液壓元件的選擇與專用件設計
1 液壓泵的選擇
1)確定液壓泵的最大工作壓力pp
pp≥p1+Σ△p
p1——液壓缸或液壓馬達最大工作壓力為25MPa
Σ△p——從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達入口之間總的管路損失。 Σ△p的準確計算要待元件選定并繪出管路圖時才能進行,初算時可按經驗數據選取:管路簡單、流速不大的,取Σ△p=(0.2~0.5)MPa;管路復雜,進口有調閥的,取Σ△p=(0.5~1.5)MPa。
則可得液壓泵的最大工作壓力:
2)確定液壓泵的流量QP 多液壓缸或液壓馬達同時工作時,液壓泵的輸出流量應為
QP≥K(ΣQmax) (22)
式中 K——系統泄漏系數,一般取K=1.1~1.3;
ΣQmax——同時動作的液壓缸或液壓馬達的最大總流量,可從(Q-t)圖上查得。對于在工作過程中用節流調速的系統,還須加上溢流閥的最小溢流量,一般取0.5×10-4m3/s。
由題知系統的最大工作流量為12L/min
Tt——液壓設備工作周期(s);
Vi——每一個液壓缸或液壓馬達在工作周期中的總耗油量(m3);
z——液壓缸或液壓馬達的個數。
則可預選液壓泵的流量大概為Qp:
3)選擇液壓泵的規格 根據以上求得的pp和Qp值,按系統中擬定的液壓泵的形式,從產品樣本或本手冊中選擇相應的液壓泵。為使液壓泵有一定的壓力儲備,所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大25%~60%。
選得的液壓泵的參數規格如下:
型號: 10SCY14-1B
排量/mL*s^(-1): 10
額定壓力/MPa: 32
額定轉速/r*min^(-1): 1500
驅動功率/kW: 10
容積效率/%: ≥92
重量/kg: 19
4)確定液壓泵的驅動功率 在工作循環中,如果液壓泵的壓力和流量比較恒定,即(p-t)、(Q-t)圖變化較平緩,則 : P=Pp*Qp/ηP
式中 pp——液壓泵的最大工作壓力(Pa);
QP——液壓泵的流量(m3/s);
ηP——液壓泵的總效率,參考表9選擇。
表9液壓泵的總效率
液壓泵類型
齒輪泵
螺桿泵
葉片泵
柱塞泵
總效率
0.6~0.7
0.65~0.80
0.60~0.75
0.80~0.85
限壓式變量葉片泵的驅動功率,可按流量特性曲線拐點處的流量、壓力值計算。一般情況下,可取pP=0.8pPmax,QP=Qn,則
式中 ——液壓泵的最大工作壓力(Pa);
——液壓泵的額定流量(m3/s)。
在工作循環中,如果液壓泵的流量和壓力變化較大,即(Q-t),(p-t)曲線起伏變化較大,則須分別計算出各個動作階段內所需功率,驅動功率取其平均功率
式中 t1、t2、…tn——一個循環中每一動作階段內所需的時間(s);
P1、P2、…Pn——一個循環中每一動作階段內所需的功率(W)。
按平均功率選出電動機功率后,還要驗算一下每一階段內電動機超載量是否都在允許范圍內。電動機允許的短時間超載量一般為25%。
則可選擇電動機型號:(參數如下)
名稱=Y系列(IP44)封閉式
2 液壓閥的選擇
1)閥的規格,根據系統的工作壓力和實際通過該閥的最大流量,選擇有定型產品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選取;選擇節流閥和調速閥時,要考慮最小穩定流量應滿足執行機構最低穩定速度的要求。
控制閥的流量一般要選得比實際通過的流量大一些,必要時也允許有20%以內的短時間過流量。
2)閥的型式,按安裝和操作方式選擇。
根據系統的工作壓力和流量選擇:
先導溢流閥的型號(參數如下):
名稱: 先導型溢流閥
公稱通徑/in: 3/8
型號: BT-03-*-32
調壓范圍/MPa: 0.5~25.0
最大流量/Lmin^(-1): 100
重量/kg: 5.0
液控單向閥的型號(參數如下):
名稱: 液控單向閥
型號|板式連接: A※Y-H※lOB
型號|法蘭連接:
通徑/mm: 10
壓力/MPa: 32
流量/Lmin^(-1): 40
開啟壓力/MPa: a:0.04 b:0.4
控制壓力/MPa: △p ≥1.6
電磁換向閥型號(參數如下):
通徑/mm: 10
公稱流量/Lmin^(-1): 40
公稱壓力/MPa: 31.5
允許背壓/MPa: <6.3
換向頻率/次*min^(-1): 干式電磁鐵30濕式電磁鐵60
最高換向頻率/次*min^(-1): 干式電磁鐵60濕式電磁鐵120
電壓: AC220V 50Hz;DC12V、24V
允許電壓變動范圍: 10%
電磁鐵功耗(吸持時): AC:40W,DC:42W
4.3 過濾器的選擇
根據題目要求和系統性能的考慮,選擇將過濾器置于壓油路上,
并選擇紙質過濾器型號(參數如下):
型號| : ZU-H10× 10S
流量/(L/min): 10
額定壓力/MPa: 32
過濾精度/μm| : 10
過濾精度/μm|: 20
壓差指示器工作差/MPa: 0.35
初始壓力降/MPa: 0.08
重量/kg: 3.3
外形尺寸/mm|h: 193
外形尺寸/mm|A: 118
外形尺寸/mm|B: 70
外形尺寸/mm|B1:
外形尺寸/mm|D: φ88
外形尺寸/mm|D1: φ73
外形尺寸/mm|M: M27×2