液压设计课程折弯机液压系统设计计算说明书

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1、液压设计课程折弯机液压系统设计计算说明书目录一、设计要求……………………………………………………………………1二、设计步骤……………………………………………………………………11.负载分析和运动分析……………………………………………………12.确定液压缸参数并编制工况图…………………………………………33.拟订液压系统图…………………………………………………………54.液压元件选择……………………………………………………………6三、验算液压系统性能………………………………………………………9四、参考文献………………………………………

2、…………………………11一、设计要求欲设计制造一台立式板料折弯机，其滑块（压头）的上下运动拟采用液压传动，要求通过电液控制实现的工作循环为：空载下降—下压折弯—快速退回。最大折弯力Fmax?1000kN；滑块重力G?15kN,快速空载下降的速度v1?23mm/s，慢速下压折弯的速度v2?12mm/s，快速退回的速度慢速下压折弯的行程L2?20mm，v3?53mm/；s快速空载下降行程L1?180mm，快速退回的行程L3?200mm；启动、制动时间?t?0.2s。要求用液压方式平衡滑块重量，以防自重下滑；压头导轨上摩擦力可以忽略不计。

3、二、设计步骤1.负载分析和运动分析折弯机滑块做上下直线往复运动，且行程较小（只有200mm），故可选单杆液压缸作执行元件（取缸的机械效率?cm?0.96）。根据技术要求和已知参数对液压缸各工况外负载进行计算，其计算结果见表1表1液压缸外负载力分析计算结果-1-根据已知参数，各工况持续时间近似计算结果见表2表2折弯机各工况情况利用以上数据，并在负载和速度过渡段做粗略的线性处理后便得到如图1所示的折弯机液压缸负载循环图和速度循环图。-2-图1折弯机液压缸负载循环图和速度循环图2.确定液压缸参数并编制工况图根据文参考献[1]中表8-7与表

4、8-8可预选液压缸的设计压力为P1?25Mpa。将液压缸的无杆腔作为主工作腔。考虑到液压缸下行时，滑块自重采用液压式平衡，则可计算出：（1）液压缸无杆腔的有效面积1062A1??0.042m60.96?25?10（2）液压缸内径D?4A1??4?0.042??0.231m?231mm按照GB/T2348—1993，可取标准值D=250mm=25cm。（3）根据快速空载下降和快速退回的速度比确定活塞杆直径d。由于V3D253?2??2.3，可得d?0.752D?0.752?250?187.5mm，取标准值V1D?d223d=180mm

5、。（4）液压缸的实际有效面积为-3-A1?A2??4D2??4?252?490.874cm2?(252?182)?236.405cm2?4(D2?d2)??4液压缸在工作循环中各阶段的压力和流量计算见表3。循环中各阶段的功率计算如下。快进阶段：P1?0工进阶段：P2?p2q2?1.12?106?588.75?10?6?659.4W快速度回程阶段：启动P4?p4q4?0.679?106?1252.947?10?6?850.751W?0.851kW恒速P5?p5q5?0.661?106?1252.947?10?6?828.198W?0.

6、828kW制动P6?p6q6?0.643?106?1252.947?10?6?805.645W?0.806kW根据以上分析与计算数据可绘出液压缸的工况图（如图2所示，功率-4-抛物线顶点俩侧近似当作直线段处理）。图2液压系统工况图3.拟定液压系统图考虑到折弯机工作时所需功率较大，故采用容积调速方式。为满足速度的有级变化，采用压力补偿变量液压泵供油.即在快速下降时,液压泵以全流量供油,当转换成慢速加压折弯时,泵的流量减小直至为零。当液压缸反向回程时，泵的恢复到全流量。液压缸的运动方向采用三位四通M型电-5-液换向阀控制，停机时换向阀处

7、于中位，使液压泵卸荷。为防止压头在下降过程中由于自重而出现速度失控现象，在液压缸无干腔回油路上设置一个内控单向顺序阀。本机采用行程控制，利用行程开关来切换电液换向阀，以实现自动循环。综上，拟定折弯机液压系统原理图如图3所示。图3折弯机液压系统原理图1-变量泵2-溢流阀3-压力表及其开关4-单向阀5-三位四通电液换向阀6-单向顺序阀7-液压缸8-过滤器4.液压元件选择(1)液压泵由液压缸的工况图，可以看到液压缸的最高工作压力出现在加压折弯阶段结束时，p1?21.221Mpa。此时缸的输入流量极小，且进油路元件较小，故泵至缸间的进油路压

8、-6-力损失估取为?p?0.5Mpa。所以得泵的最高工作压力pp?21.221?0.5?21.721Mpa。液压泵的最大供油流量qp按液压缸的最大输入流量（75.138L/min）进行估算。取泄露系数K=1.1，则qp?1.1?75.