毕业设计_液压缸试验台设计

xxxxxx 大学 毕业设计(论文)任务书 课题名称 液压缸试验台液压系统设计 学 院 机械工程学院 专业班级 机械设计制造及其自动化 姓 名 xx 学 号 xxxxxxxxx 毕业设计(论文)的主要内容及要求： （一）设计说明书内容 1.总论部分 A课题的意义与任务，拟订液压传动系统方案，论证所设计液压系统的功能，系统的特点。B液压设备布置，运行评述，改进意见。C设计要求，主要技术参数。 2.主体部分 A.根据设计要求的技术参数进行负载计算，工况分析。B.系统回路设定论证，液压系统原理图确定。C.主要元件选择计算，校验。D.压力损失和热量损失的校核。E.确定安装方式，设计有关阀块、泵站、阀站。 3.专题部分 A.对某一方面和自行独立设计的内容进行详细论述。B.说明该液压系统安装调试的要求和步骤。C.提出该液压系统的日常维护要求。D.说明该液压系统在运行中可能出现的故障及其排除方法。 4.摘要与翻译 5.目录与参考资料设计说明书的书写应清楚、工整，有条件的话，全部用电脑打印为佳。 （二）图纸内容系统原理图 1 张、泵站装配图 1 张、重要部件图、主要零件工作图（包括阀块、油箱、阀块装配、油泵电机座等） ，折合不少于 3 张 A0 图纸。 （三）外文资料翻译（中文译文不少于 5000 汉字） 。 指导 教师签字：摘 要 为控制液压缸产品质量，开发了精度高、功能全的液压缸综合试验台。综述了液压缸国内外研究进展，提出了课题研究的意义和目的，简要介绍了论文的主要内容，包括电、液控制系统设计要点，液压系统的设计要求与部件选用，详细介绍了液压系统的组成。分析了液压系统控制与工作原理，即介绍了液压缸试验台的工作原理，即试验项目的实现方法。设计了一台液压缸试验台，设计了其控制系统。同时简单阐述了测控系统的硬件设计和软件开发；试验证明该试验台工作可靠，性能良好，可广泛应用于各种型号的液压缸的检验。 关键词：液压缸试验台 控制系统 工作原理 试验项目 第 1 页 共 39 页Abstract To control the qual ity of Hydraulic cy linders products, a high precision, full-featured integrated test-bed hydraulic cylinder has been developed. An overview of research progress in hydraulic cylinder is made, the significance of the subject and purpose of the study is proposed, the main contents of papers are briefly introduced, including electricity, hydraulic control system desig n, hydraulic system design requirements and components to choose, detailed info rmation on fluid pressure system. Analysis of the hydraulic system control and operation principle, that is, introduced the hydraulic cylinder test-bed operating principle, namely, the implementation of pilot projec ts. Design of a hydraulic cylinder test rig, designed their control system. At the same time, simple measurement and control system on the hardware design and software development; test proved reliable in the test bed, a good performance, can be widely used in various models of the hydraulic cylinder tes t. 第 2 页 共 39 页Key words: Hydraulic Cylinder Test Bench, Control System, Working Principle, Pilot project 第 3 页 共 39 页目 录摘要 .1 绪论 .6 1.液压传动的发展.7 1.1 课题背景及国内外发展状况 .71.1.1 背景 .71.1.2 国内外发展状况 .81.2 液压系统的组成 .81.3 液压系统方案拟定 .8 1.3.1 总体结构布置方案的确定 .8 1.3.2 系统回路的确定 .8 1.3.3 系统安全回路的确定 .8 1.3.4 系统油温的控制 .8 2. 压缸试验台液液压系统设计方案 .102.1 控制系统设计要点 .102.2 液压系统的设计要求与部件选用 .102.2.1 检验项目 .10 2.2.2. 液压系统部件设计压力 .10 2.3 液压系统的组成 .10 2.4 试验项目的实现方法 .11 2.4.1 启动压力特性试验 .112.4.2 内泄漏试验 .12 2.4.3 负载效率试验 .12 2.4.4 耐压试验 .13 2.4.5 耐久性试验 .13 2.4.6 缓冲试验 .13 2.4.7 高温试验 .13 2.4.8 行程试验 .13 3.执行元件工况分析.14 3.1 题目及原始数据.14 3.2 执行原件工况分析 .14 4.执行元件主要参数的确定 .22 4.1 初选执行元件的工作压力 .22 4.2 确定液压缸主要参数 .22 4.3 计算液压缸的工作压力、流量和功率 .23 5.原理图的拟定步骤 .25 5.1 拟定原理图的主要步骤 .25 5.2 系统原理分析 .25 6. 各种元件的选择及设计计算 .27 6.1 液压执行元件的选择 .27 6.2 供油泵的选择 .27 6.3 补油泵的选择 .28 第 4 页 共 39 页6.4 供油泵出口处溢流阀的选择 .28 6.5 补油泵出口处溢流阀的选择 .28 6.6 单向阀的选择 .29 6.7 三位四通换向阀的选择 .29 6.8 单向节流阀的选择 .29 6.9 背压阀的选择 .29 6.10 管道的选择 .29 6.11 确定油箱容量 .30 6.12 滤油器的选择 .32 6.13 液压油的选择 .32 7.液压系统性能验算 .33 8.液压系统的安装、调试及使用与维护 .34 8.1 液压系统调度前的准备工作 .34 8.2 液压系统跳调度骤 .34 8.2.1 调试前的检查 .34 8.2.2 启动液压泵 .34 8.2.3 系统排气 .34 8.2.4 系统耐压试验 .34 8.2.5 空载调试 .35 8.2.6 负载试车 .35 8.3 液压系统的验收 .35 8.4 液压系统的维护及检修 .35 结语 .36 致谢 .38 参考文献.39 第 5 页 共 39 页绪 论 试验台是检验产品性能、验证产品质量的关键设备。液压缸试验台是检验液压缸性能和质量的关键设备，目前国内液压缸生产厂均根据 GB/T15622-2005液压缸试验方法 ，结合各自产品特点设计、开发液压缸试验台，但是无法模拟液压缸实际使用状况进行仿真试验，尤其是液压缸活塞杆偏载稳定性检验在普通液压缸试验台无法进行。目前国内液压行业生产厂，均有相应产品的试验台，但试验项目、精度大部分不能满足试验方法标准 GB/ T15622-2005 的要求，特别是一些动态的性能得不到检验，此外人工操作效率低、劳动强度大，人为因素严重影响试验结果。 毕业设计是对我们大学几年的学习总结和考察，对于马上就要毕业的我们意义重大，是对我们的科学知识的水平评估.它在实践中实现 能力与知识的深化和升华，帮助我们提高综合应用所学的知识进行分析研究的水平和独立完成工程液压系统设计的能力，培养创新意识和发明能力，培养了我们严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，为我们走入社会奠定坚实的科学知识基础和各方面的综合能力。 当前液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、高可靠性、高度集成化等各项要求方面都取得了重大进展。就液压系统而言，在很多领域得到广泛的应用，并且应用的越来越多，发展的越来越快，液压传动及控制技术是实现现代化传动与控制的关键性技术。在发展的过程中降低能耗、噪声，提高效率是当前液压技术中的重大课题，同时人们越来越重视对液压可靠性技术的研究和应用。而液压技术与微电子技术结合无疑是今后的发展方向。此外，防止泄漏、治理污染、高性能化等都是液压技术走向优质化进程中的具体研究方向。 只要合理科学的操作系统就可以避免减少系统故障的出现，减少维修和维护的费用。在解决存在的问题之后能够充分地发挥液压系统的优点，在满足生产要求的前提下既高效率，又经济地建设该工作系统，获得更高的经济效益为了系统更好地工作，采取了一定的措施对上述的缺点进一步弥补和改进，对油液合理的选择和过滤是控制油液污染的主要途径，应用良好的密封性和安全性的密封装置可以控制气体的混入。 总之，这一系统的设计指导思想就是在满足系统工作要求 的前提下，能够达到安全可靠、经济实用、操作方便、发热和噪声低、结构合理美观的要求。并尽可能地改进采用液压传动这一领域发展的新的科技成果。 第 6 页 共 39 页1 液压传动的发展 1.1 课题背景及国 内外发展状况1.1.1 背景液压技术的发展是与流体力学的理论研究相关联的。1650 年帕斯卡提出了静止液体中的压力传播规律帕斯卡原理，1686 年牛顿揭示 了粘性液体的内摩擦定律，18 世纪流体力学的两个重要原理连续性方程和伯努利能量方程相继建立，上述理论成就为液压技术的发展奠定了基础。自从 1795 年英国制成世界上第一台水压机起，液压传动开始进入工程领域，然而在工业上的真正推广使用和有较大幅度的发展却是本世纪中叶的事，至于它和微电子技术密切结合，形成机电液一体化元件及系统，应用现代传感技术及信号处理方法，对元件或系统进行品质监控或故障诊断，更是近十余年来出现的新事物。 本世纪 50 年代，液压技术迅速由军事工业转入民用工业，在机床、工程机械、压力机械、船舶机械、冶金机械、农业机械及汽车等行业得到了广泛的应用和发展。60 年代以后，随着原子能技术、空间技术、电子技术 等的迅速发展，再次将液压技术向前推进，使其发展成为包括传动、控制、检测在内的一门对现代机械装备的技术进步有着重要影响的基础技术，使其在国民经济的各部门得到了更广泛的应用。液压传动及其控制在某些领域内已占有压倒性的优势。因而可以说，液压传动及控制技术是实现现代化传动与控制的关键性技术，是衡量一个国家工业水平的重要标志之一。 液压缸 出厂前的 试验是检验 液压缸性 能指标的重 要试验之 一, 其试验 所测数据的准确性直接关系着液压缸的质量。以往用于生产的液压缸试验台往往精度较差、自动化程度低, 大大地影响了生产效率的提高, 不能满足生产的需要。根据需要我们对原有试验台进行了重新设计和改造。新的系统性能可靠, 操作简便, 实现了计算机操作和控制, 降低了劳动强度, 减小了企业的生产成本。因为目前国内大多数液压缸试验台存在着试验精度不高，自动化程度低、操作不方便等问题，所以开发一种高精度、经济型的液压缸具有十分重要的现实意义。 1.1.2 国内外发展状况 液压缸 是液压系 统的主要执 行元件， 其质量决定 了整个液 压系统的工 作性能。作为液压缸的测试装置，液压缸试验台对液压缸的质量起关键作用。宋自成证明该试验台工作可靠，性能良好，可广泛应用于各种型号的伺服液压缸的测试。吴晓玲等论 述了该液 压缸试验 台设计要点 ，液压、 电器控制原 理，介绍 了 PLC在试验台电器系统控制中应用。吴成志等研究了液压缸型式试验台液压系统基本原理，试验台结构组成设计，在液压缸试验中取得良好的效果。李夏设计了一种液压试验台自动测试系统，实现了液压缸出厂试验的自动检测。应用模块话方法设计了通用计算机平台与嵌入技术融合的二级架构方案，嵌入式控制器设计为标准的数据交换和通信模块，通用计算机平台采用组态软件和 OPC 技术规范，此方案简化了系统结构和开发过程，降低了软件耦合，提高了系统的开放性与通用性。傅海轮等人为控制液压缸产品质量，开发了精度高、功能全的液压缸综合试验台。曾亿山等介绍了液压缸试验台的液压系统设计过程及其试验方法，该综合性能试验台能够完成国标规定的所有检测项目，具有很高的自动化水平和实用性。潘忠秀等介绍了液压新型立式试验台的设计，可进行液压缸的质量可靠性检测，消除第 7 页 共 39 页潜在的质量问题，对提高液压整体设计、制造水平具有一定得意义。 内容来自1.2 液压系统的组 成液压传动系统，除以液体为传动介质外，通常由以下几部分组成： （1）动力源部分液压泵及原动机。它将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能。 （2）执行部分包括液压缸和液压马达，其作用是把工作液体的压力能重新转换为机械能，推动负载运动。 （3）控制部分包括压力、流量、方向控制阀等。通过它们的控制和调节液压系统的压力、流量、流向，以保证执行部件所要求的输出力、速度和方向。 （4）辅助部分包括油箱、管道、滤油器以及指示仪表等，以保证系统的正常工作。 1.3 系统方案拟定 1.3.1 总体结构布置方案的确定 本设计的系统的动作是线性的运动，所以要求采用液压缸作为执行元件，单作用液压缸结构简单，制造容易。 液压装置按配置形式可分为集中配置和分散配置两种形式。集中配置即所谓液压站，主要用于固定式液压设备。该配置方式的优点是装配、维修方便，有利于消除动力源的振动和油温对主机精度的影响。缺点是单独设液压站，占地面积较大。由于本设计的液压系统的油路较为简单，加工阀块的工艺孔较少，适合选用此方案。 液压元件的配置形式可分为板式配置和集成式配置。板式配置是把标准元件与其底板用螺钉固定在平板上，元件与元件之间的油路联系或用油管（即有管连接）或借助底板上的油道（即无管连接）来实现。板式配置的优点在于可按需要连成各种型式的系统，安装维修方便缺点是当系统的管路较多、较复杂时，油管的连接工作不方便。由于系统油路较少且较简单，所以采用板式连接的方式。 1.3.2 系统回路的确定 考虑到系统工作空间大，调速方式采用的又是比例方向阀调速，所以采用开式循环系统。最后确定完整的液压传动系统的组成： 动力源部分液压泵和电动机。 执行部分液压缸。 控制部分插装阀(本系统大部分选用插装阀) 辅助部分油箱、管道、过滤器、压力继电器、压力表和冷却器等。 系统回路所包括的回路有：卸荷回路、调压回路、平衡回路、 （机械、速度）同步回路。 1.3.3 系统安全回路的确定 系统由一泵源供油，为了确保系统长时间运作不出现停产，系统并联了一组备用泵，很大成度的方便了检修。为了确保工序顺利完成及安全保压，系统装有两个压力继电器，一个用来控制电磁换向阀换向，来实现液压缸的换向；另一个用来保压，保证在系统压力达到最大值时安全卸荷。 1.3.4 系统油温的控制 液压系统损失的能量绝大部分变成热量，使油液温度升高，油温过高会降低液压设备的性能，缩短元件的寿命，造成设备的故障，而且，油液温度变化也会第 8 页 共 39 页使油液氧化变质。可见油温控制在系统设计中的重要性。 在液压系统中，如果油箱内的油液在达到热平衡时的温度不超过允许使用温度，则只依靠油箱的自然冷却即可。如果油箱内的油液在达到热平衡时的温度高于允许使用温度，则必须设置冷却器辅助冷却。 第 9 页 共 39 页2. 液压缸试验台液压系统设计方案 2.1 控制系统设计要点 本试验台的液压、电气控制系统和工作台采用分体结构，以避免高压负载试验时液压冲击、振动对液压、电气元件工作稳定性和测试精度的影响 。 液压系统，采用供油泵、补油泵双泵控制系统，可以单个高压泵进行出厂试验的常规项目测试。在加载缸和被试缸连接进行运行试验时，由补油泵补油，供油泵充油，起节能作用 。 2.2 液压系统的设计要求与部件选用 2.2.1 检验项目 （1）试运转：调整系统压力，使被试缸能在无负载工况下启动，斌全程往复数次，排尽缸内空气。 （2）启动压力特性试验：试运转结案后，在无负载工况下，调整溢流阀，事物感强压力逐渐升高，至液压缸启动时，记录下启动压力即为最低压力。 （3）耐压试验：将被试缸活塞分别停在缸两端，分别向工作腔输入公称压力的1.5 倍的油液，保压 2min 以上。 （4）耐久性试验：在额定压力下，将被试缸以设计要求最高速度连续运转，速度误差上下 10%，一次连续运转 8h 以上，在试验期间，被试缸的零件均不得进行调整。记录累计行程。 （5）泄漏试验：a.内泄漏：在被试缸工作腔输入公称压力的油液，测定经活塞泄至未加压腔的泄漏量。 b.外泄漏：进行上述实验时，测量活塞杆密封处的泄漏量，各 结合面处不得有渗漏现象。 （6）缓冲试验：将被试液压缸的缓冲阀全部松开，调节被试液压缸试验压力为公称压力的 50%，以设计最高速度运行，检测在运行至缓冲阀全部关闭时的缓冲效果。 （7）负载效率：将测力计装在被试液压缸活塞杆上，保持被试缸匀速运行，计算出在不同压力下负载效率，并绘制负载效率曲线。 （8）高温试验：在额定压力下，将被试缸输入温度为 90 度的油液正常工作一小时。 （9）行程检验：将被试液压缸活塞或柱塞停在两端极限位置测量其行程长度。2.2.2. 液压系统部件设计压力 被试缸系统压力：31.5MPa；内径：220mm，活塞杆直径 160mm。接近全行程时。活塞上的卸荷阀能自动打开卸荷保证车相不再向上举升，在行程接近零时缓冲，保证车厢与付车架不产生撞击，各运动部件必须灵活无卡阻现象，因此在出厂前必须进行出厂试验或型式试验，检验其性能是否达到设计要求和满足行业标准。 2.3 液压系统的组 成该试验台液压控制系统原理如图 2-1 所示，主要分为被试缸和传动缸 2 套独立液压系统，2 个被试缸通过传动缸受力平衡原理达到加载目的，再通过传动缸运行实现被试缸往复运动和速度调节。 第 10 页 共 39 页被试缸液压系统动力源为 2 供油泵。初始开启供油 泵向被试缸两端同时供油，当油液充满时泵停止工作，电磁换向阀 9 换向，供油泵开始向被试缸无杆腔提供高压油，通过高压溢流阀调节试验压力。当达到所需压力值后，传动缸通过独立液压系统带动被试缸进行运动，运至所要求行程后，通过行程开关使电磁换向阀 9 换向，被试缸有杆腔升压，电磁换向阀瞬间换向使回油路开通，被试缸无杆腔卸压，同时传动缸带动被试缸反向运动，完成一个往复动作的试验。通过控制系统程序，可实现被试缸的出厂检验项目或型式检验项目的自动试验。图 2-1 液压系统原理图 2.4 试验项目的实 现方法液压系统控制与工作原理即试验项目的实现方法。介绍了液压系统的控制方式后，下面介绍液压系统如何进行液压缸检验。进行检验前，首先设定液压系统溢流阀的工作压力： 1.泵口压力调节 P=31.5MPa，考虑到液压系统存在压力损失，根据实际情况可稍调高； 2.被试缸安全压力 P=31.5MPa，根据被试缸调节。 下面仅就几个液压系统动作较复杂的检验项目进行说明： 2.4.1 启动压力特性试验 由于液 压缸启动 压力与工作 压力相比 要小得多， 选用压力 传感器量程 过大时，造成的误差会很大；所以设计了小量程压力传感器 l 测量被试缸的启动压力。进行该项试验时，首先使标准缸与被试缸脱离，保证被试缸处在空载状态，使电磁阀带电，选择泵口压力为 16 MPa，同时使电磁阀带电，压力传感器 1 工作，控制电液比例阀 YA2, 使油压缓慢增大，使用压力传感器 1 记录开始加压到被试缸活塞杆伸出并稳定运行问的压力，该时段内最大的压力即为启动压力。试验台第 11 页 共 39 页进行启动压力特性试验曲线结果显示，为了缩短试验时间，电液比例阀从 0.15 MPa 开始加压，曲线峰值最高点为启动压力值，该点后的压力曲线基本平稳，表明了液压缸活塞杆稳定伸出，在平稳运行一定时间后，程序自动停止该项试验，液压系统卸荷。2.4.2 内泄漏试验 液压缸最易出现的问题就是液压油泄漏量过大，泄漏量试验一般分为内泄漏试验和外泄漏试验，外泄漏试验的液压系统动作比较简单，只需在公称压力下，被试缸全行程往复运动 20 次以上后，检验液压缸各个焊接点、活动面等处的泄漏是否符合规定即可。内泄漏试验是对缸内部的液压油泄漏量进行测量，方法是在公称压力下，保压一定时间内，测量液压缸内液压油泄漏量；内泄漏量过大会影响到液压缸的保压性能，液压缸的内泄漏检验是非常重要的。内泄漏的检验方法一般分为 2 种：对无杆腔施加公称压力，标准缸提供背压实现被试缸保压，使用量杯测量出油口流出的泄漏量，这是直接测量内泄漏量的方法；经试验台实际操作后，经分析测得的内泄漏量已包含标准缸和液压系统的泄漏量，使用该方法测得的内泄漏量误差较大，检测效果不理想。间接法测量内泄漏量，即通过测量活塞杆微小位移量计算出泄漏量。这里果用了这种方法，液压系统工作原理是：程序自动控制被试缸运动到内泄漏试验点，关闭被试缸进油口处的截止阀，保证液压系统泄漏不影响到被试缸的内泄漏检验，记录泄漏量。经过实践，该方法所测得泄漏量较准确，值得推广。在试验过程进行下列检测: 1.检查运动过程中液压缸是否振动或爬行； 2.观察活塞杆密封处是否有油液泄漏。当试验结束时，出现在活塞杆上的油膜应不足以形成油滴或油环； 3.检查所有静密封处是否有油液泄漏； 4.检查液压缸安装的节流和(或)缓冲元件是否有油液泄漏； 5.如果液压缸是焊接结构，应检查焊缝处是否有油液泄漏。 2.4.3 负载效率试验 负载效率是衡量液压缸综合性能最重要的参数，反映了液压缸生产厂家的质量水平。试验台进行实验时液压液压系统的工作原理为：电磁阀带电，被试缸活塞杆伸出，标准缸对被试缸施加 16Mpa 压力，被试缸在公称压力下运行。在运动过程中，使用压力传感器实时记录被试缸无杆腔压力 p，力传感器实时记录负载力 W，预先设定被试缸径后，即可算出无杆腔面积 A，在程序中定义负载效率 ，由此可实时计算出 并显示负载曲线。 图 3-1 负载效率特性曲线 第 12 页 共 39 页2.4.4 耐压试验 图 3-1 负载效率特性曲线 耐压试验是活塞分别停在缸两端位置，油缸压力为 1.5 倍公称压力，保压2min 以上，检验缸的工程情况。进行耐压试验时，压力自动加到 PDD(该压力值可预先设置或根据具体缸型进行人工设置)，同时设置保压时间 2min。将被试液压缸活塞分别停在缸两端(单作用液压缸处于行程极限位置)，分别向工作腔输人压力 PDD，保压 2min 时间。时间到后压力自动卸载。 2.4.5 耐久性试验 耐久性试验是在额定压力下，缸以设计要求最高速度一次连续运行 8 小时以上。测试缸累计行程。设定一定的速度和行程，使液压缸来回运行，图 3-2、图3-3 分别是行程 400mm，被测缸速度 400mm/ min 以及行程 500mm， 被测缸速度600mm/ min 时的试验曲线。2.4.6 缓冲试验 缓冲试验的目的是测试液压缸的缓冲性能。将被试液压缸工作腔的缓冲阀全部松开，调节试验压力为公称压力的 5000，以设计的最高速度运行，检测当运行至缓冲阀全部关闭时的缓冲效果。 2.4.7 高温试验 在额定压力下，向被试液压缸输人 90的工作油液，全行程往复运行 1 小 时测试油缸工作的可靠性。 2.4.8 行程检验 使被试液压缸的活塞或柱塞分别停在行程两端极限位置，测量其行程长度。 第 13 页 共 39 页3 执行元件的工况分析 3.1 题目及原始数据 毕业设计题目： 液压缸试验台液压系统设计。 3.2 执行元件的工况分析 在一般情况下液压传动系统中液压缸承受的负载由六部分组成，即工作负载、导轨摩擦负载、功率、惯性负载、重力负载、密封负载和背压负载，前五项构成了液压缸所要克服的机械总负载。 1、工作负载 不同的液压缸有不同的负载。本液压缸负载已经给出。 2、导轨摩擦负载 液压系统中没有导轨，导轨摩擦负载也就不存在 3、惯性负载 惯性负载是运动部件在启动加速时的惯性力，其值可按牛顿第二定律求出： 先对重力进行估算： 4 = 7.9103 4 3.1= 123.04 kg = 123.04 = 61.52 N 式中：g重力加速度； v t 时间内的速度变化值； v 启动、制动或速度转换时间。可取 t = 0.01-0.5s 4、重力负载 Fg 垂直或倾斜放置的部件，在没有 平衡的情况下，其自重也成为一种负载。= 1230.4 N 5、密封负载 Fs；一般液压缸的机械效率 =0.90-0.97 6、背压负载 Fb：在未确定系统前 无法计算。不同负载情况下的试验分析。 a.启动阶段加速阶段 恒速阶段制动阶段 液压缸各个主要工作阶段的机械 总负载 F 可按下列公式计算： 1）启动阶段： 1230.4= 0.95 = 1295.16 N 第 14 页 共 39 页2 2d 3.140.08mv lGv vF m gttF mgF (F F ) /2)加速阶段： F (F iFg ) /cm3）恒速阶段： 61.25 1230.40.95=-1230.4 N F (F f Fg ) / cm 2500 1230.40.95=1336.42 N 4) 制动阶段: F (Ff Fw Fg1、工作负载 Fw ) / cm 50000 2500 1230.40.95=53968 N 不同的液压缸有不同的负载。本 液压缸负载已经给出：Fw = 60t KN 2、导轨摩擦负载 液压系统中没有导轨，导轨摩擦 负载也就不存在3、惯性负载 惯性负载是运动部件在启动加速 时的惯性力，其值可按牛顿第二定律求出：先对重力进行估算： 4 = 7.91033.140.1121.73 = 519.26 kg = 519.26 = 2.16 N 4、重力负载 Fg 垂直或倾斜放置的部件，在没有平衡的情况下，其自重也成为一种负载。 = 5192.6 N 5、密封负载 Fs；一般液压缸的机械效率 =0.90-0.97 6、背压负载 Fb：在未确定系统前 无法计算b.启动阶段加速阶段 恒速阶段制动阶段 液压缸各个主要工作阶段的机械 总负载 F 可按下列公式计算： 1)启动阶段： 5192.6= 0.95 = 5465.89 N 2)加速阶段： = 0.95 = -5463.62 N第 15 页 共 39 页m v l2dGv vF m gttF mgF (F F ) /2.16 5192.6F (F F ) /3) 恒速阶段： = 4）制动阶段： 30000 5192.60.95 = 26113.05 N F (F f Fw Fg ) / cm = 30000 60000 5192.60.95 = 657692 N 1、工作负载 Fw 不同的液压缸有不同的负载。本液压缸负载已经给出： Fw = 30t N 2、导轨摩擦负载 液压系统中没有导轨，导轨摩擦负载也就不存在 3、惯性负载 惯性负载是运动部件在启动加速时的惯性力，其值可按牛顿第二定律求出： 先对重力进行估算： 4 = 7.91033.140.0920.95 = 190.88 kg = 190.88 = 23.86 N 4、重力负载 Fg 垂直或倾斜放置的部件，在没有平衡的情况下，其自重也成为一种负载。 = 1908.8 kg 5、密封负载 Fs；一般液压缸的机械效率 =0.90-0.97 6、背压负载 Fb：在未确定系统前 无法计算c.启动阶段加速阶段 恒速阶段制动阶段 液压缸各个主要工作阶段的机械 总负载 F 可按下列公式计算： 1）启动阶段： = 0.95 = 2009.26 N 2）加速阶段： 23.86 1908.8= 0.95 = -1984.15 N 3）恒速阶段： = 0.95 = 13780.21 N 第 16 页 共 39 页铁 铁F (F F ) /2dm v lGv vF m gttF mg1908.8F (F F ) /F (F F ) /15000 1908.8F (F F ) /4）制动阶段： F (Ff Fw Fg1、工作负载 Fw ) / cm = 300000 15000 1908.80.95 =329569.68 N 不同的液压缸有不同的负载。本液压缸负载已经给出： Fw= 150000 N 2、导轨摩擦负载 液压系统中没有导轨，导轨摩擦负载也就不存在 3、惯性负载 惯性负载是运动部件在启动加速时的惯性力，其值可按牛顿第二定律求出： 先对重力进行估算： 4 = 7.91033.140.121.25= 310.08 kg = 310.08 = 116.28 N4、重力负载 Fg 垂直或倾斜放置的部件，在没有平衡的情况下，其自重也成为一种负载。 = 3100.8 N5、密封负载 Fs；一般液压缸的机械效率 =0.90-0.97 6、背压负载 Fb：在未确定系统前 无法计算。d.启动阶段加速阶段 恒速阶段制动阶段 液压缸各个主要工作阶段的机械 总负载 F 可按下列公式计算： 1）启动阶段： 3100.8= 0.95 = 3263.95 N 2）加速阶段： = 0.95 = -3141.55 N3) 恒速阶段： 7500 3100.8= 0.95 = 4630.79 N 4）制动阶段： = 0.95 = 162525.53 N第 17 页 共 39 页2dm v lGv vF m gttF mgF (F F ) /116.28 3100.8F (F F ) /F (F F ) /150000 7500 3100.8F (F F F ) /1、工作负载 Fw 不同的液压缸有不同的负载。本液压缸负载已经给出： Fw = 1t2、导轨摩擦负载 液压系统中没有导轨，导轨摩擦负载也就不存在 3、惯性负载 惯性负载是运动部件在启动加速时的惯性力，其值可按牛顿第二定律求出： 先对重力进行估算： 4 =7.91033.140.0520.27= 16.74 kg = 16.74 =9.77 N 4、重力负载 Fg 垂直或倾斜放置的部件，在没有平衡的情况下，其自重也成为一种负载。 = 167.4 N5、密封负载 Fs；一般液压缸的机械效率 =0.90-0.97 6、背压负载 Fb：在未确定系统前 无法计算e.启动阶段加速阶段 恒速阶段制动阶段 液压缸各个主要工作阶段的机械 总负载 F 可按下列公式计算： 1）启动阶段： 167.4= 0.95 = 176.21 N 2）加速阶段： 9.765 157.4= 0.95 = -165.93 N 3）恒速阶段： = 0.95 = 350.11 N 4）制动阶段： 500 10000 167.4= 0.95 = 10876.42 N 1、工作负载 Fw 不同的液压缸有不同的负载。本 液压缸负载已经给出：Fw = 2t 2、导轨摩擦负载 第 18 页 共 39 页2dm v l铁 铁Gv vF m gttF mgF (F F ) /F (F F ) /500 167.4F (F F ) /F (F F F ) /液压系统中没有导轨，导轨摩擦负载也就不存在 3、惯性负载 惯性负载是运动部件在启动加速时的惯性力，其值可按牛顿第二定律求出： 先对重力进行估算： 4 = 7.91033.140.0520.27= 16.74 kg = 9.765 N4、重力负载 Fg 垂直或倾斜放置的部件，在没有平衡的情况下，其自重也成为一种负载。 = 167.4 N 5、密封负载 Fs；一般液压缸的机械效率 =0.90-0.97 6、背压负载 Fb：在未确定系统前 无法计算f.启动阶段加速阶段 恒速阶段制动阶段 液压缸各个主要工作阶段的机械 总负载 F 可按下列公式计算： 1）启动阶段： = 0.95 = 176.21 N 2)加速阶段 9.765 167.4= 0.95 = -165.93 N 3）恒速阶段 1000 167.4= 0.95 = 876.42 N 4）制动阶段 = 0.95 = 21929.05 N 1、工作负载 Fw 不同的液压缸有不同的负载。本 液压缸负载已经给出：Fw = 4t 2、导轨摩擦负载 液压系统中没有导轨，导轨摩 擦负载也就不存在3、惯性负载 惯性负载是运动部件在启动加速 时的惯性力，其值可按牛顿第二定律求出：先对重力进行估算： 第 19 页 共 39 页2m v lGv vF m gttF mg167.4F (F F ) /F (F F ) /F (F F ) /1000 20000 167.4F (F F F ) /m 铁 v 铁 d42l= 7.91033.140.0520.27= 16.74 kg Fi Gvgt m vt =9.765 N4、重力负载 Fg 垂直或倾斜放置的部件，在没有平衡的情况下，其自重也成为一种负载。 = 167.4 N 5、密封负载 Fs；一