液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)
1、優(yōu)點(diǎn)
1)在相同的體積下,液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動(dòng)力。在同等功率的情況下,液壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的12%左右。
2)液壓執(zhí)行裝置的工作比較平穩(wěn)。由于液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應(yīng)快,所以易于實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)、制動(dòng)和頻繁地?fù)Q向。液壓裝置的換向頻率,在實(shí)現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)到每分鐘500次,實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)每分鐘1000次。
3)液壓傳動(dòng)可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速(調(diào)速比可達(dá)1:2000),并可在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。
4)液壓傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,因?yàn)樗菍?duì)液體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié),操縱很方便。當(dāng)液壓控制和電氣控制或氣動(dòng)控制結(jié)合使用時(shí),能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的順序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制。
5)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)且液壓件能自行潤滑,因此使用壽命長。
6)由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化,所以液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便。
2、液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn):
1)液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì),在相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間不可避免地要有泄漏,同時(shí),液體又不是絕對(duì)不可壓縮的,因此不宜在傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場合采用,例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的內(nèi)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)。
2)液壓傳動(dòng)在工作過程中有較多的能量損失,如摩擦損失、泄漏損失等,故不宜于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。
3)液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感,油溫變化會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。因此,在低溫和高溫條件下,采用液壓傳動(dòng)有一定的困難。
4)為了減少泄露,液壓元件的制造精度要求高,因此,液壓元件的制造成本高,而且對(duì)油液的污染比較敏感。
5)液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難,因此對(duì)維修人員提出了更高的要求,既要系統(tǒng)地掌握液壓傳動(dòng)的理論知識(shí),又要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
6)隨著高壓、高速、高效率和大流量化,液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大,這也是要解決的問題。
總而言之,液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是突出的,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)將得到克服,液壓傳動(dòng)將日益完善,液壓技術(shù)與電子技術(shù)及其它傳動(dòng)方式的結(jié)合更是前途無量。
四、液壓系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
1、液壓傳動(dòng)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用:
機(jī)床工業(yè)——磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機(jī)、自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等
工程機(jī)械——挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等
汽車工業(yè)——自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車等
農(nóng)業(yè)機(jī)械——聯(lián)合收割機(jī)的控制系統(tǒng)、拖拉機(jī)的懸掛裝置等
輕工機(jī)械——打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)等
冶金機(jī)械——電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)等
起重運(yùn)輸機(jī)械——起重機(jī)、叉車、裝卸機(jī)械、液壓千斤頂?shù)?
礦山機(jī)械——開采機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等
建筑機(jī)械——打樁機(jī)、平地機(jī)等
船舶港口機(jī)械——起貨機(jī)、錨機(jī)、舵機(jī)等
鑄造機(jī)械——砂型壓實(shí)機(jī)、加料機(jī)、壓鑄機(jī)等
2、靜液壓傳動(dòng)裝置的應(yīng)用
靜液壓傳動(dòng)由于具有無級(jí)變速,調(diào)速范圍寬,可以實(shí)現(xiàn)恒扭或恒功率調(diào)速,容易實(shí)現(xiàn)電控等優(yōu)點(diǎn),在工程機(jī)械中具有良好的應(yīng)用前景。但是在鏟土運(yùn)輸機(jī)械和起重機(jī)械中作為主要傳動(dòng)就用卻很少,其主要問題是在于國內(nèi)液壓元件質(zhì)量差,而國外的液壓元件價(jià)格又太高,會(huì)造成主同成本過高。90年代以來,國內(nèi)已引進(jìn)了德國林德公司靜液壓叉車,以及利勃海爾公司靜液壓推土機(jī)的裝載機(jī),但在國內(nèi)市場所占份額很小。從國內(nèi)工程機(jī)械市場的實(shí)際出發(fā),本文對(duì)靜液壓傳動(dòng)在國內(nèi)的推廣應(yīng)用提出探討性的意見如下:
(1)靜液壓傳動(dòng)叉車在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)被廣泛采用,由于國內(nèi)部分倉庫、碼頭和工廠等使用部門對(duì)叉車的機(jī)動(dòng)性能(尤其是低速性能)、噪聲已經(jīng)有較高的要求,因此這些部門正在成為國內(nèi)靜液壓叉車用戶。國內(nèi)叉車和液壓元件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該看到靜液壓叉車的良好前景,聯(lián)合研究開發(fā)適合我國國情的叉車靜液壓系統(tǒng),提供能先進(jìn),工作可靠,價(jià)格適中的產(chǎn)品。也可以采用與國際靜液壓元件制造公司聯(lián)合開發(fā)的方式,加快開發(fā)的速度。
(2)中小型多功能工程機(jī)械由于具有挖掘,裝載,叉車和起重等多功能,在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)尤其是城市建設(shè)的發(fā)展,中小型多功能工程機(jī)械也將在我國推廣應(yīng)用,而它們無疑將首先采用靜液壓傳動(dòng)作為其主要傳動(dòng)裝置。國內(nèi)工程機(jī)械企業(yè)應(yīng)該看到中小型多功能工程機(jī)械的發(fā)前景,聯(lián)合國內(nèi)外靜液壓元件生產(chǎn)企業(yè)共同開展對(duì)它們的研究開發(fā),以促進(jìn)中小型多功能工程機(jī)械在我國的發(fā)展。
(3)在國內(nèi)大型鏟土運(yùn)輸和起重機(jī)械中,由于配套的靜液壓與電子控制元件的技術(shù)難度大,價(jià)格太高,在國內(nèi)用戶中難以接受。因此,在我國暫時(shí)不宜將靜液壓傳動(dòng)研究開發(fā)的重點(diǎn)放在與大型鏟土運(yùn)輸和起重機(jī)械配套上,而應(yīng)將重點(diǎn)放在上述兩類工程機(jī)械上。
五、液壓系統(tǒng)工況分析
1、運(yùn)動(dòng)分析
繪制動(dòng)力滑臺(tái)的工作循環(huán)圖
2、負(fù)載分析
(1)阻力計(jì)算
1)切削阻力
切削阻力為已知 Fq=28000`N
2)摩擦阻力 取靜摩擦系數(shù) =0.2,動(dòng)摩擦系數(shù)ud=0.1,則:
靜摩擦阻力 =0.2×14700N=2940N
動(dòng)摩擦阻力 =0.1×14700N=1470N
3)慣性阻力 動(dòng)力滑臺(tái)起動(dòng)加速,反向起動(dòng)加速和快退減速制動(dòng)的加速度的絕對(duì)值相等,既△u=0.1m/s,△t=0.05s,故慣性阻力為:
=G△u/g△t=14700×0.1÷9.8×0.05=3000N
4)由于動(dòng)力滑臺(tái)為臥式放置,所以不考慮重力負(fù)載。
5)關(guān)于液壓缸內(nèi)部密封裝置摩擦阻力Fm的影響,計(jì)入液壓缸的機(jī)械效率中。
6)背壓力 初算時(shí)暫不考慮。
(2)液壓缸各階段工作負(fù)載計(jì)算:
1)啟動(dòng) F1=/ηcm=2940/0.9=3267N
2)加速 F2=(+)/ηcm=(1470+3000)/0.9=4470N
3)快進(jìn) F3=/ηcm=1740/0.9N=1633N
4)工進(jìn) F4=(+)/ηcm=(28000+1470)/0.9N=32744N
5)快退 F5=/ηcm=1470/0.9N=1633N
(3)繪制動(dòng)力滑臺(tái)負(fù)載——位移曲線圖,速度——位移曲線圖(見圖1)
圖1
(3)、確定缸筒內(nèi)徑D,活塞桿直徑d
D=
按GB/T2348——1993,取D=100mm
d=0.71D=71mm
按GB/T2348——1993,取d=70mm
(4)、液壓缸實(shí)際有效面積計(jì)算
無桿腔面積 A1=πD2/4=3.14×1002/4 mm2=7850mm2
有桿腔面積 A2=π(D2-d2)/4=3.14×(1002-702)/4 mm2=4004 mm2
活塞桿面積 A3=πD2/4=3.14×702/4 mm2=3846 mm2
(5)、最低穩(wěn)定速度驗(yàn)算。最低速度為工進(jìn)時(shí)u=50mm/min,工進(jìn)采用
無桿腔進(jìn)油,單向行程調(diào)速閥調(diào)速,查得最小穩(wěn)定流量qmin=0.1L/min
A1≥qmin/umin=0.1/50=0.002 m2=2000 mm2
滿足最低速度要求。
(6)、計(jì)算液壓缸在工作循環(huán)中各階段所需的壓力、流量、功率列于表(1)
表(1)液壓缸壓力、流量、功率計(jì)算
工
況
差 動(dòng) 快 進(jìn)
工 進(jìn)
快 退
啟 動(dòng)
加 速
恒 速
啟 動(dòng)
加 速
恒 速
計(jì) 算公 式
p= F/A3
q= u3A3
P=pq
p=(F+ p2A2) / A1
q= u1 A1
P=pq
p=(F+ p2A1) / A2
q= u2 A2
P=pq
速 度m/s
u2=0.1
u1=3×10-4~5×10-3
u3=0.1
有 效面 積m2
A1=7850×10-6
A2=4004×10-6
A3=3846×10-6
負(fù) 載N
3266
3000
1633
32744
3266
3000
1633
壓 力MPa
0.85
0.78
0.42
4.4
1.4
1.1
0.99
流 量L/min
23
0.39
24.0
功 率KW
0.16
1.755
0.40
取 背 壓 力
p2=0.4MP
取 背 壓 力
p2=0.3MP
七、擬定液壓系統(tǒng)圖
擬定的液壓系統(tǒng)原理圖
1、 調(diào)速方式的選擇
該機(jī)床負(fù)載變化小,功率中等,且要求低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好速度負(fù)載特性好,因此采用調(diào)速閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路,并在回油路上加背油閥。
2、快速回路和速度換接方式的選擇
本題已選用差動(dòng)型液壓缸實(shí)現(xiàn)“快、慢、快”的回路。由于快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)有平穩(wěn)性要求,故采用行程閥或電磁閥皆可來實(shí)現(xiàn)(比較表如下表2),工進(jìn)轉(zhuǎn)快退則利用壓力繼電器來實(shí)現(xiàn)。
表2 快進(jìn)工進(jìn)的控制方法比較
項(xiàng)目
采用行程閥
采用電磁閥
轉(zhuǎn)
換
性
能
1. 液壓沖擊小
2. 轉(zhuǎn)換精度高
3. 可靠性好
4. 控制靈活性小
1. 液壓沖擊較大
2. 轉(zhuǎn)換精度較低
3. 可靠性較差
4. 控制靈活性大
安
裝
特
點(diǎn)
1. 行程閥裝在滑座上
2. 管路較復(fù)雜
3. 須設(shè)置液壓撞塊機(jī)構(gòu)(撞塊長度大于工進(jìn)行程)
1. 電磁閥可裝在液壓站(或控制板)上,安裝靈活性大
2. 管路較簡單
3. 須設(shè)置電氣撞塊機(jī)構(gòu)
綜上所述,本系統(tǒng)為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路與差動(dòng)回路的組合,為此可以列出不同的方案進(jìn)行綜合比較后,畫出回路圖,見圖0號(hào)圖縱紙。
液壓工作原理:
1. 快速前進(jìn)
按下起動(dòng)按鈕,電磁經(jīng)鐵1YA通電,電磁換向閥A的左拉接入回路,液動(dòng)換向閥B在制油液的作用下其左位接入系統(tǒng)工作,這時(shí)系統(tǒng)中油液的通路為:
進(jìn)油路:過濾器1→變量泵1→ 換向閥A→單向閥C→換向閥B左端
回油路:換向閥右端→節(jié)流閥F→換向閥A→油箱。
于是,換向閥B的閥芯右移,使其左位接入系統(tǒng)。
主油路
進(jìn)油路:過濾器1→變量泵1→單向閥3→換向閥B→行程閥11→液壓缸左腔。
回油路:液壓缸右腔→換向閥B→單向閥6→行程閥11→液壓缸左腔,形成差動(dòng)連接。
此時(shí)由于負(fù)載較小,液壓系統(tǒng)的工作壓力較低,所以液控順序閥5關(guān)閉,液壓缸形成差動(dòng)連接,又因變量泵2在低壓下輸出流量為最大,所以動(dòng)力滑臺(tái)完成快速前進(jìn)。
2.工作進(jìn)給
當(dāng)滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)到預(yù)定位置時(shí),控制擋鐵壓下行程閥11。切斷了快進(jìn)油路,電液動(dòng)換向閥7的工作狀態(tài)不變(閥B和閥A的左位仍接入系統(tǒng)工作),壓力油須經(jīng)調(diào)速閥8、二位二通電磁12才能進(jìn)入液壓缸的左腔,由于油液流經(jīng)調(diào)速閥而使系統(tǒng)壓力升高,于是液控順序閥5打開,單向閥6關(guān)閉,使液壓缸右腔的油液經(jīng)閥5、背壓閥4流回油箱,使滑臺(tái)轉(zhuǎn)換為工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其主要油路:
進(jìn)油路:
過濾器1 →變量泵2→單向閥3→換向閥B →調(diào)速閥8→電磁閥12→液壓缸左腔。
回油路:
液壓缸右腔 →換向閥B→順序閥5→背壓閥4→油箱。
因?yàn)楣ぷ鬟M(jìn)給時(shí)系統(tǒng)壓力升高,所以變量泵2的輸出流量便自動(dòng)減小,以適應(yīng)工作進(jìn)給的城要,進(jìn)給速率的大小由調(diào)速閥8來調(diào)節(jié)。
3.死擋鐵停留
當(dāng)滑臺(tái)第二次工作進(jìn)給完畢,碰上死擋鐵后停止前進(jìn),停留在死擋鐵處,這時(shí)液壓缸左腔油液的壓力升高,當(dāng)升高到壓力繼電器13的調(diào)整值時(shí),壓力繼電器動(dòng)作,發(fā)出信號(hào)給時(shí)間繼電器,其停留時(shí)間由時(shí)間繼電器控制,經(jīng)過時(shí)間繼電器的延時(shí),再發(fā)出信號(hào)使滑臺(tái)返回。
4.快速退回
時(shí)間繼電器延時(shí)發(fā)出信號(hào),使電磁鐵YA停電,2YA通電,這時(shí)換向閥A的右位接入回路,控制油液換向閥B的右位拉入系統(tǒng)工作,此時(shí),由于滑臺(tái)返回的負(fù)載小,系統(tǒng)壓力較低,變量泵2的流量自動(dòng)增大至最大,所以動(dòng)力滑臺(tái)快速退回。這時(shí)系統(tǒng)油液的通路為:
控制油路
進(jìn)油路:
過濾器1→變量泵2→換向閥A→單向閥D→換向閥B右端。
回油路:
換向閥B左端→節(jié)流閥E→換向閥A→油箱。
主油路
進(jìn)油路:
過濾器1→變量泵2→單向閥3→換向閥B→液壓缸右腔。
回油路:
液壓缸左腔→單向閥10→換向閥B→油箱。
動(dòng)力滑臺(tái)快速后退,當(dāng)其快退到一定位置(即工進(jìn)的起始位置)時(shí),行程閥11復(fù)位,使回油路更為暢通,但不影響快速退回動(dòng)作。
5.原位停止
當(dāng)滑臺(tái)退回到原位時(shí),擋鐵壓下行程開關(guān)而發(fā)出信號(hào),使2YA斷電,換向閥A、B都處于中位,液壓缸失去動(dòng)力源,滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。變量泵2輸出的油液經(jīng)單向閥3、換向閥B流回油箱,液壓泵卸荷。單向閥3使泵卸荷時(shí),控制油路中仍保持一定的壓力。這樣,當(dāng)電磁換向閥A通電時(shí),可保證液動(dòng)換向閥B能正常工作。
3、油源的選擇 由液壓缸工況圖(圖2)清楚的看出,其系統(tǒng)特點(diǎn)是快速時(shí)低壓、大流量、時(shí)間短,工進(jìn)時(shí)高壓、小流量、時(shí)間長,故采用雙聯(lián)葉片泵或限壓式變量泵。將兩者進(jìn)行比較(見表3)考慮本機(jī)床要求系統(tǒng)平穩(wěn)、工作可靠。因而采用雙聯(lián)葉片泵。
表3
雙聯(lián)葉片泵
限壓式變量葉片泵
1.流量突變時(shí),液壓沖擊取決于溢流閥的性能,一般沖擊較小
1.流量突變時(shí),定子反應(yīng)滯后,液壓沖擊大
2內(nèi)部徑向力平衡,壓力平衡,噪聲小,工作性能較好。
2.內(nèi)部徑向力不平衡,軸承較大,壓力波動(dòng)及噪聲較大,工作平衡性差
3.須配有溢流閥、卸載閥組,系統(tǒng)較復(fù)雜
3.系統(tǒng)較簡單
4.有溢流損失,系統(tǒng)效率較低,溫升較高
4.無溢流損失,系統(tǒng)效率較高,溫升較低
系統(tǒng)工作循環(huán)表4
元件名稱
動(dòng)作循環(huán)
電磁鐵
行 程 閥
壓力繼電器
1Y
2Y
快 進(jìn)
+
-
/
-
工 進(jìn)
+
-
壓 下
+(工進(jìn)終了)
快 退
-
+
/
-
停止(或中途停止)
-
-
/
-
八、液壓元件選擇
1、選擇液壓泵和電機(jī)
(1)確定液壓泵的工作壓力 由前面可知,液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作
壓力為4.4MPa,本系統(tǒng)采用調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速,選取進(jìn)油管道壓力損失為0.6MPa。
由于采用壓力繼電器,溢流閥的調(diào)整壓力一般應(yīng)比系統(tǒng)最高壓力大0.5MPa,故泵的
最高壓力為
Pp1=(4.4+0.6+0.5)MPa=5.5MPa
這是小流量泵的最高工作壓力(穩(wěn)態(tài)),即溢流閥的調(diào)整工作壓力。
液壓泵的公稱工作壓力Pr為
Pr=1.25 Pp1 =1.25×5.5MPa=6.7MPa
大流量泵只在快速時(shí)向液壓缸輸油,由壓力圖可知,液壓缸快退時(shí)的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大,這時(shí)壓力油不通過調(diào)速閥,進(jìn)油路比較簡單,但流經(jīng)管道和閥的油流
量較大。取進(jìn)油路壓力損失為0.5MPa,故快退時(shí)泵的工作壓力為
Pp2=(0.99+0.5)MPa=1.49MPa
這是大流量泵的最高工作壓力,此值是液控順序閥7和8調(diào)整的參考數(shù)據(jù)。
(2)液壓泵的流量 由流量圖2(b)可知,在快進(jìn)時(shí),最大流量值為23L/min,
取K=1.1,則可計(jì)算泵的最大流量
≥K(∑)max
=1.1×23L/min=25.3L/min
在工進(jìn)時(shí),最小流量值為0.39 L/min.為保證工進(jìn)時(shí)系統(tǒng)壓力較穩(wěn)定,應(yīng)考慮溢流閥有一定的最小溢流量,取最小溢流量為1 L/min(約0.017×10-3m3/s)故
小流量泵應(yīng)取1.39L/min
根據(jù)以上計(jì)算數(shù)值,選用公稱流量分別為18L/min、12L/min;公稱壓力為70MPa壓力的雙聯(lián)葉片泵。
(3)選擇電機(jī) 由功率圖2(c)可知,最大功率出現(xiàn)在快退階段,其數(shù)值按下式計(jì)算
Pp= Pp2(qv1+ qv2)/ηp=1.35×106(0.2+0.3)×10-3/0.75=993W
式中 qv1——大泵流量,qv1=18 L/min(約0.3×10-3m3/s)
qv2——小泵流量,qv2=12L/min(約0.2×10-3m3/s)
ηp——液壓泵總效率,取ηp =0.75。
圖2
a
b
c
根據(jù)快退階段所需功率993W及雙聯(lián)葉片泵要求的轉(zhuǎn)速,選用功率為1.1KWJ52-6型的異步電機(jī)。
2、 元、輔件的選擇
根據(jù)液壓泵的工作壓力和通過閥的實(shí)際流量,選擇各種液壓元件和輔助元件的規(guī)格。
液壓元件說明
編號(hào)
元 件 名 稱
型 號(hào)
技術(shù)數(shù)據(jù)P(MPa)
( L/min)
調(diào)整壓力
P(MPa)
1
葉 片 泵
YB-12/18
雙聯(lián)p=7.0,=12
P=5.38
2
葉 片 泵
YB-12/18
雙聯(lián)p=7.0,=18
P=1.35
3
三位五通電磁換向閥
35D-25B
p=6.3,=25
4
單向行程調(diào)速閥
QCI-25
p=6.3,=25 △P=2~3 qvmin =0.03
5
溢 流 閥
Y-10
p=6.3,≤4 =10,卸荷壓p<1.5
6
背 壓 閥
B-10B
p=6.3,=10背壓力p=0.5~0.6 實(shí)際通過流量 ≈1.5
7
液 動(dòng) 順 序 閥
XY-B10B
p=6.3,qv =10卸荷壓力p<1.5實(shí)際通過流量qv =9(做卸荷閥用)
P=1.35
8
液 動(dòng) 順 序 閥
XY-B10B
p=6.3,qv =10卸荷壓力p<1.5實(shí)際通過流量qv =1.5
P=1.35+(0.5~0.8)
9
單 向 閥
I-25B
p=6.3,qv=25 △P≤2最大實(shí)際通過流量qv =22
10
單 向 閥
I-25B
p=6.3,qv=25 △P≤2實(shí)際通過 流量qv =10
11
單 向 閥
I-25B
p=6.3,qv=25 △P≤2實(shí)際通過 流量qv ≈15
12
單 向 閥
I-25B
p=6.3,qv=25 △P≤2實(shí)際通過 流量qv ≈30
13
壓 力 繼 電 器
DP1-63B
P=1~6.3,反向區(qū)間壓力調(diào)整范圍為0.5~0.8
14
壓 力 表 開 關(guān)
K-6B
p=6.3,測量6點(diǎn)壓力值,實(shí)測4點(diǎn)壓力值
15
濾 油 器
WU-25×180J型
公稱直徑15×10-3m公稱流25(≈0.42×10-3m3/s)
注:以上元件除液壓泵、濾油器外,均為板式連接。
3、確定管道尺寸
由于本系統(tǒng)液壓缸差動(dòng)連接時(shí),油管內(nèi)通油量較大,其實(shí)際流量
qv ≈24 L/min(0.5×10-3m3/s),取允許流速u=0.5m/s,則主壓力油管d
用下式計(jì)算
d=
圓整化,取d=12mm。
油管壁厚一般不需計(jì)算,根據(jù)選用的管材和管內(nèi)徑查液壓傳動(dòng)手冊(cè)的有關(guān)表格
得管的壁厚δ。
選用14mm×12mm冷拔無縫鋼管。
其它油管按元件連接口尺寸決定尺寸,測壓管選用4mm×3mm紫銅管或鋁管。管接頭選用卡套式管接頭,其規(guī)格按油管通徑選取。
4、確定油箱容量 中壓系統(tǒng)油箱的容量,一般取液壓泵公稱流量的5~7倍
V=7 =7×30L=210L
九、液壓系統(tǒng)驗(yàn)算
1.管路系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算
由于有同類型液壓系統(tǒng)的壓力損失值可以參考,故一般不必驗(yàn)算壓力損失值。下面以工進(jìn)時(shí)的管路壓力損失為例計(jì)算如下:
已知:進(jìn)油管、回油管長約為l=1.5m,油管內(nèi)徑d=1.2×10-3m,通過流量
=0.39 L/min(0.0065×10-3m3/s),選用L-HM32全損耗系統(tǒng)用油,考慮最低溫度
為15℃,v=1.5㎝2/s。
1)判斷油流類型 利用下式計(jì)算出雷諾數(shù)
Re=1.273×104/ =1.273×0.0065×10-3×104/1.2×10-3/1.5
≈66<2000
為層流。
(2)沿程壓力損失∑△P1 利用公式分別算出進(jìn)、回油壓力損失,然后相加即
得到總的沿程損失。
進(jìn)油路上
△P1=4.4×1012v.l.qv/d4=4.3×1012×1.5×1.5×0.0065×10-3/124Pa
=0.0313×105Pa
回油路上,其流量qv=0.75 L/min(0.0125×10-3m3/s)(差動(dòng)液壓缸A1≈2A2),
壓力損失為
△P1=4.3×1012v.l.qv/d4=4.3×1012×1.5×1.5×0.00325×10-3/124Pa
=0.01532×105Pa
由于是差動(dòng)液壓缸,且A1≈2A2,故回油路的損失只有一半折合到進(jìn)油腔,所以
工進(jìn)時(shí)總的沿程損失為
∑△P1=(0.03103+0.5×0.01532)×105Pa=0.039×105Pa
(3)局部壓力損失∑△P2 由于采用液壓裝置為集成塊式,故考慮閥類元件和集成塊內(nèi)的壓力損失。
為方便起見,將工進(jìn)時(shí)油流通過各種閥的流量和壓力損失列于下
閥的流量和壓力損失
編 號(hào)
名 稱
實(shí)際通過流量
(L/min)
公 稱 流 量
L/min)
公稱壓力損失
△Pr×105(Pa)
1
單 向 閥
0.39
25
2
2
三位五通電磁換向閥
0.39
25
2
3
單向行程調(diào)速閥
0.39
25
5
4
液 動(dòng) 順 序 閥
0.195
25
1.5(卸荷時(shí)壓力損失)
5
液 動(dòng) 順 序 閥
0.195
10
6
計(jì)算各閥局部壓力損失之和∑△Pv如下
∑△Pv=[2×105×(0.39/25)2+2×105×(0.39/25)+5×105+0.5×1.5×(0.39/25)2+0.5×6×105]Pa
=8.1×105Pa
取油流通過集成塊時(shí)的壓力損失為
∑△PJ=0.3×105Pa
故工進(jìn)時(shí)總的局部壓力損失為
∑△P2=(8.1+0.3)×105Pa=8.4×105Pa
所以 ∑△P=(0.5+8.4)×105Pa=9×105Pa
這個(gè)數(shù)值加上液壓缸的工作壓力(由外負(fù)載決定的壓力)和壓力繼電器要求系統(tǒng)調(diào)高的壓力(取其值為5×105Pa),可作為溢流閥調(diào)整壓力的參考數(shù)據(jù)。其壓力調(diào)整值p為
P= ∑△P+P1+5×105
式中 P1——液壓缸工進(jìn)時(shí)克服外負(fù)載所需壓力。
而
P1= F0/A1=32744/7850×10-6Pa=41.7×105Pa
所以
P=(41.7+9+5)×105Pa=55.7×105Pa
這個(gè)值比估算的溢流閥調(diào)整壓力值67×105Pa小。因此,主油路上的元件和油管直徑均可不變。
2、液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗(yàn)算
本機(jī)床的工作時(shí)間主要是工進(jìn)工況,為簡化計(jì)算,主要考慮工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱,故按工進(jìn)工況驗(yàn)算系統(tǒng)溫升。
(1)液壓泵的輸入功率 工進(jìn)時(shí)小流量泵的壓力Pp1=54×105Pa,流量
qvp1=12L/min (0.2×10-3m3/s)小流量泵的功率為
P1= Pp1qvp1/ηp=54×0.2×102/0.75W=1440W
式中 ηp——液壓泵的總效率。
工進(jìn)時(shí)大流量泵卸荷,順序閥的壓力損失△P=1.5×105Pa,即大流量泵的工作壓力Pp2=1.5×105Pa,流量qvp2=18L/min (0.3×10-3m3/s)大流量泵的功率P2為
P2= Pp2qvp2/ηp=1.5×0.3×102/0.75W=60W
故雙聯(lián)泵的合計(jì)輸出功率Pi為
Pi= P1+ P2=1440+60W=2040W
(2)有效功率 工進(jìn)時(shí),液壓缸的負(fù)載F=32744N,取工進(jìn)速度v=0.00083×10-3m/s
輸出功率P0為
P0=Fv=32744×0.00083W=27W
(3)系統(tǒng)發(fā)熱功率Ph 系統(tǒng)總的發(fā)熱功率Ph為
Ph= P i-P0=2013W
(4)散熱面積 油箱容積V=210L,油箱近似散熱面積A為
A=0.065
(5)油液溫升△t 假定采用風(fēng)冷,取油箱的傳熱系數(shù)K t =23W/(㎡.℃),可得
油液溫升為
△ t= Ph/∑K t A=1198/(23×2.296)℃=22.7℃
設(shè)夏天的室溫為30℃,則油溫為(30+22.7)℃=52.7℃,沒有超過最高允許油溫(50~65℃)。
十、液壓系統(tǒng)最新發(fā)展?fàn)顩r
1、國外液壓系統(tǒng)的發(fā)展
工程機(jī)械主要配套件有動(dòng)力元件、傳動(dòng)元件、液壓元件及電氣元件等。目前工程機(jī)械動(dòng)力元件基本上都用內(nèi)燃式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(簡稱柴油機(jī));傳動(dòng)分機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)、靜液壓傳動(dòng)、電傳動(dòng)等。但目前工程機(jī)械用得最多、最普遍的為液力機(jī)械傳動(dòng)及靜液壓傳動(dòng)。整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)還包括傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋等。靜液壓傳動(dòng)有多種結(jié)構(gòu)形式,有的有傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋,有的沒有,視情況而定;液壓元件主要有缸、泵、閥、密封件及液壓附件等。靜液壓元件的泵(主要是變量泵)、馬達(dá)(變量與定量),以及相應(yīng)的減速機(jī)等;電氣元件以前對(duì)工程機(jī)械的影響還并不大,最早的工程機(jī)械電氣系統(tǒng),主要是起動(dòng)電路及照明電路,系統(tǒng)及元件都非常簡單,起動(dòng)可以用拖起動(dòng),白天干活不用照明,因此,這兩個(gè)電路系統(tǒng)出了故障也能勉強(qiáng)維持工作。但工程機(jī)械發(fā)展到今天,電氣系統(tǒng)及電氣元件已經(jīng)成了工程機(jī)械一個(gè)非常關(guān)鍵的部分,可以說今天的絕大多數(shù)工程機(jī)械,電氣系統(tǒng)出了故障根本就不能工作,有的甚至寸步難行,等于一堆廢鋼鐵。因此電氣系統(tǒng)、電器元件目前也是工程機(jī)械最關(guān)鍵最主要的配套件之一。主要電器元件除傳統(tǒng)的元件外,還有各種傳感器,各種控制元件及微處理機(jī)等等。下面就國際上這些工程機(jī)械主要配套件的基本情況及發(fā)展趨勢(shì)談?wù)効捶ā?
目前國外工程機(jī)械主要配套件大多數(shù)都生產(chǎn)歷史悠久,技術(shù)成熟、供應(yīng)充足,生產(chǎn)集中度高,品牌效應(yīng)突出。配套件的發(fā)展隨主機(jī)的發(fā)展而發(fā)展,同時(shí)配套件自身的發(fā)展反過來又促進(jìn)主機(jī)的發(fā)展。目前國外工程機(jī)械配套件的發(fā)展形勢(shì)好過主機(jī)的發(fā)展形勢(shì)。目前國外工程機(jī)械配套件的發(fā)展形勢(shì)比較好。
近些年來國外工程機(jī)械有一種發(fā)展趨勢(shì),主機(jī)制造企業(yè)逐步向組裝企業(yè)方向發(fā)展,配套件逐步由供應(yīng)商來提供。比如世界上實(shí)力最強(qiáng)的主機(jī)制造企業(yè)美國的卡特彼勒(Caterpillar)、凱斯(Case)、日本的小松(Komatsu)、瑞典的沃爾沃(Volvo)等世界上這些大型的工程機(jī)械主機(jī)制造企業(yè),其配套件的配套能力也是非常強(qiáng)的,它們的配套件外配的數(shù)量也是在逐年大幅度地增長,一些中小工程機(jī)械企業(yè)就更是如此,配套件逐步主要由零部件制造企業(yè)來提供。這樣做有幾大好處,主機(jī)企業(yè)可集中精力把自己的主機(jī)產(chǎn)品作好,減少配套件完全由主機(jī)企業(yè)自己來承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn),而配套件企業(yè)作得更強(qiáng)更大,有能力迅速提高配套件的質(zhì)量、技術(shù)水平,同時(shí)能為主機(jī)企業(yè)提供更多的新產(chǎn)品,這樣更容易促進(jìn)主機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展。國外工程機(jī)械主機(jī)企業(yè)從1988年達(dá)850億美元的銷售額以來,基本上沒有多大變化,而相反這些年來配套件從150億美元,增長到1000億美元,增幅是相當(dāng)大的。因此,國外工程機(jī)械配套件這些年來得到了快速發(fā)展。國外工程機(jī)械配套件生產(chǎn)歷史悠久、技術(shù)成熟、 品種齊全,完全能滿足各種工程機(jī)械的配套需求國外許多工程機(jī)械主要配套件企業(yè)都有50年,甚至100年以上的發(fā)展歷史,企業(yè)的規(guī)模都相對(duì)較大,技術(shù)十分成熟,品種也非常齊全,幾乎應(yīng)有盡有。比如目前世界上生產(chǎn)密封件及減振器最大的企業(yè),德國的弗羅伊登貝克(Freudenberg)公司,成立于1849年,生產(chǎn)密封件及減振器已有100多年歷史,其品種應(yīng)有盡有,從技術(shù)上、品種上完全能滿足液壓行業(yè)對(duì)密封件及密封技術(shù)的要求。同時(shí)還不斷推出新的密封材料及新的密封結(jié)構(gòu),推動(dòng)液壓密封技術(shù)不斷向更高技術(shù)水平發(fā)展。目前世界上最大的中大型發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè),美國的康明斯(Cummins)發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司,成立于1919年,也幾乎有近100年的歷史。37.3kW(50馬力)以上的柴油機(jī)可以全方位為各種工程機(jī)械,甚至所有需要柴油機(jī)動(dòng)力的各種機(jī)械配套,在技術(shù)上可以完全滿足最苛刻的歐II、歐III排放標(biāo)準(zhǔn),甚至可以達(dá)到歐IV、歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。
在流體產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi),目前世界上最大的流體產(chǎn)品(主要是液壓件、密封件及液壓附件等)制造企業(yè),美國的派克(Parket)公司,成立于1918年,也有近100年歷史,可以提供品種齊全的、高技術(shù)水平的液壓件、密封件及所有的液壓附件。目前世界上最大的用于靜液壓系統(tǒng)的變量液壓元件制造企業(yè),德國的博士――力士樂公司,已有200多年的歷史,從1953年開始全面制造液壓元件,也有50年以上歷史。其最具特色的產(chǎn)品是用于靜液壓傳動(dòng)的變量系統(tǒng)液壓元件,無論是斜盤式或斜軸式,閉式(泵控)或開式(閥控)系統(tǒng)液壓元件品種都非常齊全,能為各種需要靜液壓系統(tǒng)元件的工程機(jī)械整個(gè)系統(tǒng)成套配套。還有世界上最大的傳動(dòng)部件制造企業(yè),德國的ZF公司,成立于1915年,也有近100年歷史,能為各種工程機(jī)械提供品種齊全的傳動(dòng)部件。在電氣配套件方面,世界最大的德國西門子電氣公司,以及日本的東芝公司、川崎公司、德國的博士(Bose)公司等,都有50年以上,甚至100年以上的悠久歷史,能滿足工程機(jī)械各種高技術(shù)水平的電氣系統(tǒng)和電氣元件的要求。
2、遠(yuǎn)程液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展
在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)正對(duì)人類 的生產(chǎn)生活產(chǎn)生著前所未有的影響。這些信息技術(shù)的進(jìn)步,為今后制造業(yè)的發(fā)展,設(shè)計(jì)方法與制造技術(shù)模式的改變指明了方向,為數(shù)字化設(shè)計(jì)資源與制造資源的遠(yuǎn)程共享,進(jìn)一步提高產(chǎn)品開發(fā)效率奠定了基礎(chǔ)。這一點(diǎn)已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,并且有很多科研學(xué)者已經(jīng)投入到了這方面的研究。目前在液壓領(lǐng)域中,特別是中小企業(yè)在進(jìn)行液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí),存在著零部件種類繁多、系統(tǒng)集成復(fù)雜、參考資料缺乏等一系列困難,而遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)服務(wù)可以解決這些問題。為減輕液壓設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化設(shè)計(jì)模式的轉(zhuǎn)變以及設(shè)計(jì)資源、技術(shù)資源和產(chǎn)品信息的共享,本文提出了建立基于Web的遠(yuǎn)程液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新模式。
(1)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
基于Web的遠(yuǎn)程液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)模式的體系結(jié)構(gòu),服務(wù)器端上存放了所有與設(shè)計(jì)計(jì)算相關(guān)的應(yīng)用程序,以及用戶信息數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)庫與專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫等。用戶在使用該設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí),只要客戶端具備上網(wǎng)功能(即安裝了IE瀏覽器并接通網(wǎng)絡(luò))即可訪問使用。這樣的體系結(jié)構(gòu)具有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):克服了傳統(tǒng)單機(jī)版應(yīng)用程序只能單機(jī)操作的局限性,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與技術(shù)資源的跨區(qū)域、跨平臺(tái)共享,使設(shè)計(jì)人員的工作變得簡單方便,提高了工作效率。
(2)系統(tǒng)的工作流程
用戶在客戶端啟動(dòng)IE瀏覽器進(jìn)入系統(tǒng)初始界面,這里提供了關(guān)于遠(yuǎn)程液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的介紹。如果用戶想提交設(shè)計(jì)任務(wù),則可以注冊(cè)并填人相關(guān)信息,然后登錄進(jìn)入操作頁面。首先,用戶要選擇一種工作模式:過程全自動(dòng)化智能處理模式或人機(jī)交互模式。這兩種模式的主要區(qū)別在于:用戶選擇前者時(shí),只要在一開始提交設(shè)計(jì)的任務(wù)要求、基本參數(shù)以及設(shè)計(jì)計(jì)算過程中需要用到的一些參數(shù)即可,其余的工作都由系統(tǒng)自動(dòng)完成,直到最后生成設(shè)計(jì)方案供用戶審核;而后者,就是指系統(tǒng)
在分析、計(jì)算過程中每次需要選擇參數(shù)或方案的時(shí)候,都要詢問用戶的意見,由用戶來做出選擇。如果提供的眾多參數(shù)或方案中沒有用戶滿意的,或用戶自己有特殊要求,可以自行指定。因此,該工作模式適合于高級(jí)用戶或有特殊要求的用戶使用。用戶便可按照所選工作模式的流程來完成設(shè)計(jì)工作。
十一、注意事項(xiàng)
1、使用液壓系統(tǒng)要注意的問題
1)使用者應(yīng)明白液壓系統(tǒng)的工作原理,熟悉各種操作和調(diào)整手柄的位置及旋向等。
2)開車前應(yīng)檢查系統(tǒng)上各調(diào)整手柄、手輪是否被無關(guān)人員動(dòng)過,電氣開關(guān)和行程開關(guān)的位置是否正常,主機(jī)上工具的安裝是否正確和牢固等,再對(duì)導(dǎo)軌和活塞桿的外露部分進(jìn)行擦拭,而后才可開車。
3)開車時(shí),首先啟動(dòng)控制油路的液壓泵,無專用的控制油路液壓泵時(shí),可直接啟動(dòng)主液壓泵。
4)液壓油要定期檢查更換,對(duì)于新投入使用的液壓設(shè)備,使用3 個(gè)月左右即應(yīng)清洗油箱,更換新油。以后每隔半年至1 年進(jìn)行清洗和換油一次。
5)工作中應(yīng)隨時(shí)注意油液,正常工作時(shí),油箱中油液溫度應(yīng)不超過60℃。油溫過高應(yīng)設(shè)法冷卻,并使用粘度較高的液壓油。溫度過低時(shí),應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱,或在運(yùn)轉(zhuǎn)前進(jìn)行間歇運(yùn)轉(zhuǎn),使油溫逐步升高后,再進(jìn)入正式工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
6)檢查油面,保證系統(tǒng)有足夠的油量。
7)有排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行排氣,無排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)多次,使之自然排出氣體。
8)油箱應(yīng)加蓋密封,油箱上面的通氣孔處應(yīng)設(shè)置空氣過濾器,防止污物和水分的侵入。加油時(shí)應(yīng)進(jìn)行過濾,使油液清潔。
9)系統(tǒng)中應(yīng)根據(jù)需要配置粗、精過濾器,對(duì)過濾器應(yīng)經(jīng)常地檢查、清洗和更換。
10)對(duì)壓力控制元件的調(diào)整,一般首先調(diào)整系統(tǒng)壓力控制閥----溢流閥,從壓力為零時(shí)開調(diào),逐步提高壓力,使之達(dá)到規(guī)定壓力值;然后依次調(diào)整各回路的壓力控制閥。主油路液壓泵的安全溢流閥的調(diào)整壓力一般要大于執(zhí)行元件所需工作壓力的10%--25%??焖龠\(yùn)動(dòng)液壓泵的壓力閥,其調(diào)整壓力一般大于所需壓力10%--20%。如果用卸荷壓力供給控制油路和潤滑油路時(shí),壓力應(yīng)保持在0.3--0.6MPa范圍內(nèi)。壓力繼電器的調(diào)整壓力一般應(yīng)低于供油壓力0.3--0.5MPa。
11)流量控制閥要從小流量調(diào)到大流量,并且應(yīng)逐步調(diào)整。同步運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的流量控制閥應(yīng)同時(shí)調(diào)整,要保證運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。
致謝
經(jīng)過緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì),我如愿地,較圓滿地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。從中得到了以前許多注意的問題。
本次設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們對(duì)設(shè)計(jì)工程的設(shè)計(jì)能力,學(xué)習(xí)和掌握課件的基本制作方法和步驟,并給我們以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),通過本次設(shè)計(jì),我們把以前在課本中學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)在此次設(shè)計(jì)中加以綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)資料,并懂得,這樣才不至于在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)太多錯(cuò)誤。
經(jīng)過一個(gè)月的緊張有序的工作,完成了課程設(shè)計(jì),其中我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中遇到很多難題,但是經(jīng)過劉老師的認(rèn)真講解,使我對(duì)其加深了認(rèn)識(shí)。
最后,真誠的感謝輔導(dǎo)老師對(duì)我們的指導(dǎo)和幫助。由于我們對(duì)所學(xué)知識(shí)不夠徹底,而且時(shí)間較短,又缺乏經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)書中難免會(huì)存在疏漏和欠缺之處,懇請(qǐng)老師批評(píng)指正,以便在以后的工作和學(xué)習(xí)中不犯類似的錯(cuò)誤。
參考文獻(xiàn)
張群生主編的《液壓與氣壓傳動(dòng)》
袁承訓(xùn)主編的《液壓與氣壓傳動(dòng)》
宋學(xué)義主編的《液壓氣動(dòng)手冊(cè)》
上??萍汲霭嫔绯霭娴摹兑簤簜鲃?dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》
周文森 鄭景山 陸業(yè)銚編的《簡明電工手冊(cè)》
中國液氣壓網(wǎng) http://www.yeqiya.com
34