攀枝花学院本科课程设计（论文） 负载与运动分析
3 负载与运动分析
要求设计的板料折弯机实现的工作循环是：快速下降弯)
快速回程
工作下压(折
停止。主要性能参数与性能要求如下：折弯力
F=1.85?106N；板料折弯机的滑块重量G=2.15?104N；快速空载下降速度
v1?27mm/s=0.027m/s，工作下压速度v2?12mm/s?0.012mm/s，快速回程速
度v3?52mm/s=0.052m/s，板料折弯机快速空载下降行程L1?200mm=0.2m，板料折弯机工作下压行程L2?24mm=0.024m，板料折弯机快速回程：H=200mm=0.20m；启动制动时间?t?0.2s，液压系统执行元件选为液压缸。液压
?v缸采用V型密封圈，其机械效率?cm?0.91。由式 Fm?m
?t式中 m—工作部件总质量 ?v—快进或快退速度
?t—运动的加速、减速时间
v求得惯性负载 Fm?m??t?Ggv???t?2.15?1049.8?0.0027.2?296N
4再求得阻力负载 静摩擦阻力 Fsf?0.2?2.15?10?4300N
动摩擦阻力 Ffd?0.1?2.15?10?2150N 表一 液压缸在各工作阶段的负载值 (单位:N)
工况
负载组成
负载值F
推力F/?cm
4起动 加速 快进 工进 快退
注:液压缸的机械效率取?cmF?Fsf
4300 2446 2150 1902300 2150
4725 2688 2363 2090440 2363
F?Ffd?Fm F?Ffd
F?Ffd?Ft
F?Ffd
?0.914
攀枝花学院本科课程设计（论文） 负载图和速度图的绘制
4 负载图和速度图的绘制
负载图按上面数据绘制，如下图a)所示。速度图按己知数值
v1?27mm/s,v2?12mm/s,v3?52mm/s ,L1?200mm ,L2?24mm ,
快速 L3?225mm
图一 板料折弯机液压缸的负载图和速度图
a)负载图 b)速度图
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攀枝花学院本科课程设计（论文） 液压缸主要参数的确定
5 液压缸主要参数的确定
由表11-2和表11-3可知，板料折弯机液压系统在最大负载约为209KN时工作压力P将液压缸的无杆腔作为主工作腔，考虑到缸下行时，滑块自1?30MPa。重采用液压方式平衡，则可计算出液压缸无杆腔的有效面积，取液压缸的机械效率ηcm=0.91。
A1?Fmax20904402 ??0.077m6?cm?p10.91?30?10液压缸内径： D?4?A1??4?0.077??0.31m?310mm
参考[1]，按GB/T2348-1993，取标准值D=320mm=32cm 根据快速下降与快速上升进的速度比确定活塞杆直径d:
D252?2??2.26 ?d?231mm?23.1cm 2V快下D?d23V快上取标准值d=250mm=25cm
则：无杆腔实际有效面积A1?有杆腔实际有效面积A2??4D2??4?322?803.84cm2
?4(D2?d2)??4?(322?252)?313.215cm2
液压缸在工作循环中各阶段的压力和流量计算见表5.1。
表5.1 各阶段的压力和流量 工作阶段 计算公式 快速下启动 等FA1?cm负载F/N 工作腔压力输入流量 p/Pa /L/min 110.9 _ 57.9?0 P1?296 Fm;q1?v1A1 A1?cm0 2090440 3691 0 降 速 工作下压 （折弯） P2?;q2?v2A1 28.6?106 6
攀枝花学院本科课程设计（论文） 液压缸主要参数的确定
快速回启动 等制动 P3?FA2?cm;q3?v3A2 4725 2688 2363 0.143?106 _ 0.08?106 16.6 程 速 0.071?106 _
液压缸在工作循环中各阶段的功率计算见表5.2 快速下降 启动 恒速
表5.2 工作循环中各阶段的功率 ?3P?pq?3691?110.9?10/60?6.8KW 111'P1?0 工作 下压 （折弯） 快速启动 恒速 P2?p2q2?28.6?106?57.9?10?3/60?27599W?27.6KW P3?p3q3?0.143?106?110.9?10?3/60?0.264KW P4?p4q4?0.08?106?110.9?10?3/60?0.148KW P5?p5q5?0.071?106?110.9?10?3/60?0.131KW 回程 制动 根据以上分析与计算数据处理可绘出液压缸的工况图5.
图5.1 液压缸的工况图
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攀枝花学院本科课程设计（论文） 系统液压图的拟定
6 系统液压图的拟定
6.1选择液压回路
6.1.1调速回路
液压泵输出的油液直接进入到各液压元件，没有溢流损失和节流损失，而且在折弯机工作时的压力随着负载变换而变化，效率较高，发热较少。同时考虑到折弯机工作是所需功率较大，故采用容积调速方式。故该液压系统采用闭式。
(a) (b)
图6.1 调速回路
6.1.2 换向回路和卸荷回路
为满足速度的有级变化，采用压力补偿变量液压泵供油。即在快速下降时，液压泵以全流量供油当转换成慢速加压折弯时，泵的流量减小，在最后5mm内，使泵流量减到零。故采用压力补偿变量泵卸荷回路
因为当液压缸反向回程时，泵的流量回复到全流量，故液压缸的运动方向采用三位四通M型电液换向阀控制，停机时，换向阀处于中位，使液压泵卸荷。
(a-b)图6.2 快速和换向回
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