根据系统的最大工作压力选择压力仪表,选择电接点的压力仪表系列,具体的型号为:YX-100。 3.空气过滤器的选择
空气滤清器通常有两大作用,清洁空气、补油。当液压系统正常工作时,油箱内油面时而上升时而下降,上升时油箱由里向外排出空气;下降时由外向里吸入空气,为了净化箱内油液,在油箱盖上垂直安装空气滤清器就可以过滤吸入的空气。补油时,空气滤清器又是注油口,每次注入新的油液时,必须过过滤再进入油箱,滤除了油液内的脏物颗粒。
由于过滤油器具有上述功能,因此它能够延长滤油器的工作周期和使用寿命,从而保证了液压系统的正常工作。此外液压系统工作时空气滤清器能维持油箱内压力和大气压平衡,从而避免了液压泵可能出现的空穴现象。
选用空气滤清器时,一般根据泵的流量计算出空气流速应具有一定的裕度,故此处选用空气流量大于泵流量的1.5倍的空气滤清器。
综上所述,选用错误!未找到引用源。QUQ2?20?1.0型空气滤清器。 4.液位液温仪表的选择
根据油箱的参数选择CYW型液位计,具体型号是:CYW-300。
7 液压系统性能验算
液压系统初步设计是在某些估计参数情况下进行的,当各回路形式、液压元件及联接管路等完全确定后,针对实际情况对所设计的系统进行各项性能分析。对一般的液压传动系统来说,主要是进一步确切的计算液压回路各段压力损失、容积损失及系数效率,压力冲击和发热温升等。根据分析计算发现问题,对某些不合理的设计要进行重新调整,或许采取其他必要的措施。
7.1 液压系统压力损失计算
压力损失包括管路的沿程损失错误!未找到引用源。,管路的局部压力损失错误!未找到引用源。和阀类元件的局部损失错误!未找到引用源。,总的压力损失为
错误!未找到引用源。 (7.1.1) 本系统管路较为复杂,有多个液压缸作为执行元件的动作回路,管路损失较大。但
是由于只有升降时有两个缸同时动作,且需流量较大,同时移送缸工作时通过的流量也很大。所以验算这两个回路的压力损失即可。 7.1.1 沿程压力损失
沿程压力损失主要是从阀台到各个液压缸的压油管的压力损失。油路段:管道长假设为5m,当液压系统正常工作时,液压油的运动粘度为 错误!未找到引用源。,密度为 错误!未找到引用源。 。
回路沿程压力损失
lv2? 错误!未找到引用源。?P11??d2(7.1.2)
式中 错误!未找到引用源。—管道的长度(m); 错误!未找到引用源。—管道的内径(m); 错误!未找到引用源。—液流平均速度(m/s); 错误!未找到引用源。—液压油密度(kg/m3)。
1.夹紧缸回路沿程压力损失 : 油在管路中的实际流速为: 错误!未找到引用源。v?QV?1.23?10?3?2.51m/s
?4?d2??4?0.0252错误!未找到引用源。 Re?vd?2.51?0.025?209?12320 ?53?10所以油在管路中成层流状态,其沿程阻力系数为: 错误!未找到引用源。 ??6464??0.030 6Re2091由公式(7.1.2)可得:错误!未找到引用源。
lv252.512?P??0.0306???900?0.017MPa 11??d20.02522.锯切缸回路沿程压力损失 油在管路中的实际流速为:
错误!未找到引用源。 v?QV?4?0.39?10?3?d2??4?2.21m/s
?0.0152错误!未找到引用源。 Re?vd?2.21?0.015?1105?2320
3?10?5所以油在管路中成层流状态,其沿程阻力系数为: 错误!未找到引用源。 ??6464??0.0579 Re1105由公式(7.1.2)可得:错误!未找到引用源。
lv252.212?P??0.0579???900?0.042MPa 12??d20.01527.1.2 局部压力损失
局部压力损失包括通过管路中的折管和管接头等处的局部压力损失 错误!未找到引用源。,以及通过控制阀的局部压力损失错误!未找到引用源。。其中通过管路的局部压力损失错误!未找到引用源。很小,可以忽略,所以只要验算通过控制阀的局部压力损失错误!未找到引用源。。
错误!未找到引用源。 式中 错误!未找到引用源。—阀的额定流量; 错误!未找到引用源。—通过阀的实际流量;
错误!未找到引用源。—阀的额定压力损失(可从产品样本中查到)。 即:
1.夹紧缸局部压力损失
?P31?0.32MPa错误!未找到引用源。
2.锯切缸局部压力损失
?P32?0.40MPa 错误!未找到引用源。 7.1.3 总压力损失
1.夹紧缸?P??P MPa?0.5MPa错误!未找到引用源。11??P31?0.017?0.32?0.337
2.锯切缸?P??P MPa?0.5MPa错误!未找到引用源。12??P32?0.042?0.40?0.442所以,先前设定的压力损失为0.5MPa满足要求,不需要重新设定损失压力。
7.2 液压系统的发热温升计算
7.2.1 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,其余全部损失功率转化为热量,使油温升高。液压系统的功率损失主要有以下几种形式:
1.液压泵的功率损失错误!未找到引用源。 2.液压执行元件的功率损失错误!未找到引用源。 3.溢流阀的功率损失错误!未找到引用源。
4.油液流经阀或管路的功率损失错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。
由于按个部分损失计算比较复杂,我们可以用总的输入功率减去输出的有效功率来求的。
即: 错误!未找到引用源。
式中 错误!未找到引用源。—液压系统的总输入功率; 错误!未找到引用源。—输出的有效功率。
式中 错误!未找到引用源。—工作周期; 错误!未找到引用源。—液压泵的数量;
错误!未找到引用源。—液压缸的数量; 错误!未找到引用源。—液压缸的数量;
错误!未找到引用源。—第错误!未找到引用源。台泵的实际输出压力;
错误!未找到引用源。—第错误!未找到引用源。台泵的实际输出流量; 错误!未找到引用源。—第错误!未找到引用源。台泵的实际输出功率;
错误!未找到引用源。—第错误!未找到引用源。台泵工作时间; 错误!未找到引用源。—液压马达的外载转矩; 错误!未找到引用源。—液压马达的外载转速; 错误!未找到引用源。—工作时间;
错误!未找到引用源。 —液压缸外载荷及此载荷时的行程。
由于系统各支路是在工作进程中是顺序动作,故需要对每个支路进行验算。各支路的参数带入可求得以下数据。
1.夹紧缸工作时的发热功率:
当升降缸工作时,液压泵提供的压力为系统所需的最高压力6.66 MPa,因为升降缸有两个,所以流量为7.6L/min。
6.66?106?73.6则:Pr???9.61KW 错误!未找到引用源。 3?60?10?0.85PqPc?Fs?Fv?74813.2?0.1?7.48KW错误!未找到引用源。 tPhr1?Pr?Pc?9.61?7.48?2.13KW 错误!未找到引用源。 2.移送缸工作时的发热功率
当移送缸工作时,液压泵提供的压力为系统所需的最高压力2.5 MPa,流量为23.2L/min。
2.5?106?23.2则:Pr???1.14KW 错误!未找到引用源。
?60?103?0.85PqPc?Fs?Fv?10651.05?0.077?0.82KW错误!未找到引用源。 tPhr2?Pr?Pc?1.14?0.82?0.32KW 错误!未找到引用源。
7.2.2 计算油箱的散热功率
液压系统的散热渠道主要是油箱表面,如果外接管路较长,也能起到一定的散热效果,但是本系统的管路都不是很长,所以忽略它的散热能力,计算油箱的表面散热能力即可。
油箱的散热面积计算如下:
由A?1.8h(a?b)?1.5ab?1.8?1.1?(1.3?1.1)?1.5?1.3?1.1?6.897m2错误!未找到引