燕山大学液压与气压传动三级项目报告 联系客服

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主要优点:

(1)相对于电力拖动和机械传动而言,在相同功率下,液压执行元件体积小,重量轻,结构紧凑。

(2) 液压传动的各个元件,可根据需要方便,灵活地来布置;

(3) 液压装置频响高,压力、流量可控性好,可柔性传送动力,易实现直线运动等;

(4) 易于自动化,液压设备配上电磁阀,电气元件,可编程控制器和计算机等,可装配成各式自动化机械; (5) 速度调整容易,液压装置速度调整非常简单,只要调整流量控制阀即可轻易且可实行无级调速;

(6) 不会有过载的危险,液压系统中装有溢流阀,当压力超过设定压力时,阀门开启,液压经由溢流阀流回油箱,此时液压油不处在密闭状态,故系统压力永远无法超过设定压力。

(7) 这种技术还易与微电子、电气技术相结合,形成自动控制系统。

主要缺点:

(1)由于流体流动的阻力和泄露较大,所以效率较低。如果处理不当,泄露不仅污染场 地,而且还可能引起火灾和爆炸事故。

(2)由于工作性能易受到温度变化的影响,因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。

(3)液压元件的制造精度要求较高,因而价格较贵。

(4)由于液体介质的泄露及可压缩性影响,不能得到严格的传动比。

(5)液压传动出故障时不易找出原因;使用和维修要求有较高的技术水平。

主要的发展动向:

(1)正向着高压、高速、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展;

(2)与计算机科学相结合,新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、计算机实时控制技术、机电一体化技术、计算机仿真技术和优化技术;

(3)与其他相关科学结合,如污染控制技术、可靠性技术等方面也是当前液压技术发展和研究的方向; (4)开辟新的应用领域。

四、正文

&4.1 液压传动系统原理分析

首先简单分析一下作为一个液压系统需要考虑到的问题如下:主机的总体布局和工艺要求,包括采用液压传动所完成的主机运动种类、机械设计时提出可能用的液压执行元件的种类和型号、执行元件的位置及其空间的尺寸范围、要求的自动化程度等。主机的工作循环、执行机构的运动方式(移动、转动或摆动),以及完成的工作。液压执行元件的运动速度、调速范围、工作行程、载荷性质和变

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化范。主机各部件的动作顺序和互锁要求,以及各部件的工作环境与占地面积等。液压系统的工作性能.如工作平稳性、可靠性、换向精度、停留时间和冲出量等方面的要求。

其次分析一下本次设计液压系统中电磁阀、单向阀、换向阀、溢流阀、节流阀的工作原理及其作用。

电磁阀包括(线圈、磁铁、顶杆)。当线圈接通电流,便产生了磁性,跟磁铁相互吸引,磁铁就会拉动顶杆。关闭电源,磁铁和顶杆就复位了,这样电磁阀就完成了作功过程。这就是电磁阀的工作原理。电磁阀一般用于液压系统,来关闭和开通油路。实际上,根据流过介质的温度,压力等情况,比如管道有压力和自流状态无压力。电磁阀的工作原理是不同的。比如在自流状态下需要零压启动的,就是通电后,线圈整个把闸体吸起来。而有压力状态的电磁阀,则是线圈通电后吸出插在闸体上的一个销子,用流体自身的压力把闸体顶起来。这两种方式的不同之处是,自流状态的电磁阀,因为线圈要吸起整个闸体,所以体积较大 而带压状态的电磁阀,只需要吸起销子,所以体积可以做的比较小。

换向阀是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向,以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。可分为手动换向阀、电磁换向阀、电液换向阀等。工作时借着阀外的驱动传动机构转动驱动轴,带动摇拐臂,启动阀板,使工作流体时而从左入口通向阀的下部出口,时而从右入口变换通向下部出口,实现了周期变换流向的目的。

单向阀是流体只能沿进水口流动,出水口介质却无法回流的装置。单向阀又称止回阀或逆止阀。用于液压系统中防止油流反向流动,或者用于气动系统中防止压缩空气逆向流动。

溢流阀是利用被控压力作为信号来改变弹簧的压缩量。从而改变阀口的通流面积和系统的溢流量来达到定压目的。当系统压力升高时,阀口通流面积增加,溢流量增大,进而使系统压力下降。溢流阀内部通过阀芯的平衡和运动构成这种负反馈作用是其定压作用的基本原理。在定量泵节流调节系统中,定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时,会使流量需求减小。此时溢流阀开启,使多余流量溢回油箱,保证溢流阀进口压力,即泵出口压力恒定(阀口常随压力波动开启)。安全保护作用:系统正常工作时,阀门关闭。只有负载超过规定的极限(系统压力超过调定压力)时开启溢流,进行过载保护,使系统压力不再增加(通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10%~20%)。

节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。将节流阀和单向阀并联则可组合成单向节流阀。节流阀和单向节流阀是简易的流量控制阀,在定量泵液压系统中,节流阀和溢流阀配合,可组成三种节流调速系统,即进油路节流调速系统、回油路节流调速系统和旁路节流调速系统。节流阀没有流量负反馈功能,不能补偿由负载变化所造成的速度不稳定,一般仅用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。

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&4.2 原理图设计

原理图一

原理图二

原理图三

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&4.3 系统性能分析与典型工艺过程分析与验算 一、 典型工艺过程分析

矫直机是对金属型材、棒材、管材、线材等进行矫直的设备。矫直机通过矫直辊对棒材等进行挤压使其改变直线度。一般有两排矫直辊,数量不等。也有两辊矫直机,依靠两辊(中间内凹,双曲线辊)的角度变化对不同直径的材料进行矫直。主要类型有压力矫直机、平衡滚矫直机、鞋滚矫直机、旋转反弯矫直机等等。辊子的位置与被矫直制品运动方向成某种角度,两个或三个大的是主动压力辊,由电动机带动作同方向旋转,另一边的若干个小辊是从动的压力辊,它们是靠着旋转着的圆棒或管材摩擦力使之旋转的。为了达到辊子对制品所要求的压缩,这些小辊可以同时或分别向前或向后调整位置,一般辊子的数目越多,矫直后制品精度越高。制品被辊子咬入之后,不断地作直线或旋转运动,因而使制品承受各方面的压缩、弯曲、压扁等变形,最后达到矫直的目的。

矫直是对金属塑性加工产品的形状缺陷进行的矫正,是重要的精整工序之一。轧材在轧制过程或在以后的冷却和运输过程中经常会产生种种形状缺陷,诸如棒材、型材和管材的弯曲,板带材的弯曲、波浪、瓢曲等。通过各种矫直机矫直工序可使弯曲等缺陷在外力作用下得以消除,使产品达到合格的状态。矫直可按被矫轧件的温度分为热矫直和冷矫直。热矫直一般在650—1000℃进行,只用于中厚板。冷矫直广泛用于矫直各类型钢和钢管,也用于中厚板的补充矫直。热轧型材的冷矫直都在轧材冷却后进行。多数钢材只矫直一次,只有不易矫直且弯曲度要求严格的产品,需要进行两次或两次以上的矫直。矫直方法有压力矫直、辊式矫直(包括直辊矫直和斜辊矫直)、张力矫直和拉伸弯曲矫直。拉伸弯曲矫直的原理是,当带材在小直径辊子上反复弯曲时给带材施加拉力,使带材产生弹塑性延伸,从而将带矫直。拉伸弯曲矫直机组一般用在连续作业线上矫直各种带材,包括高强度、极薄带材。这种机组也用于连续酸洗板冷却后还可采用平整的方法减少板带的厚度差和矫作业线上的带材机械破鳞,以提高酸洗速度。此外对一些特殊产品要采用特殊矫直,如矫直基本类型和它们的主要用途见表。冷轧薄板或热轧薄薄壁和特薄壁管使用转筒矫直等。

而弯曲,即受到力的作用而造成形变,这种力的作用是合力最终形成的结果,纸板在制造过程中有多种作用力的存在。工件的弯曲有冷弯和热弯两种。在常温下进行的弯曲称冷弯,常由钳工完成。当工件较厚(一半超过5mm),要在加热情况下进行弯曲,称热弯,常由锻工完成。材料弯曲时,其变形区内各部分的应力状态有所不同。横断面中间不变形的部分称为中性层。中性层以外的金属受拉应力作用,产生伸长变形。中性层以内的金属受压应力作用,产生压缩变形。由于中性层两侧金属的应力和应变方向相反,当载荷卸去后,中性层两侧金属的弹性变形回复方向相反,引起不同程度的弹复。虽然弯曲变形仅限于材料的局部区域,但弹复作用却会影响弯曲件的精度。弹复的影响因素很多,而这些因素难以控制,由弹复引起的弯曲件精度问题,一直是弯曲成形生产的关键。按工艺特点,弯曲可分为压弯、滚弯和拉弯。压弯是最常用的弯曲方法。所用设备大多为通用的机械压力机或液压机,也有用专用折弯压力机的。常用的滚弯设备是卷板机。三辊卷板机按三点决定一圆的道理,对板坯进行连续弯曲。三辊卷板机具有两个

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