发布时间 : 星期二 文章毕业设计---伺服阀试验台设计更新完毕开始阅读
出的最大流量。
3)泵的额定流量(L/min)在正常工作条件下;保证不泵长时间运转所能输出的最大流量。
4)泵的额定压力(MPa)在正常工作条件下,能保证泵能长时间运转的最高压力。 5)泵的最高压力(MPa)允许泵在短时间内超过额定压力运转时的最高压力。 6)泵的额定转数(r/min)在额定压力下,能保证长时间正常运转的最高转数。 7)泵的最高转数(r/min)在额定压力下,允许泵在短时间内超过额定转速运转时的最高转数。
8)泵的容积效率(%)泵的实际输出流量与理论流量的比值。 9)泵的总效率(%)泵输出的液压功率与输入的机械功率的比值。 10)泵的驱动功率(kW)在正常工作条件下能驱动液压泵的机械功率。 ② 液压泵的常用计算公式(见表2.4.2)
参数名称 流量 单位 L/min 计算公式 q0=V2n Q=V2n2η0 符号说明 V—排量(ml/r) n—转速(r/min) q0—理论流量(L/min) q—实际流量(L/min) Pi—输入功率(kW) T—转矩(N2m) P0—输出功率(kW) p—输出压力(MPa) η0—容积效率(%) ηm—机械效率(%) η—总效率(%) 输入功率 kW Pi=2πTn/600 输出功率 kW P0=pq/60 容积效率 机械效率 总效率 % % % η0=q/q03100 Ηm=10Pq0/2πnT η=P03100/Pi 表(2.1)
③液压泵的选择
泵的基本参数是压力、流量、转速效率。一般应根据系统的实际工况来选择。为了提高系统的可靠性,延长泵的使用寿命,一般在固定设备中液压系统的正常工作压力的使用寿命,一般在固定设备中液压系统的正常工作压力可选择为泵额定压力的70%~80%。选择泵的第二个最重要的因素是泵的流量或排量、泵的流量与工况有关。选择的泵的流量须大于液压系统工作的最大流量。泵的效率值是泵质量好坏的体现,一般来说,应使主机的常用工作参数处在泵效率曲线的高效区域。另外泵的最高压力与最高转速不宜同时使用,以延长泵的使用寿命。产品说明书中往往提供了较详细的泵的技术参数图表。在选择时,应严格遵照产品说明书中的规定。
转速的选择应严格按照产品技术规格表中规定的数据,不得超过最高转速值。至于其最低转速,在正常使用条件下,并无严格的限制。 本试验台可检测伺服阀的最大压力为31.5MPa, 1)确定液压泵的最大工作压力 pp :
pp?p1???p;
ΣΔp的准确计算要得到元件选定并绘制管路图,初算时可按经验数据选取:管路简单、流速不快的,取ΣΔp=(0.2~0.5)MPa;管路复杂、进口有调速阀的,取ΣΔp=(0.5~1.5)MPa。
1)确定液压泵的流量qv,多液压缸或液压马达同时工作时,液压泵的输出流量应为:
qvp?k(?qvmax)
式中k——系统泄漏系数,一般取k=1.1~1.3;qvmax——同时动作的液压缸或者液压马达的最大总流量,可以从(qv-t)图上查得。对于在工作过程中用节
-43流阀调速的系统,还须加上溢流阀的最小溢流量,一般取0.5?10m/min。
2)选择液压泵的规格:根据以上求得所需值,并按系统中拟定的液压泵的形式从产品样本中选择相应的液压泵。为使液压泵有一定的压力储备,所选泵的额定压力一般要比最大工作压力大25%~60%。可检测伺服阀的最大排量是250L/min,最高压力是31.5MPa,本系统为简单系统不复杂,即取p=0.2MPa。 则泵的最大工作压力应为:
pp?(31.5?0.2)MPa=31.7MPa
因为伺服阀的最大排量250L/min,由于本系统回路简单精密泄漏量少,按最大排量的5%估计,则泵的流量为262.5L/min。根据以上压力和流量的数值查阅产品样本,最后确定选取NB内啮合齿轮泵。排量200ml/r,最高压力32MPa。额定转速为1500~2000r/min。最高为3000r/min。容积效率为η>=83。若取泵的容积效
率为η=0.9,
则液压泵的实际输出流量为:
qp?200?1500?0.9?1000=270L/min
对照液压泵产品样本选取A2F80型柱塞泵;尺寸参数:M1831.5。
2.4.3确定液压泵驱动电机的驱动功率
由于系统在对伺服阀进行空载流量特性测试的时候的输入功率最大,这时液压泵工作压力小于其它测试系统的压力。由于已经得知伺服阀的压力为31.5MPa。流量为250L/min。取泵的总效率为0.95。则液压泵的驱动电机的所需功率为:P=138.15kw。根据此数值按JB/T8680.1-1998。查阅电动机产品样本选取。
所选泵的流量为: q0=270L/min。
若取液压泵的容积效率为0.95,则液压泵的实际流量为: qp=270?0.95=256.5L/min
由于系统功率最大时,液压泵的工作压力为31.5MPa,流量为256.5L/min。根据下表取柱塞泵的总效率为?p?0.85,液压泵驱动电机所需功率为:
P?则: P?ppqp?p 式(2.4)
31.5?256.5?158.43KW
60?0.85表2.2 液压泵的总效率 叶片泵 0.6~0.75 柱塞泵 0.8~0.85 螺杆泵 0.65~0.8 液压泵类型 总效率 齿轮泵 0.6~0.7 根据此数值查阅电动机产品样本,并考虑本系统不是长时间处于最大功率工况 选取能够满足液压泵的驱动需要。
2.4.4油管的设计
各元件间连接管道的规格按液压元件接口处的尺寸决定,现只计算主系统管道;管道的规格尺寸指的是它的内径和壁厚,可以依下列公式计算后查阅有关标准选定:
d=2q 式(2.5) ?v
??公式中 d——管道内径; q——管内流量;
pdn 式(2.6) 2?b v——对于液压管道,管中油液的流速,吸油管取0.5~1.5m/s;压油
管取2.5~5m/s(压力高的取大值,低的取小值,如压力在6MPa以上的取5m/s,在3~6MPa时取4m/s,在3MPa以下取2.5~3m/s)
?——管道壁厚; p——管内工作压力;
n——安全系数,对钢来说,p<7MPa时取n=8,7MPa
17.5MPa时取n=4;
?b——管道材料的抗拉强度。
本系统最大工作压力为31.5MPa,取v=5m/s,已知管内流量q=250L/min,则:
250?106d=2?32.58mm
3.14?5?103?60按标准规格选取管子为内径40mm,外径为50mm,管接头联接螺纹为M48?2,材料为20钢冷拔无缝钢管,?b=410MPa,n=4;
pdn31.5?106?40?4????6.14mm
2?b2?410?10650-40?5mm>4.92mm, 2即选取壁厚值大于验算值,所选管道合格。
所选管道的壁厚为:
2.4.5邮箱的设计与计算
①油箱容积的计算
油箱的容量,即油面高度为油箱高度80%时的油箱有效容积,应根据液压系统的发热、散热平衡的原则来计算。对于一般情况而言,油箱的容量可以按照液压泵的额定流量估算出来。初步设计时,油箱的有效容积可以按以下经验公式确定:
V=?qp 式(2.7) 式中 qp——液压泵的额定流量,单位为L/min;
?——与压力有关的经验数据;低压系统?=2 ~4,中压系统?=5 ~7,高
压系统?=10 ~12。