第2章 几种调速回路
图 2-16 背压阀限制系统最低压力 PLC 梯形图
2.5.3背压阀限制系统最低压力的操作步骤和操作规范
1. 二只行程开关距离为250mm。1ZT吸合Y1-10B压力P1=2.5MPa，吸放1ZT或2ZT油缸动作正常，用节流阀调速，调速范围100mm/min～3000mm/min。
2. 34EY-25BM2复中间位置，用背压阀限制系统的最抵压力为1.0MPa(其中管路的压力损失为0.6MPa)。
3. 电气采用“往复”控制方式，用电子计时计算速度V=距离/时间。
背压阀限制系统最低压力原理图见图见图2-14，PLC接线图见图2-15，PLC梯形图见图2-16所示。
2.6本章小结
本章通过对液压系统的基本元器件，如液压泵、液压马达、电磁换向阀、节流阀、调压阀、减压阀、行程开关等元器件结构的拆装实验，系统的学习了液压元器件的结构特点和工作原理。
在回路实验中，通过三种节流调速回路的实验，理解了进口节流调速回路、出口调速回路、旁路节流调速回路的工作原理和应用的重要价值；通过保压差动回路的实验，理解了液压系统工作过程中、工作停止过程中的保压作用和方式；系统的快进、快退过程是通过液压系统的差动连接实现的；同步回路的实验，能够实现液压缸的同步运动，为动作执行件提供了同步运动；二级减速回路、背压阀限制系统最低压力二个实验让我们在速度控制精度和背压阀限制压力对系统的稳定、安全作用方面起到了很大作用。
总之，通过本章的实验，对液压系统的基本元器件结构和原理有了更进一步的了解和认识，对系统的传动回路种类、回路作用有了深刻的认识，不只停留在书本上的知识，
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试验是理论和实际相结合的最好渠道，受益匪浅。
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第3章 卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统的设计
第3章 卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统的设计
3.1液压传动系统的技术要求
卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统的基本要求：
(1) 机床的动作实现如下动作循环：定位→夹紧→快进→工进→停留(3s) →快退→拔销→松开→停止；
(2) 工件的定位与夹紧，由专门的定位夹紧液压缸实现，所需夹紧力不超过6000N； (3) 机床进给系统的工作循环为快进→工进→快退→停止。机床快进、快退速度为6m/min，工进速度为30～120mm/min，快进行程为200mm，工进行程为50mm，最大切削力Ft=25000N；运动部件总重量为G=15000N，加速(减速)时间为0.1s，采用平导轨，静摩擦系数Fs=0.2，动摩擦系数Fd=0.1。
要求设计此液压传动系统及其PLC控制系统。
3.2系统工况分析
3.2.1运动分析根据设计要求，
本设计运动循环图如图3-1所示
图 3-1 系统运动分析图
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3.2.2 负载分析
本系统在工作过程中，液压缸主要受到静摩擦力、动摩擦力、惯性力、轴向切削力。液压缸在工作各阶段的负载分析如下：
启动阶段：F=G.Fs=15000×0.2=3000N（静摩擦力） F1=F/Ym=3333.3N 加速阶段：F=Fa+G.Fd=1530.6+15000×0.1=3030.6N F1=F/Ym=3367.3N 快进阶段：F=G.Fd=15000×0.1=1500N（动摩擦力） F1=F/Ym=1666.7N 工进阶段：F=F7+G.Fd=25000+15000×0.1=26500N F1=F/Ym=29444.4N 快退阶段：F=G.Fd=15000×0.1=1500N（动摩擦力） F1=F/Ym=1666.7N
液压缸在各阶段的负载值列表3-1：
表3-1 液压缸在各阶段的负载值
工况 启动 加速 快进 工进 快退 负载组成 F=Fs F=Fd+Fa F=Fd F=Fd+Ft F=Fd 负载值F/N 3000 3030.6 1500 26500 1500 推力F’=F/YM 3333.3 3367.33 1666.7 29444.4 1666.7 注：1.液压缸的机械效率取Ym=0.9；2.不考虑动力滑台上的颠覆转矩的作用.
3.3确定执行元件的工作压力 3.3.1初选液压缸的工作压力
3.3.1.1 执行元件（液压缸）工作压力可根据以下两个主要条件选择：1，总负载；2，
主机设备类型。
3.3.1.2 由负载值大小查表3.2，参考同类型的组合机床表3.3，取液压缸的工作压力P
为4.5MPa.
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表3-2 按载荷选择工作压力
载荷（10的四次＜0.5 方） 工作压力MPa ＜0．8-1 1．5-2 2．5-3 3-4 4-5 ≥5-7 0.5-1 1-2 2-3 3-5 ＞5 表3-3 各种机械常用的系统工作压力 机床 机械类型 工作压力Mpa 0.8-2 3-5 2-8 8-10 10-18 20-32 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 建筑机械 重型机械 农业机械 小型工程机械 液压缸 大中型挖掘机 3.3.2确定液压缸的主要结构参数
为了简单方便，决定采用单杆活塞式液压缸，初步决定选差动快进回路，即在快进时作差动连接。液压缸无杆腔的工作面积A1为有杆腔工作面积A2的两倍，即活塞杆的直径d与缸筒直径D的关系为d=0.707D，。
由表3.3可知，组合机床液压系统的工作压力应小于6.3MPa。由此，液压缸无杆腔的压力可取P1=4.5MPa.在钻孔加工时，液压缸回路上必须有背压P2，以防止孔被钻通时滑台突然前出，由表3.4可知取P2=1MPa。快进时，液压缸虽作差动连接，但由于油管中有压降P存在，有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时可取P≈0.6MPa。快退时，回油腔是有背压力，这时P2也可按表3.4估算为0.5MPa。
表3-4 执行元件的背压力
系统类型 简单系统或轻载节流调速系统 回油带调速阀的系统 回油路设置有背压阀的系统 用补油泵的闭式回路 回油路较复杂的工程机械 回油路较短，且直接接回油箱 背压力Mpa 0.2-0.5 0.4-0.6 0.6-1.5 0.8-1.5 1.2-3 可忽略不计 由表3-1可知液压缸最大负载发生在工进阶段，据此来计算液压缸内径，由式9.19 单杆液压缸 D=
4F?{??P1?P2(1??v?2)?}?4?29444.4?{??4.5?(1?0.5)?1?}?
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