攀枝花学院本科课程设计(论文) 液压系统的性能运算
8 液压系统的性能运算
8.1 压力损失和调定压力的确定
由上述计算可知,工进时油液流动速度较小,通过的流量为57.9L/min,主要压力损失为阀件两端的压降可以省略不计。快进时液压杆的速度
?3104.?410v1???1.3m/s,此时油液在进油管的速度4A1803.8?4?10qp104.4?10?3v???3.55m/s
A0.25??252?10?6?60qp8.1.1沿程压力损失
沿程压力损失首先要判断管中的流动状态,此系统采用N32号液压油,室温为
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度
时
??1.0?10?4m2/s,所以有
Re?vd/??3.55?25?10?3/1.0?10?4?886.6?2320,油液在管中的流动状态为层
流,则阻力损失系数??75/Re?75886.6?0.08,若取进油和回油的管路长均为2m,油液的密度为??890Kg/m3,则进油路上的沿程压力损失为
?p?1???l/d??/2?v2?0.08?289024??3.55?3.59?10Pa。 ?325?1028.1.2局部压力损失
局部压力损失包括管道安装和管接头的压力损失和通过液压阀的局部压力损失,由于管道安装和管接头的压力损失一般取沿程压力损失的10%,而通过液压阀的局部压力损失则与通过阀的流量大小有关,若阀的额定流量和额定压力损失分别为qr和?qr,则当通过阀的流量为q时的阀的压力损失?qr,由
?p???pr?(q2104.42)算得?p??0.5?()?0.213MPa小于原估算值0.5MPa,所以qr160是安全的。
同理快进时回油路上的流量q2?q1A2104.4?313.215??40.5L/min则回油A1803.8419
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40.5?10?3管路中的速度v??1.38m/s;由此可以计算出
60?0.25??252?10?61.37?25?10?3Re?vd/???343.9 (343.9<2320,所以为层流); ?41.0?10??7575??0.218,所以回油路上的沿程压力损失为Re343.9?p?2???l/d??/2?v2?0.218?289025??1.38?1.46?10Pa。 ?425?102由上面的计算所得求出:总的压力损失
313.215??p??p??A2?p??0.03596??0.146?0.093MPa
803.84A112这与估算值有差异,应该计算出结果来确定系统中的压力阀的调定值。
8.1.3压力阀的调定值计算
由于液压泵的流量大,在工进泵要卸荷,则在系统中卸荷阀的调定值应该满足快进时要求,因此卸荷阀的调定值应大于快进时的供油压力
pp?F2420509???p??0.36?3.36MPa,所以卸荷阀的调定压力值应该取A1803.843.36MPa为好。溢流阀的调定压力值应大于卸荷阀的调定压力值0.3~0.5MPa,所以取溢流阀的调定压力值为3.5MPa。背压阀的调定压力以平衡板料折变机的自重,即p背?F?2.3?104/313.215?10?4Pa?0.7MPa A28.2 油液温升的计算
在整个工作循环中,工进和快进快退所占的时间相差不大,所以,系统的发热和油液温升可用一个循环的情况来计算。
8.2.1快进时液压系统的发热量
快进时液压缸的有效功率为:P0?Fv?270?0.023?6.21W?0.00621KW
3691?110.9?10?3/60??8.03W?0.00803KW 泵的输出功率为:Pi??0.85pq因此快进液压系统的发热量为:
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Hi?Pi?P0??0.00803?0.00621?KW?0.00182KW
8.2.2 快退时液压缸的发热量
快退时液压缸的有效功率为:p0?FV?2331?0.052?146.8W 泵的输出功率为:pi?pq?.6?10?1?10?160.855?3?60?191.6W
快退时液压系统的发热量为:
Hi?Pi?P0??191.6?146.8??44.8W?0.0448KW
8.2.3压制时液压缸的发热量
压制时液压缸的有效功率为:P0?Fv?2420509?0.012?25.08KW
28.6?106?57.9?10?3??32.47KW 泵的输出功率Pi??0.85pq因此压制时液压系统的发热量为:
Hi?Pi?P0??32.47?25.08?KW?7.39KW
总的发热量为Hi?0.00803?0.0448?7.39?7.44283KW 按教材式(11—2)求出油液温升近似值
?T??7.44283?103?/310002?74.4?C
温升没有超出允许范围,液压系统中需要设置冷却器。
8.3油箱的设计
由前面计算得出油箱的容积为1000L。
8.3.1系统发热量的计算
在液压系统中,损失都变成热量散发出来。发热量已在油温验算时计算出,所以 H?7.44283KW
8.3.2 散热量的计算
当忽略系统中其他地方的散热,只考虑油箱散热时,显然系统的总发热功率
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H全部由油箱来考虑。这时油箱散热面积A的计算公式为
HA?
K?t式中 A—油箱的散热面积(m2) H—油箱需要的散热功率(W)
?t—油温(一般以55?C考虑)与周围环境温度的温差
K—散热系数。与油箱周围通风条件的好坏而不同,通风很差时K=8~9;良好时K=15~17.5;风扇强行冷却时K=20~23;强迫水冷时K=110~175。
H7442.83所以油箱散热面积A为:A???5.88m2K?t17?74.422
攀枝花学院本科课程设计(论文) 结论与致谢
9 结论
板料折弯机液压系统的设计是一个涉及面较广的设计,在设计中我们再次对我们的所学知识加强了巩固认识,锻炼了我们灵活应用所学知识的能力,锻炼了我们查阅资料的能力,加深了对液压传动理论的掌握和强化实际运用能力的锻炼,对课堂上所学的液压知识首次在实际中运用。对理解不同回路在系统中的各自作用,正确的选择回路对所设计系统性能具有重大的影响。尤其,锻炼了分析问题解决问题的能力。同时在设计中我们碰到了许多的新问题和新知识,在一定程度上也增加了我们的知识。
经过一周的设计,使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力,为以后的毕业设计以及设计工作打下了较好的基础,让我受益匪浅。
由于我知识有限,经验缺乏,在设计中错误肯定不可避免。望老师批评指正!
10 致谢
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