4.5 液压系统性能验算
4.5.1液压系统压力损失
压力损失包括管路的沿程损失?P1,管路的局部压力损失?P2和阀类元件的局部损失
?P3,总的压力损失
?P为:
?P??P1??P2??P3
2?P1??lvd2?
式中:l为管道长度(m);
d为管道内经(m);
v为液流平均速度?ms?;
?为液压油的密度?kgm3?;
?为沿程阻力系数; ?为局部阻力系数;
参考产品数据以及《现代工程机械液压系统与液力系统》得:
l=30m;
d=0.032m; v=4m/s;
?=880kg/m3;
?=0.032;?Pv22??2?
?P??P??2Q3n????Q?n?
式中:Q为通过阀的实际流量?m3s?;
Qn为阀的额定流量?m3s?;
?Pn为阀的额定压力损失?Pa?;
查《工程机械产品样本》得:
?Pn=0.1;
Q?0.9Q
n 36
?=0.1。
代入数据求得?P?0.13MPa<1Mpa,满足要求
4.5.2计算液压系统的发热功率
液压系统工作时,除执行元件驱动外载荷输出有效功率外,其余功率损失全部转化为热量,使油温升高。液压系统的功率损失主要有以下几种形式:
⑴ 液压泵的功率损失
Phr?Pr?Pc
式中:Pr是液压系统的总输入功率;
Pc是输出的有效功率。
Pr?1Ttz
?i?1PiQtii?pi
??Twi?jtj??j?1?Ttmn1???FwiSi?Pc?Tt??i?1
式中:
Tt为工作周期(s); 取
=4小时=3600(s);
z、n、m分别为液压泵、液压缸及液压马达的数量;
Pi、i、
Q?pi第i台泵的实际输出压力、流量及效率;i、i前面已算出,取
PQ?pi=0.8;
ti为第i台泵的工作时间(s);t1=t2=1400(s); 、
?SijTwiFwi、为液压马达的外载荷转矩、转速以及工作时间为液压缸外载荷及驱动此载荷的行程。
?11.5(KW)ti?N?m;rads;s?;
、
参考产品数据及前面算得的数据: Pr 所以可得:
Phr?4.35(KW)
Pc?7.15(KW)
⑵ 计算散热功率
前面已粗算油箱的有效容积为1.482m,按V=0.8abh,求得油箱各边之积:
3a?b?h?1.4820.8?1.8525m3
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根据一般性,油箱的长、宽、高尺寸比例a:b:h为1.5:1:1.25,所以可以确定: 经圆整a=1.5m b=1m h=1.25m。 所以求得散热面积为:
At?1.8h(a?b)?1.5ab?7.875m2
油箱散热功率为:
Phc?Kt?At??t
Kt式中:Kt为油箱散热系数,由表2—12取 ?t?16W0m2?C;
为油温与环境温差, 取?t?35;
代入数据可得:
Phc?16?9.67?35?4.41(KW)?Phr
由此可见,油箱的散热与系统散热的要求相差不大,满足要求。
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总 结
本次毕业设计是大学期间最后一次设计,也是大学期间涉及的知识面最广的一次设计,设计时间最长的一次。它将大学期间所学的知识多融合在一起,环环相扣。
在戴正强老师的精心指导和同学们的相互帮助下,我们顺利地完成了本次毕业设计地任务。在设计的过程中,我们碰到了很多的困难,但是在我们的努力下困难一个个被我们闯过,最后终于按照学校的要求完成了任务。设计的过程是复杂而有序的,首先是读懂自己的毕业设计题目,明确设计任务。然后在查找相关的资料。其次再进行设计计算,并且画图,设计和绘图是互动的过程,因为设计是为绘图服务的,而绘图是为表现你的设计的。因此,绘图是个不断的重复的过程,直到达到要求为止。
通过这次毕业设计,我们巩固了大学期间学到的知识,特别是液压系统知识。提高了查阅资料、手工绘图、计算机绘图的能力。其次还提高了我们的实践能力,加深了同学之间的友谊。
通过此设计,使我加深了对液压原理和流体机械及有关课程和知识,提高了综合运用这些知识的能力。并为在今后走下工作岗位打下了坚实的基础,并提高了运用设计资料,及熟知国家标准的能力。
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参考文献
[1] 乔晓军,浅析国内推土机产业的发展趋势.机械管理开发.2011.8
[2] 孙 恒,陈作模,葛文杰,机械原理[M].第7版.西安: 西北工业大学出版社,2008
[3] 贾意 朱江TY220推土机不转向故障的排除 工程机械2009.4
[4] 任凤国,TY220型推土机工作装置液压系统的薄弱环节分析,煤矿机械,2009.3 [5] 晁智强,《装甲车辆液压传动》,2005
[6] 左健民主编.液压与气压传动(2版).北京:机械工业出版社.1999.5 [7] 官忠范主编.《液压传动系统》.机械工业出版社.1997
[8] 李福义.《液压技术与液压伺服系统》.哈尔滨船舶工程学院出版社.1992.12 [9] 何存兴.《液压元件》.机械工业出版社.1982年
[10]《液压传动设计手册》.上海煤矿机械研究所编.上海人民出版社1976年 [11] 周大力.工程机械结构现代强度设计方法的研究.工程机械,1995,10 [12] 雷天觉.新编液压工程手册.北京:理工大学出版社.1998 [13] 徐灏.机械设计手册(第4卷).北京:机械工业出版社.1992.1
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致 谢
经过这次毕业设计过程,我觉得收获甚丰。毕业设计是我大学过程中重要的实践教学环节,让我学到了许多课本上学不到的东西,学会了如何设计液压系统,以及如何查阅资料。得到了一个很好的锻炼机会,为以后的走上工作岗位打下了良好的基础。在此,我忠诚的感谢学校的领导和各位指导老师给我的帮助。
回想大学四年的学习生活,我真诚地感谢我的导师戴正强老师和邵阳学院机械能源工程系的所有老师,正是在他们精心的培养、指导、无私的关怀与帮助下,促使我顺利完成了学业。各位老师,不仅在学业上严格要求我,而且在工作、生活中给予了我无微不至的长者的关怀和照顾。他们渊博的知识,严谨的治学态度,执着的敬业精神、认真的教学作风以及高尚的人品,使我受益终生。在此我谨向老师们致以最崇高的敬意和最衷心的感谢!
这次毕业设计培养了我科学的思维方式和正确的设计思想,以及分析和解决实际问题的能力,是我在毕业前全面素质教育的重要实践训练。在毕业设计工作中,我认真贯彻理论与实践相结合,教学与科研、生产相结合,教育与国民经济建设和社会发展相结合的原则,加强多学科理论知识和技能综合运用能力的训练,加强了我的创新意识、创新能力和创业精神的培养。
同时也感谢邵阳学院领导和同学,他们给予了我无私的帮助。感谢论文引用的参考文献的作者们,他们大量开拓性的工作和成果,为我的毕业设计提供了坚实的基础。
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