定压式容积节流调速回路实验装置设计㊣精品文档值得下载

定压式容积节流调速回路实验装置设计

路加载支路.工况分析.液压系统方案分析.绘制原理图液压系统参数设计.液压缸的设计液压缸参数设计液压缸结构设计.液压泵装置液压泵设计选型驱动电机的选型联轴器的选型.油箱设计油箱有效容积计算油箱组件结构设计.液压控制元件选型液压辅件的选择.油管油管的作用及要求油管的选用计算.管接头.液压油实验台结构设计.概述.实验台组件设计.台面设计.安装面板设计液压系统性能验算.调压回路性能验算调压回路压力损失调压回路发热温升估算液压系统的安装调试与故障处理.液压系统的安装液压元件的检查液压元件与管道安装.液压系统的调试.液压系统常见故障与诊断总结参考文献致谢绪论.概述液压传动是以流体为工作介质进行能量传递和控制的种传动形式。他们通过各种元件组成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有机的组合成具有定控制功能的传动系统。液压传动系统涉及的内容较为抽象，不易理解，实验则是学习液压传动的重要途径。液压传动是利用有压液体作为传动介质来传递动力或控制信号的种传动方式，也是利用有压液体的压力进行能量传递能量转换和能量控制的传动系统。它由能源装置传动装置辅助装置和执行元件组成。传动部分是机械装置的重要组成部分，起着传递运动和力的作用。传动装置的选择正确与否直接决定着实验台的性能好坏传动方案的选择要充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单工作可靠效率高成本低操作简单维修方便的液压传动系统。传动机构通常分为机械传动电气传动和流体传动。流体传动是以流体为工作介质进行能量的转换传递和控制的传动。包括液体传动和气体传动。液体传动是以液体为工作介质的流体传动。包括液压传动和液力传动。液压传动是利用液体压力势能的液体传动液力传动则主要利用液体的动能。液压传动区别于其他传动方式主要有如下两个特征由于传动中液体的压力损失相对工作压力较小，为揭示液压传动的本质，在本讨论中忽略液体的压力损失和容积损失特征力或力矩的传递是按帕斯卡定律静压传递定律进行的。其原理是把在密封容器内的液体当做静止的理想液体来看，则作用在液体上力的将以等值同时传动到液体各点。特征二速度或转速按“容积变化相等”的原则进行。此处针对液压传动的基本特征说明两点在讨论时我们是忽略液体的压力损失和容积损失的，而事实上当管道中的流速较高时，会存在压力损失，在复杂系统中，压力在各区段也不相同，故泵的出口压力不可能等于执行元件的进口压力，但执行元件的推力或力矩仍是有液体的压力来传递的。在稳态下，帕斯卡定律在封闭区域中还是适用的。关于系统的压力损失会在后面的章节中会做详细的验算。压力取决于负载，应理解为综合阻力，此负载不仅仅是指克服执行元件的外加负载，还包括各种流动阻力以及执行元件需要克服的与其接触的元件的摩擦阻力等。.液压传动的发展概况液压传动开始应用于世纪末英国第台水压机，而我国的液压技术开始于年，液压元件最初应用于机床和锻压设备，后来应用与工程机械。年我国从国外引进些液压元件的生产技术，同时自行设计液压产品，经过多年的艰苦探索和发展，特别是引进美国德国日本的先进技术和设备，使我国的液压技术上了新的台阶。目前我国已经形成门类齐全的标准化系列化通用化的液压元件系列产品。在吸收和借鉴国外先进液压技术的同时，大力研制开发国产液压元件新产品，加强产品的可靠性和新技术的应用领域，现在的国产液压元件积极采取新的国际标准，使我国现代的液压技术得到进步发展。液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到了愈来愈广泛的应用，而且愈先进的设备，其应用液压系统的部分就愈多。.课题背景近年来中国液压机械行业取得了很大的发展，但是行业发展中也存在些问题，和国外相比仍有很大差距。中国制造业由于缺乏核心技术，贴牌生成仍然是“中国制造”普遍的生存模式。很多高端产品表面上是中国生产，其实核心技术都来自国外。为此，“十二五”明确指出必须坚持发挥市场基础性作用与政府引导推动相结合，科技创新与实现产业化相结合，深化体制改革，以企业为主体，推进产学研结合，让高端制造业成为国民经济的先导产业和支柱产业。制造业的升级和转型，对液压机械行业有着深远的影响和重大意义。我国农业水利能源交通等产业的发展较快，为此需要大量机械装备以满足其发展的需要。随着工业化和自动化水平的提高，这些装备需要配套大量的高性能和高可靠性的液压传动部件。国家在对重大技术装备实行国产化的同时，也正积极鼓励和支持关键零部件的开发生产，以此增强配套能力，提高装备制造业整体水平。液压传动由于其具有传动功率大易于实现无级调速等优点，使得其在各类机械设备中得到了广泛的应用。在整个液压系统中，液压回路起着至关重要的作用，决定着能否实现预期的规定的功能，因此，本设计将设计液压回路实验台供实验使用，对实现机电体化有重要意义。.本文主要研究工作本文旨在设计定压式容积节流调速回路研究采限压式变量叶片泵调速阀的容积节流调速回路的原理设计出合理的能满足使用要求的定压式容积节流调速回路实验装置可实现快进工进快退工作循环绘制主要零件图选择液压元件型号对系统进行温升校核。实验台装置，本文研究的工作分三个阶段，定压式容积节流调速回路原理分析与设计二，实验台机构总成设计三，对系统温升的校核。在第阶段主要分析绘制系统的实验原理图，根据所绘制的原理图进行后续实验台机构分析设计，在第二阶段根据已知的液压系统原理图上分布的各部分元件及其功能设计计算相应的机械结构来固定安装，第三阶段是对理论计算值进行验证，说明设计的合理性与可行性，主要包括系统压力损失的校核及系统温升的校核。定压式容积节流调速回路实验装置设计分析.回路分析根据所给课题可以将题目分解为以下几个部分研究采用限压式变量叶片泵调速阀的容积节流调速回路的原理设计出合理的能满足使用要求的定压式容积节流调速回路实验装置可实现快进工进快退工作循环选择液压元件型号对系统进行温升校核。此次设计的系统需要满足的基本功能是在实验台的基础上实现在叶片泵和液压元件的控制下液压缸的快进，工进，快退的过程，在套实验台上完成其功能要求。调速基本回路这种调速回路采用限压式变量泵供油，通过调速阀来确定进入液压缸或自液压缸流出的流量，本实验采用调速阀安装在回油路上，使变量泵输出的流量与液压缸所需的流量自动相适应。这种调速没有溢流损失，效率较高，速度稳定性能较好。现在以最基本的调速回路为例进行分析，如图.。图.基本调速回路图.为在本次实验中基本调速回路，溢流阀始终开启，使系统的工作压力稳定在溢流阀调定压力附近，溢流阀用来保证液压系统出口压力的恒定。换向阀用来进行工作动作的转换，当换向阀位，位接通可实现快进动作，即利用液压缸的差动连接实现当仅接通位时，可实现工进动作，因为调速阀接在系统的回油路上，所以可利用改变调速阀中节流阀的通流面积的大小，就可以调节液压缸的运动速度，泵的输出流量和通过流出液压缸的流量自相适应当仅换向阀位接通时，系统中液压缸处于快退状态当.均未接通，则系统停止运动，液压泵自行卸荷。加载支路加载支路的功能在于使系统处于工进状态时，利用调定溢流阀的压力可以检测出液压缸的运动速度。如图.所示。图.加载支路.工况分析根据已知的条件是不能够分析出具体参数的，可以根据相关资料定义参数，进行分析，为之后的数据计算做准备。首先，此机构最终是要在实验室使用，观察定压式容积节流调速回路中液压缸的动作。定义其最高工作压力.外负载为取动作速度。.液压系统方案设计确定供油方式及动力系统该机构在实验室为观察现象使用，负载较小，速度较低，从节省能量，减少发热考虑，泵源系统宜采用定量泵供油。动力由常用的三相异步电机提供，通用性更好，便于使用与维护。执行机构执行机构多且复杂，本次设计只是观察液压缸速度变化，可以选择简单的单作用活塞杆式液压缸。压力等级变换方式本系统采用三位四通电磁换向阀，利用其阀芯机能的特点实现压力等级的换向及液压缸的进退。.绘制原理图本实验的工作目的为实现动作快进，工进，快退的转换，在此可以带上加载缸的正常工作，实验的基本原理如下当液压泵工作时，溢流阀始终处于开启状态，保证液压泵出口压力的稳定。电磁换向阀接通，系统实现差动连接即工作缸处于快进状态当到达指定行程时电磁换向阀断开，工作缸开始处于工进状态，当工作缸顶动加载缸运动时，此时加载缸的有杆腔空间增大压强减小，即通过单向阀从油箱吸油，无杆腔充满液压油存在定的负载背压，当压力增大，加载缸回油路上的溢流阀开启，油液从溢流阀留回油箱，到达指定行程后工进结束电磁换向阀断开，接通，工作缸处于快速复位阶段即快退状态，同时加载支路中换向阀接通，加载缸也处于快退状态，速度小于工作缸的快退速度，当都到达指定位置后换向阀都断电，此时液压泵自行卸荷，系统运动停止。原理如图.所示图.定压式容积节流调速回路原理图表.元件动作顺序表快进工进快退停止液压系统的参数设计.液压缸的设计液压缸参数设计液压缸内径和活塞杆外径的确定系统工作压力.首先进行受力分析液压缸所受外负载工作负载，在本实验中取导轨摩擦力负载.导轨摩擦系数，静摩擦取.，动摩擦取.在本实验设液压缸重力则静摩擦阻力动摩擦阻力惯性负载加速或减速时间般是取.时间内的速度变化量取时，为最大则液压缸启动.加速时的外负载快进时的外负载工进时的外负载快退时的外负载工作循环中的最大外负载为工进时的力η液压缸密封处摩擦力液压缸机械效率取.则.根据公式.计算液压缸内径和活塞杆直径.最大外负载，液压缸工作压力.背压压力，根据液压系统设计简明手册取.根据表，取.则，查表.取则表.液压缸内径与活塞杆直径的关系工作压力.表.液压缸内径尺寸系列注括号内数值为非优先选用数值。对选定的液压缸内径进行最小稳定速度验算，保证液压缸节流腔有效面积大于保证最小稳定速度的最小有效面积即流量阀的最小稳定流量，本次试验所用调速阀为系列,最小稳定流量为可见液压缸能满足所需低速。液压缸壁厚和外径的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件计算。通常所说的壁厚是指其结构中最薄处的厚度。圆筒材料其内壁受力时，应力分布规律与它的壁厚有关。本设计液压缸采用无缝钢管，属薄壁圆筒结构，其壁厚按公式计算式中液压缸壁厚液压缸内径试验压力，般取最大工作压力的倍材料的许用应力缸体材料的抗拉强度，钢抗拉强度安全系数。般.，这里取.由上式.可得则缸筒外径.查无缝钢管标准得因此缸筒壁厚液压缸工作行程的确定此次设计活塞杆外部不受力，活塞杆的动作只是便于观察，参照活塞移动速度及表.，选取行程。表.液压缸活塞行程系列活塞理论动作时间液压缸动作时间过于太长浪费资源，时间太短则不利于观察实验现象，此时间相对比较合理。缸盖厚度此液压缸为单活塞杆双作用缸，缸底无油孔，其有效厚度按强度要求可用