(6)最小导向长度的确定
对一般的液压缸,最小导向长度H应满足以下要求
H?LD600100????80mm 202202
(7)缸体长度的确定
液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内径的20~30倍。
缸筒长度L由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定,即:
L=l+B+A+M+C (4-2)
式中 l—活塞的最大工作行程;
B—活塞宽度,一般为(0.6-1)D; A—活塞杆导向长度,取(0.6-1.5)D; M—活塞杆密封长度,由密封方式定; C—其他长度。
一般缸筒的长度最好不超过内径的20倍。 另外,液压缸的结构尺寸还有最小导向长度H。 取L=650mm.
4.3稳定速度的验算
要保证液压缸节流腔的有效工作面积A,必须大于保证最小稳定速度的最小有效面积Amin,即A>Amin。
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Amin?qmin (4-3) vmin式中 qmi—的最小稳定流量,一般从选定流量阀的产品样本中查得; nvmin—缸的最低速度,由设计要求给定。
如果液压缸节流腔的有效工作面积A不大于计算所得最小有效面积
Amin,则说明液压缸不能保证最小稳定速度,此时必须增大液压缸的内径,
以满足速度稳定的要求。
液压缸壁厚和外径的计算,液压缸壁厚由液压缸的强度条件来计算。 液压缸壁厚一般是指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知,承受内压力的圆筒,其内应力分布规律因壁厚的不同而异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。
按最低工进速度演算液压缸的最小稳定速度,由公式(4-3)可得:
qmin0.05?103??0.17cm2 A>vmin300qmin是由产品样本查得GE系列调速阀LCA6-10的最小稳定流量为
0.05Lmin。
本设计中调速阀是安装在回油路上,故液压缸节流腔有效工作面积应选取液压缸有杆腔的实际面积,即
A??4(D2?d2)??4?(102?52)?58.9cm2
可见上述不等式能满足,液压缸能达到所需低速。
4.4计算在各工作阶段液压缸所需的流量:
q快进??2dv快进 417
??4??5?10?2??5.4
2 ?10.60?10?3?10.60L/min
q工进??2Dv工进 4 ??4?0.21?3?23L.55 / m i n
q快退?(D2?d2)v快退
4? ???0.12?0.052??5.4
4? ?31.7L/min
4.5液压泵的选择
4.5.1液压泵的压力
考虑到正常工作中进油管路有一定的压力损失,所以泵的工作压力为:
pp?p1???p (4-4)
式中 pp—液压泵为最大工作压力;
p1—执行元件最大工作压力,现根据负载大小选取液压缸工作
压力为3MPa;
??p—进油管路中的压力损失,初算时简单系统可取
0.5MPa,复杂系统取0.5~1.5MPa,本系统取0.5MPa。
pp?p1???p?3?0.5?3.5MPa
0.2~
上述计算所得的 pp是系统的静态压力,考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外,考虑到一定压力储备量,
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并确保泵的寿命,因此选泵的额定压力pp应满足pn?(1.25~1.6)pp公式。中低压系统取小值,高压系统取最大值。
4.5.2液压泵的流量
液压泵的最大流量应为:
qp?KL(?q)max (4-5)
式中 qp—泵的最大流量;
(?q)max—动作的各执行元件所需流量之和的最大值,如果这时
溢流阀正进行工作,尚需加溢流阀的最小溢流量2~3Lmin;
KL—泄露系数,一般取KL=1.1~1.3Lmin,现取KL=1.2。
qp?K??q?max?1.2?31.7?38.04L/min
4.5.3液压泵规格的选择
根据以上所得qp,pp查液压产品目录选泵型号:YBX-40限压式变量叶片泵。
额定压力为6.3 Mpa,排量为40L/min,转速为1450r/min。 该泵的输出流量为:
Q?40?10?3?1450?58L/min
4.6电动机的选择
首先分别算出快进与共进两种不同工况时的功率,取两者较大值作为选择电动机规格的依据。由于在慢进时泵输出的流量减小,泵的效率急剧
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降低,一般当流量在0.2~1Lmin范围内时,可取??0.03~0.14。同时还应注意到,为了使所选则的电动机在经过泵的流量特性曲线最大功率点时不致停转,需进行验算,即:
pBqp??2Pn (4-6)
式中 Pn—所选电动机额定功率;
pB—限压式变量泵的限定压力;
qp—为pB时,泵的输出流量。
首先计算快进时的功率,快进时的外负载为1000N,进油路的压力损失定为0.3MPa,由式(3-6)可得:
pp?1100?4?0.072?10?6?0.3?0.59MPa
快进时所需电动机功率为:
P?ppqp??0.59?10.60?0.21kW
60?0.5工进时所需电动机功率为:
P?ppqp??3.5?23.55?2.74KW
60?0.5查阅电动机产品样本,选用Y100L—2型电动机,其额定功率为3KW。额定转速为2870r/min。
4.7液压阀的选择
液压控制阀是液压系统中用来控制液流的压力、流量和流动方向的控
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