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琼脂 压榨机 液压 系统 设计 机械 毕业设计 全套 资料 已经 通过 答辩

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湖 南 农 业 大 学 全日制普通本科生毕业设计 琼脂压榨机液压系统设计 生姓名 ： 武海东 学 号： 200940511324 年级专业及班级： 2009级机械设计制造及其 自动化 (2)班 指导老师及职称： 刘启定 副教授 学 院： 工学院 湖南长沙 提交日期： 2013 年 05 月 封面基本格式：单倍行距；上下页边距均为 米，左右页边距均为 米；除基本信息的 5行内容外，其余内容均居中 。 “” 表示占 1 个字宽 （即 2 个字符） 的空格。 所做的为论文 ,则标题中设计不要 ； 所做的为设计 ,则标题中论文不要 。 （ 一号华文行楷 空一 行 ） 湖 南 农 业 大 学 （一号华文行楷加粗 ） 全日制普通本科生毕业论文 (设计 )（一号黑体加粗） （一号黑体空一行 ） 毕业论文（设计）中文题目 （小二黑体加粗） F 号 粗， 大写 ） （ 根据题目长短 四号 字空二或三 行 ） 学生姓名 （ 三号黑体加粗 ） ： （或） （三号楷体加粗） 学 号： 20 年级专业 及班级 ： 20 级 （） 班 指导老师 及职称： 教授 学 院： 学院 （ 学院名用全称 ） （ 三号 字 空二或三 行 ） 湖南 长沙 （小三号黑体） 提交日期： 20 年 月 目录基本格式： 下页边距 右页边距 ；必须标明一级、二级、 三级标题 ；分散对齐 ，宋体小四号字 。 “” 表示占 1个字宽 （即 2个字符） 的空格。 （ 空三 行） 目录 (二号黑体 ，居中 ) （ 空 两行） （农 、 理工科类 专业 用） 摘要 1 关键词 1 1 前 言 1 2 一级标题 2 级标题 2 级标题 3 3 5 结论 8 参考文献 9 致谢 10 附录 （ 没有附录的不标注 ） 11 （ 文 科 类 专业 用 ） 摘要 1 关键词 1 一、一级标题 1 （一）二级标题 2 1 三级标题 2 2 3 五、结束语 8 参考文献 9 致谢 10 正文基本格式：行距固定值 22 磅，如有图、表可做适当调整 ；上下页 边距 米，左右页边距 米。 “” 表示占 1 个字宽 （即 2 个字符） 的空格。 （ 小二 号字 空 两行 ） 毕业论文（设计）中文题目 （小二黑体 ，加粗，居中 ） 学生 ： （或） （五号宋体居中） 指导老师： (湖南农业大学 学院，长沙 410128) （ 五号 字空 一行 ） 摘 要 （ 小四 黑体） ： （五号宋体） 关键词 ： ； （ 五号 字空 一行 ） 四 号 粗 ，居中 ） （五号 中 ） ( , 10128, （ 五 号字空 一行 ） 四 号 加粗 ): (五号 ; ; ; （ 五 号字空 一行 ） （ 以下 农理工科类用） 1 前言 （ 一级标题 小三号黑体 ，顶格书写序数， 空一格写标题 ） （正文 的 中文内容小四号宋体，英文内容小四号 2 （ 二级标题 四号黑体 ，顶格书写序数， 空一格写标题 ） （ 三级标题 小四号黑体 ，顶格书写序数， 空一格写标题 ） （ 1） 1。 （ 一般不设四级标题，如确属需要， 第四层次不单独占行书写） 5 结论 （以下 文法经管类用 ） （导入语） （正文 的 中文内容小四号宋体，英文内容小四号 一、 （ 一级标题 小三号黑体 ，顶格书写 ） 二、 （一） （ 二级标题 四号黑体 ，顶格书写 ） 1、 （ 三级标题 小四号黑体） （ 1） 1。 （四级标题 不单独占行书写 ） 五 、 结束语 （ 小四号 字空一 行 ） 参考文献 (小 三 号黑体 ) 1 作者 J版年，卷（期）：页码 A B (五号宋体 ) （ 五 号 字空二 行 ） 致 谢 (小三号黑体 ，居中 ) 本论文是在老师的悉心指导和热情关怀下完成的。 (小四号宋体 ) （ 小四号 字空二 行 ） 附录 (小三号黑体 ) 附录 1： （小四号宋体） 附录 2： 附录 1（ 另起一页，小四号黑体 ） （ 附录内容的字体字号参照正文的格式要求 ） 湖南农业大学全日制普通本科生毕业设计 诚 信 声 明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计作者签名： 2013 年 月 日 湖南农业大学全日制普通本科生 毕业论文（设计）开题报告 学生姓名 武海东 学 号 200940511324 年级专业及班级 2009 级机械设计制造及其自动化 (2)班 指导教师及职称 刘启定 副教授 学 院 工学院 2013 年 01 月 07 日 毕业论文（设计）题目 琼脂压榨机液压系统设计 文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等，不少于 1000 字） 一 主要功能结构 琼脂是从海洋植物中提取的一种高蛋白制品，具有极高的食用和药用价值，是食品、保健品、制药、化工等产品中必不可少的辅料添加剂，其在国际国内具有广阔的消费市场，随着我国人民生活水平和保健水平的不断提高，整个社会对这种产品的需求量也会越来越大。同时，从海洋植物中提取琼脂，也是我国开发利用丰富海洋资源的一项具体措施。在从海洋中提取琼脂的过程中，除了一系列的提取工艺外，将已提取好的琼脂中所含的水份去除干净是确保琼脂质量的一道重要工序。 二 研究意义 由于琼脂在压榨（去除水份）前是胶质状态，因此压榨琼脂时要将胶质状的琼 脂包裹在过滤布中，然后将包裹着琼脂的过滤布一层层地叠起放人压榨箱中；在对琼脂的压榨过程中既要保持压板压榨的琼脂具有一定的压榨力，又要保持压板以一定的速度缓慢下移，以确保胶质状的琼脂在去除水份的过程中，不被从过滤布中挤出来而浪费原料。传统的琼脂压榨机都是采用机械螺旋式压榨原理，该压榨机由于其本身固有的缺点，很难做到压榨的过程既要保持对压榨琼脂具有一定的压榨力，又要保持压板以一定的缓慢速度平稳下移的工作要求，因而在压榨时存在着压榨效率低、浪费原料大、工人劳动强度大、操作繁琐等缺点。 三 国内外研究现状 国内 第一台型液压自动压砖机在广东佛陶集团力泰陶瓷机械有限公司研制成功。这是国家经贸委年立项的国家重大技术装备国产化创新项目的内容之一 ,也是佛陶力泰集团对国外先进陶瓷机械技术经过多年的消化吸收和不断创新 ,为我国陶瓷装饰砖自动生产线中最关键技术含量最高的设备全部实现国产化系列化的一个重要环节。型液压自动压砖机是将陶瓷粉料压制成砖坯的机械设备 ,集机械、电子、液压和陶瓷工艺技术于一体的高科技产品 ,也是陶瓷装饰砖自动生产线上最关键最复杂的设备。该机制造技术要求高 ,难度大 ,具 有全自动 ,高效率 ,稳定可靠 ,安全节能 ,性能价格比高等特点。其主机结构采用优化设计 ,使其满足强度和刚度 ,代表了国产自动压砖机的技术进步。 四 参考文献 1 杨培元 液压系统设计简明手册 械工业出版社 2 雷天觉 北京：北京理工大学出版社 2 3 成大先 北京：化学工业出版社 4 张利平 北京：海洋出版社 5 中国机械工程学会 中国模具设计大典 M西科学技术出版社 6 冯开平 画法几何与机械制图 M 华南理工大学出版社 注：此表如不够填写，可另加页。 研究方案 （ 研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等） 1. 根据给定工况，完成液压系统原理图。 2. 设计计算液压系统，选择液压元件。 3. 完成加工示意图。 4. 完成液压泵站装配图。 5. 完成 部接线图及梯形图设计。 6. 编写毕业设计说明书 进程计划（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等） 1. 熟悉题目、收集资料、写开题报告 1 周 2. 根据给定工况，完成液压系统原理图 1 周 3. 设计计算液压系统，选择液压元件。 2 周 4. 完成液压泵站装配图。 2 周 5. 整理说明书、外文资料翻译、准备答辩 1 周 论证小组意见 组长签名： 20 年 月 日 专业委员会意见 专业委员会主任签名： 20 年 月 日 注： 可打印，但意见栏必须相应责任人亲笔填写。 湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计） 开题论证记录 学 院： 工学院 记录人： 学生姓名 武海东 学 号 200940511324 年级专业及班级 2009 级机械设计制造及其自动化 (2)班 指导教师姓名 刘启定 指导教师职称 副教授 论文（设计）题目 琼脂压榨机液压系统设计 论证小组质疑： 学生回答简要记录： 论证小组 成员签名 论证地点： 论证日期： 年 月 日 注：此表可从教务处网站下载中心下载。记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。 湖南农业大学全日制普通本科生 毕业论文（设计） 中 期 检 查 表 学 院： 工学院 学生姓名 黄彪 学 号 200940614420 年级专业及班级 2009 级 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 专业（ 2 ）班 指导教师姓名 刘启定（陈文凯） 指导教师职称 副教授 论文（设计）题目 自动锯床液压系统 毕业论文（设计）工作进度 已完成的主要内容 尚需解决的主要问题 查阅资料完成开题报告 带锯床液压系统基本参数确定 方案比较 个零件基本参数的确定及校核 大部分零件图没完成，油路板零件图有困难 装配的绘制 整体修改准备答辩 指导教师意见 签 名： 年 月 日 组长签名： 年 月 日 注： 可打印，但意见栏必须相应责任人亲笔填写。 湖 南 农 业 大 学 全日制普通本科生毕业设计 琼脂压榨机液压系统的设计 F 学生姓名： 武海东 学 号： 200940511324 年级专业及班级： 机械设计制造及其自动化（ 2）班 指导老师及职称： 刘启定副教授 学 院： 工学院 湖南长沙 提交日期： 2013 年 5 月 目 录 摘 要 . 1 关键词 . 1 1 前言 . 1 2 琼脂压榨机的组成及液压传动性能特点 . 2 脂压榨机的组成 . 2 . 3 4 液压系统设计 . 4 压榨机工作循环 . 4 工况分析 . 4 拟定液压系统原理图 . 5 确定供油方式 . 5 调速方式的选择 . 5 速度换接方式的选择 . 5 5 液压执行元件载荷计算及元件的选择 . 7 液压缸的载荷力计算 . 7 榨缸的载荷力 . 7 出缸载荷力 . 7 计算顶出液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率值 . 8 液压缸主要尺寸的确定 . 9 确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 . 11 压阀的选择 . 12 其它辅助元件及液压油 . 13 6 液压系统的验算 . 14 压力损失计算 . 14 算系统效率、发热和温升 . 15 7 总结 . 17 参考文献 . 18 致 谢 . 19 1 琼脂压榨机液压系统的设计 学 生： 武海东 指导老师： 刘启定 (湖南农业大学工学院，长沙 410128) 摘 要 ： 首先明确琼脂压榨机机对液压系统的要求，然后通过给定的技术参数表里的液压系统设计参数，确定液压执行元件 的载荷力、系统工作压力以及液压缸的主要结构尺寸，制定系统方案，拟定液压系统图，然后进行液压元件的选择，最后对系统性能进行验算。在具体的结构设计中，主要是针对系统中涉及到的阀类元件的安装，油路板的设计等。 关键词： 琼脂；液压系统；工作压力 of u (10128, of s as as s is a is In is s in so 前言 琼脂是从海藻、海草等海洋植物中提取的一种高蛋白制品，具有极高的食用、营养和药用价值，是食品、保健品、制药、化工等产品中必不可少的添加材料。琼脂产品在国际、国内具有广阔的消费市场，在东南亚地区销量很 大。随着我国人民生活水平和保健水平的不断提高，整个社会对这种产品的需求量将会越来越大。在我国、我 2 省广阔的海洋领域中拥有丰富的海藻海草植物，从这些海洋植物中提取琼脂产品，也是开发利用我国丰富海洋资源的一项具体措施。在从海洋植物中提取琼脂的过程中，除了一系列的提取工艺外，将已提取好的琼脂半流体中所含的水份去除干净是确保琼脂质量的一道重要工序 1 传统的琼脂压榨机都是采用机械螺旋式压榨原理 1该压榨机由于其本身固有的缺点 , 很难做到压榨的过程既要保持对压榨琼脂具有一定的压榨力，又要保持压板 以一定的缓慢速度平稳下移的工作要求，因而在压榨时存在着压榨效率低、浪费原料大、工人劳动强度大、操作繁琐等缺点。与传统的螺旋式机械压榨机相比，液压自动压榨机安全、可靠、快捷、自动化程度高，劳动强度低，生产效率和产品质量高。为了满足琼脂在榨过程的上述工作要求， 本文将琼脂压榨机设计成液压压榨机，利用流体传动与控制技术传动平稳准确、输出推力大、易于实现自动控制的优点，达到多机同时时工作并自功完成压榨过程的目的。 2 琼脂压榨机的组成及液压传动性能特点 脂压榨机的组成 琼脂液压压榨机是以海洋植物为原料提 取一种高蛋白制品的主要设备，主要由机架、压榨缸、压榨板、压榨箱、压榨箱底板、顶出缸、液压系统及电控系统组成，其结构示意图如图 1所示。 图 1 琼脂压榨机示意图 顶出缸 2 压榨箱底板 3 机架 4 压榨箱 5 液压站 6 压榨板 7 压榨缸 3 动性能特点 压榨机经常产生较强的重吸作用，大大降低抽出效果。这主要是由于压榨机中的有效压缩时间和排汁面积不足，而且在琼脂压榨机辊子间蔗层较紧密处压出的蔗汁，大部分是向 着较疏松处 (即入蔗口方向 )流动再落到辊子表面上排走，蔗汁穿过蔗层的方向和蔗层前进的方向正好相反，这就大大增加了排汁困难和增强重吸作用。 琼脂压榨机液压传动系统消耗的动力很大，其一由于琼脂在压榨（去除水份）前是胶质状态，因此压榨琼脂时要将胶质状的琼脂包裹在过滤布中，然后将包裹着琼脂的过滤布一层层地叠起放入压榨箱中；在对胶质状琼脂的压榨过程中既要保持压板对被压榨琼脂具有一定的压榨力，又要保持压板以一定的压榨工艺速度缓慢下移，以确在保胶质状琼脂水份被除去的过程中，琼脂不被从过滤布中挤出，而浪费原料。其二消耗于排脂 ：因为海洋植物的表层非常紧密，纤维之间的空隙很少，对通过的液体有很大的阻力；要将琼脂压过植物标尺排出，必须克服这些阻力，因为时间短而汁量大，必然要消耗很大的动力。而且，压榨机中压出的琼脂向入口方向排出，自然被刚进入的原料吸收，随后又再将它压出，周而复此，重复作功，更大幅度增加了动力消耗 3。3 设计要求及给定参数 由于琼脂在压榨 (去除水份 ) 前是胶质状态 , 因此压榨琼脂时要将胶质状的琼脂包裹在过滤布中 , 然后将包裹着琼脂的过滤布一层层地叠起放人压榨箱中 ; 在对琼脂的压榨过程中既要保持压板压榨的琼脂具有一 定的压榨力 , 又要保持压板以一定的速度缓慢下移 , 以确保胶质状的琼脂在去除水份的过程中 , 不被从过滤布中挤出来而浪费原料 。 其主要由机架 1、压榨缸 2、压板 3、压榨箱 4、压榨箱底板 5、顶出缸 6、液压和电气控制系统 7等部分组成。琼脂在压榨前要将它们分别装进许多预先准备好的过滤袋中 , 并将过滤袋的口反折好 , 防止压榨过程中脂从过滤袋中挤出来；然后将它们一层层叠好放入压榨箱底板 5上 (此时压榨箱底板 5被顶出缸 6推至压榨箱 4的上面 ,以便于工人装卸料 ), 再将压榨箱底板 5落至压榨箱 4的底部；随后让压板 3快速接近压榨箱 4,当压板 3与要压榨的琼脂开始接触时 , 压板 3变成慢速移动并逐渐开始进人压榨琼脂的状态；为了提高压榨的工作效率应使压板开始压榨琼脂的速度相对较快 ,当压板的压榨行程达到总行程的三分之一左右时 ,压板 3 压榨琼脂的速度将减慢 ,直致压榨完成； 此后压板 3快速退回到其原始位置 , 与此同时顶出缸 6将压榨好的琼脂从压榨箱 4中顶出 , 这样就完成了一个压榨循环。上述压榨缸的工作循环为：快速下降一慢速 l 下移一慢速 2下移一终点停止一快速上移一原点停止；压榨箱顶出缸的工作循环为 :顶出一复位。琼脂压榨过程中各阶段的压榨速度根据其工艺要求可 以在一定的范围内任意调节； 压 4 板的压榨力根据其工艺要求也可以在一定的范围内任意调节。另外两台压榨主机工作时应能独立或同时使用 , 且彼此的工作状况不受干扰；工作参数的调节应方便、灵活、快捷。 表 1 设计要求和给定参数 目 符号 参数 单位 整机质量 M 1000 榨箱尺寸 m 最大压榨行程 S 1.2 m 额定压榨力 压榨工进速度一 压榨工进速度二 1 00 505N cm/h cm/h 快进速度 V 快 1-2 m/油压力 1 液压系统设计 压榨机工作循环 要求压榨机完成的整个工作循环是：快进 工进一 工进二 终点停止 快退 原位停止。工作循环图如图 2所示。 图 2 工作循环 工况分析 负载分析即确定主机负载的变化规律，通常用负载 负载 线表示，称负载循环图。液压系统承受的负载可由主机规格或样机实测确定，也可由理论分析得出。当理论分析确定实际负载时，应考虑工作负载、摩擦负载、惯性负载等。主机负载即液压缸负载、液压马达负载。 首先根据已知条件（由压榨行程 出液压杠的行程取 且，工进一的行程是在压榨工作行程的 2 处转换为工进二 的，即约在总行程 950），绘制运动部件的速度循环图，如图 3 所示。然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。压榨快退 起点 工进二 工进一 快进 终点停止 5 机快进时，没受到作用力，所以快进时外负载约等到于零；工进时，外负载取约等于额定压榨力 400退时，外负载也约等于压板重力。故负载循环图如图 4所示。 图 3 速度循环图 图 4 负载循环图 拟定液压系统原理图 确定供油方式 琼脂液压自动压榨机的液压系统，在压榨缸快速下移和快速退回的工作过程中，其液压系统为空载状态，即液压系统是一种低压大流量的工作状态；而该机在压榨工作进给的过程中需要很低的速度和很大的压榨力，即液压系统是一种高压小流量的工作状态。为了使液压系统获得较高的系统效率，并具有多缸工作互不干扰的性能，在该液压系统的设计中需采用低压大排量泵和高压小排量泵组成的双泵供油回路多速、多压控制系统，故泵源系统宜选用双泵 供油。此设计采用双联齿轮泵 4 调速方式的选择 在中小型的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀。考虑到该设备在工作时对低速性能和速度负载特性没什么要求，决定采用调速阀调速。这种调速方法有调速容易、结构简单的特点 4 速度换接方式的选择 本系统采用电磁阀的快慢速换接回路，它的特点是结构简单、调节行程比较方便，阀的安装也比较容易，但速度换接的平稳性比较差。若要提高系统的换接平稳性，则可改用行程阀切换的速度换接回路。但在此设计中，对平稳性要求不高，故此回 路满足 4 最后把所选的液压回路组合起来，即可组合成图 5所示的液压系统原理图。 6 图 5 液压系统原理图 of 液压系统工作原理：为了使液压系统获得较高的系统效率，并且有多缸工作互不干扰的性能，液压系统采用双联齿轮泵（即低压大排量泵 3 和高压小排量泵 2 组成的双泵供油回路）供油，泵 2、 3的工作压力分别由溢流阀 4和电磁溢流阀 5调定，当系统的任何一个液压缸需要快速进和快速退回时，系统通过低压大排量泵 3实 现供油，当泵 3 不工作时，可通过电磁溢流阀 5 实现其卸荷；当系统的任何一个压榨缸需要工作进给时，通过高压小排量泵 2 与溢流阀 4 调速阀 10、 11、 18、 19 和压榨缸 12、 13等组成节流调速回路，来满足各压榨缸的压榨工作要求，由于高压泵 2 的排量很小，尽管其压力较高，但功率并不大，因此可以不考虑该泵的卸荷问题；压榨缸 12、 13和顶出缸 14、 15的换向分别由电磁换向阀 8、 9 和电磁换向阀 22、 23完成；单项顺序阀16、 17用作平衡阀，防止压榨缸 12、 13在重力的作用下滑，使压榨缸能在任何位置停住，以确保压榨过程的安全。本设 计压榨过程的工作状态转换采用行程开关来实现，其电气控制部分可采用可编程控制器（ 制方式。 琼脂压榨机的液压系统电磁铁的动作顺序如表 1所示 . 7 表 2 电磁阀动作循环表 of 况 电磁块 1速下行 + + + 慢速一 + + + + 慢速二 + + 快速退回 + + + 原位停止 5 液压执行元件 载荷计算及元件的选择 液压缸的载荷力计算 榨缸的载荷力 压榨 缸在 压榨板快进 过程中是轻载，其外载荷主要是 压榨板 及其联动部件的启动惯性力和导轨的摩擦力。 工进 时，运动，其外载荷就是 挤压时 的 载荷 力。 终点停止 时，液压缸除要 保持一定的压力，还要保持压板以一定的速度缓慢下移 。 根据锯架液压缸的工作要求选择双作用活塞缸 4设液压缸两有效面积为 d=防止液压缸发生前冲现象，液压缸回油腔背压 液压缸快退时背 压取 出缸载荷力 顶出 缸的载荷力在整个 压榨 过程中式变化的，计算时，只需求出最大载荷力。 (2) 式中 d 顶 杆直径，由给定参数知： d= P 最大压力， 已知 p= 由此求得 131 3 各液压缸的载荷力 3 压缸名称 工况 液压缸外载荷 /N 活塞上载荷力 /N 快进 300 333 压榨缸 终点停止 4000 4444 快速退回 980 1088 顶出缸 顶出 1000 1111 复位 200 222 24WF d p 8 根据顶出缸的工作情况选双作用活塞缸，设液压缸两有效面积为 2，且 d=防止液压缸发生前冲现象，液压缸回油腔背压 液压缸快退时背压取 各液压缸的外载荷力计算结果列于表 3，取液压缸的机械效率为 得想要的作用于活塞上的载荷力，并列于上表 4。 表 4 压榨液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率值 in 工作循环 计算公式 负载F/油背压油压力 入 流 量0入功率 P/ 进 快进 恒速 F+2(1 P=33 222 p2= 进一 F+A1 1=000 退 工进二 快退 F+A2 2=F+2(4000 333 计算顶出液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率值 差动时液压缸有杆腔压力大于无杆腔压力， p2=算结果见表 5。 9 表 5 顶出液压缸在工作循 环各阶段的压力、流量和功率值 5 in 作循环 计算公式 负载F/油背压油压力入流量0入功率 P/出 复位 F+A3 3=F+A3 3=000 200 液压缸主要尺寸的确定 工作压力 P 可根据负载大小及机器的类型来初步确定。现取液压缸的工作压力为液压系统压力 21 由上面的参数知道最大负载力 F 为 400 公式 2211411 （ 3） 式中 1p 液压缸工作压力，初算时可取系统工作压力p； 2p 液压缸回油腔 背压力，初算时无法准确计算，估计 ,本设计取 =0； / 活塞杆直径与液压缸内径之比，本设计取 / ； F 工作循环中最大的外负载； 液压缸的机械 效率，一般 错误 !未找到引用源。 设计取 。 得： 5264 4 1 003 . 1 4 2 1 1 0 0 . 9 5 1 1 0 . 721D m 0m 将压榨液压缸的内径圆整为标准系列直径 180D 塞杆直径 d 按 / 活塞杆直径系列取 125d 选定缸后 ,再算出液压缸的压力为 （ 4） 式中 P 液压缸压力； 2P 10 F 工作循环中最大的外负载； A 液压缸的有效工作面积。 代入数据得： 对选定后的液压缸内径 D ，必须进行最小稳定速度的验算。要保证液压缸节流腔的有效工作面积 A ，必须大于保证最小稳定速度的最小有效面积 5） 式中 流量阀的最小稳定流量，一般从选定的流量阀的产品样本中查得，在本设计查得调速阀 2 5 / 0 最小稳定流量为 ； 液压缸的最低速度，由设计要 求给定，在本设计中为 15 cm/h。 把所选的数据代入式（ 5）得： 液压缸节流腔的有效面积上面也算出为 22 . 5 4 1 0 2 5 4A 满足式液压缸能达到所需低速。 快进与快退时都是由大泵供油的，故可算 出快进的速度为 m/226 10 . 1 844 快 退快 进22 ( 0 . 1 8 ) 0 . 0 0 5 0 . 1 3 5 / m i v L 工 进 二 工 进 二( 0 . 1 8 ) 0 . 0 1 0 . 2 5 / m i v L 工 进 一 工 进 一2 2 2 2( ) ( 0 . 1 8 ) ( 0 . 1 2 5 ) 2 2 6 / m i d v L 快 退 快 退32m i 0 5 1 0 2001560A c m22 2 2( 0 . 1 8 )3 . 1 4 2 . 5 1 04A R m 324 0 0 1 0 1 5 . 72 . 5 4 1 0P M P a 11 压缸工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定 11。 本设计中压榨缸的行程是根据压榨箱的长度来选的，在本设计中压榨的长度为1000L 可选液压缸的最大行程为 1250L 根据以上参数 ,可选用工程用液压缸 (双作用单活塞杆式液压缸 )12主要生产厂有 : 长江液压件厂、武汉液压油缸厂、大连液压件厂、重庆液压件厂。 型号为 0125 E 2 1 确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 考虑到正常工作 中进油路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为 1pp p p （ 6） 式中 p 液压泵最大工作压力； 1p 执行元件最大工作压力，本设计中1 p 进油管路中的压力损失，初算时简单系统可取 杂系统取 设计中取 把上面所取 数据代入式（ 6）中得 大流量泵： 1 1 5 . 7 0 . 5 1 6 . 2 流量泵： 2 0 . 5 0 . 5 1 上述计算所得的虑到系统在各种工况的过度阶段的动态压力往 往超过静态压力。另外考虑到一定的压力贮备量，并确保泵的寿命，因此选泵的额定压力 1 1 中低压系统取小值，高压系统取大值。在本设计中取 故： 大流量泵： 111 . 3 1 . 3 1 6 . 2 2 1 流量泵 ： 221 . 3 1 . 3 1 1 . 3 压泵的最大流量应为 （ 7） 式中 液压泵的最大流量； 同时动作的各执行元件所须流量之和的最大值。如果这时溢流阀正进行工作，尚须加溢流阀的最小溢流量 23 L/ 系统泄漏系数，一般取 1 1 ，现取 。 大流量泵： 1 . 2 2 6 2 6 2 . 4 L/流量泵： 1 . 2 ( 0 . 2 5 2 ) 2 3 L/据算得的 0 2 / 3 2 5C B N G 双联齿轮泵，该泵的基本参数见表 m a q 12 612 表 6 3 0 2 / 3 2 5C B N G 齿轮泵技术规格参数 25 先分别算出快进与工进两种不同工况时的功率，由于在此设计中选用的是双联泵，即快进时是大流量泵供油，工进时是小流量泵供油，故电动机的功率选择的依据是两者之和。 首先计算快进时的功率，快进时所需电动机功率为 11 6 2 . 4 1 . 36 0 0 . 8 (8) 快进时所需电动机功率22 1 6 . 2 3 1 . 0 16 0 0 . 8P 2 1 . 0 1 1 . 3 2 . 3 1P P P 五卷电动机产品样本 15，选用 电动机，其技术参数见表 7。 表 7 动机技术参数 100 号 额定功率/ 载 时 堵 截转 矩额 定转 矩堵 截电 流额 定电 流最 大转 矩额 定转 矩额定电流 /A 转速1/ 效 率/% 功 率 因 数 870 82 压阀的选择 根据所拟定的液压系统图，按通过各元件的最大流量和最大压力，查产品样本所选择液压元件的规格如表 8所示。 技 术 规 格 型 号 公称排量（ mL/r） 压力 （ 转速 （ r/ 驱动功率（压力和转速为额定值）（ 容积 效率 （ %） 总效率（ %） 额定 最 大 额 定 最 大 3 0 2 / 3 2 5C B N G 2/25 25 32 2500 3500 2 82 13 表 8 液压元件明细表 号 名 称 型号规格 通 过 流 量(L/1 过滤器 、 5 二位四通电磁阀 24、 7 调速阀 2、 9 调速阀 20、 11 二位二通电磁阀 222、 23 三位四通电磁阀 346 24、 25 单向顺序阀 6 26 溢流阀 15/ 27 电磁溢流阀 0/压系统应尽可能多的由标准液压控制元件组成，液压控制元件的主要选择依据是阀所在的油路的最大工作压力和通过该阀的最大实际流量。因此， 首先根据所选择的液压泵规格及系统工作情况 ，算出液压缸在各阶段的实际进出流量、运动速度和持续时间，以便为其他液压控制阀及辅件的选择及系统的性能计算奠定基础 16 其它辅助元件及液压油 常用的油管有硬管和软管两类。选择的主要依据是工作压力、工作环境和液压装置的总体布局等。同于硬管流动阻力小，安全可靠性高且成本低，所以除非油管与执行机构的运动部分一并移动，一般应尽量选用硬管。油管内径尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定，也可按管路允许流速进行计算。油管内径和壁厚按如下公式计算出后，即可按管材有关标准规定选取合适的油管： 4（ 9） 2 （ 10） 式中 q 通过油管的 最大流量； v 油管中允许流速，工进高压取 v =4m/s，快进低压取 v =s； 压力为的输出流量； 14 d 油管内径； 油管壁厚； p 油管内最高工作压力； b 管材的抗拉强度； n 安全系数，本设计取 n =4。 故快进油管： 34 2 6 1 0 0 . 0 1 4 8 1 4 . 86 0 2 . 5d 进油管： 34 0 . 2 5 1 0 0 . 0 0 1 3 1 . 36 0 4d 时考虑到制作方便，两种油管都统一选用内径为 15度为 10号冷拔无缝钢管；查手册得管材的抗拉 强度为 412式（ 10）对管子的强度进行校核： 6362 1 1 0 2 0 1 0 43 . 5 0 . 0 0 22 2 4 1 2 1 0 =2选管子壁厚安全。 选择液压油液要考虑的因素有：工作环境（易燃、毒性和气味等）、工作条件（粘度、系统压力、温度、速度等）、油液质量和经常性。上述因素中，最重要的是液压油液的粘度 19。尽管各种液压元件产品都指定了应使用的液压油液，但考虑到液压泵是整个系统中工作条件最严峻的部分，所以通常可根据泵的要求来确定液压油液的粘度及牌号。选用牌号为 32L 的油液，其运动粘度为 32s。 油箱容积可按经验公式 （ 11） 计算出来。 （ 11） 式中 V 油箱的有效容积（ L）； 液压泵的总额定流量（ L/本设计 L/ 与系统压力有关的经验系数：低压系统 2 4 ，中压系统 5 7 ，高压系统 10 12 。本设计取 6 。 故 6 6 2 . 5 3 7 5V L 选用容量为 400L 的油箱，型号为 400。 6 液压系统的验算 验算的目的在于对液压系统的设计质量做出评价和评判，如果发生矛盾，则应对液压系统进行修正或改变液压元件规格。 15 21 2d压力损失计算 验算的目的在于了解执行器能否得到所需的压力。系统压力损失 P 的计算，它包括管路的沿程压力损失1P、局部压力损失2P及阀类元件的局部损失3P，即 1 2 3P P P P （ 12） (13） 23 （ 14） 式中 l 管道长度（ m） ； d 管道内径（ m） ； v 液流平均速度（ m/s） ； 液压油密度（ kg/ ； ， 局部阻力和沿程阻力系数； 阀的额定流量（ s） ； 通过阀的实际流量（ s） ； 阀的额定压力损失（ 。 由于本系统的管路布局尚未确定，故仅按式 （ 14） 估算阀类元件的压力损失。 快进阶段：三位四通电磁阀的压力损失为 阶段阀类元件的总压力损失为 2232 6 2 62 0 . 0 3 2 0 . 0 4 0 . 0 2 66 0 6 0P (15) 工进阶段：二位二通电磁阀的压力损失为 位三通电磁阀的压力损失为 速阀的压力损失为 流阀的压力损失为 阶段阀类元件的总压力损失为 退阶段：快退阶段与快进阶段都是相同的阀类元件在工作，故两者的总压力损失也相同。 尽管上述计算结果与估取值不同，但不会使系统工作压力超过其能达到的最高压力，故无需修改原设计。 2 2 2 2 230 . 2 5 0 . 2 5 0 . 2 5 0 . 2 5 32 0 . 0 3 0 . 0 4 0 . 0 3 0 . 4 0 . 2 57 6 0 7 0 . 6 1 5 0p 16 算系统效率、发热和温升 液压系统效率 是系统的输出功率 (即执行元件的输出功率 ) 0即液压泵的输入功率 ) 可由下式计算： p c m （ 16） 式中 p 液压泵的总效率； m 执行元件的总效率； c 回路效率。 液压回路效率c可按下式计算： （ 17） 式中 各执行器的负载压力和负载流量（输入流量）乘积的总和； 各个液压泵供油压力和输出流量乘积的总和。 本液压系统在整个工作循环持续时间中，快进与快退仅占一小部分时 间，而工进占了绝大部分时间，所以系统效率、发热和温升可略用工进时的数值来代表。根据式（ 17）可算出工进阶段的回路率 1 6 0 . 2 5 0 . 0 42 0 5c （最高进给速度时） 1 6 0 . 1 3 5 0 . 0 22 0 5c （最低进给速度时） 前已取液压泵的总效率p=液压缸的总效率m=按式 （ 16） 即可算得本液压系统的效率 0 . 8 ( 0 . 0 2 0 . 0 4 ) 0 . 9 0 . 0 1 4 4 0 . 0 2 8 8 足见工进时液压系统效率很低，这主要是由于溢流损失和节流损失造成的。 液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失，这些能量损失转化为热量，使系统油温升高，由此产生一系列不良影响。为此，必须对系统进行发热计算，以便对系统温升加以控制。液压系统发热的主要原因，是由于液压泵和执行元件的功率损失以及溢流阀的溢流损失所造成的，当液压油温度升高后，会引起油液粘度下降 ，从而导致液压元件性能的变化，寿命降低以及液压油老化。因此，液压油必须在油箱中得到冷却 ,以保证液压系统正常工作。系统的总发热量 H 可按下式计算： (1 )（ 18） 式中 液压泵的输入功率（ 系统总效率。 17 所以可求得： 1 . 0 1 ( 1 0 . 0 1 4 4 ) 0 . 9 9 5H 95W 液压系统中产生的热量，同系统中各个散热面散发至空气中，其中油箱是主要散热面。因为管道的散热面相对较小，且与其自身的压力损失产生的热量基本平衡，故一般略去不计。当只考虑油箱散热时，其散热量0 0H KA t（ 19） 式中 , K 油箱的散热系数 W/(，本设计取 15K W/( A 油箱散热面积（ ； t 系统温升值（ 0 C）。 其中，油箱的散热面积可以用下式估算： 3