板料折弯机液压专业系统设计.doc
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1、 攀枝花学院液压课程设计(论文)题 目: 折弯机液压系统设计学生姓名: 赵毅 学 号: 10601241 所在院(系): 机械工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 10级机制四班 指 导 教 师: 杨光春 职称: 年 月 日攀枝花学院教务处制 攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目折弯机液压系统课程设计1、课程设计目学生在完毕液压传动与控制课程学习基本上,运用所学液压基本知识,依照液压元件、各种液压回路基本原理,独立完毕液压回路设计任务;从而使学生在完毕液压回路设计过程中,强化对液压元器件性能掌握,理解不同回路在系统中各自作用。可以对学生起到加深液压传动理论掌握和强化实际运用能力
2、锻炼。2、课程设计内容和规定(涉及原始数据、技术规定、工作规定等)设计制造一台立式板料折弯机,该机压头上下运动用液压传动,其工作循环为:迅速下降、慢速加压(折弯)、迅速退回。给定条件为:折弯力 ;滑块重量 ; 迅速空载下降 行程 220mm,速度() 24 ;慢速下压(折弯)行程 30mm ,速度() 10;迅速回程行程215mm 速度()50,液压缸采用V型密封圈,其机械效率 . 规定拟定液压系统图,计算和选取液压元件。3、重要参照文献1 王积伟,章宏甲,黄谊.主编. 液压传动. 机械工业出版社.122 成大先. 主编.机械设计手册单行本机械传动. 化学工业出版社.13 何玉林,沈荣辉,贺元
3、成.主编.机械制图. 重庆大学出版社.84 路甬祥主编.液压气动技术手册.北京.机械工业出版社.5 雷天觉主编.液压工程手册.北京.机械工业出版社.19904、课程设计工作进度筹划内容学时明确机床对液压系统规定,进行工作过程分析6初步拟定液压系统参数,进行工况分析和负载图编制16拟定液压系统方案,拟订液压系统图8拟定液压制造元件类型并选取相应液压元件,拟定辅助装置6液压系统性能验算4共计1周指引教师(签字)日期年 月 日教研室意见:年 月 日学生(签字): 接受任务时间: 年 月 日注:任务书由指引教师填写。课程设计(论文)指引教师成绩评估表题目名称评分项目分值得分评价内涵工作体现20%01学
4、习态度6遵守各项纪律,工作刻苦努力,具备良好科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、实验、查阅文献、进一步生产实践等渠道获取与课程设计关于材料。03课题工作量7按期圆满完毕规定任务,工作量饱满。能力水平35%04综合运用知识能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题,能对的解决实验数据,能对课题进行理论分析,得出有价值结论。05应用文献能力5能独立查阅有关文献和从事其她调研;能提出并较好地阐述课题实行方案;有收集、加工各种信息及获取新知识能力。06设计(实验)能力,方案设计能力5能对的设计实验方案,独立进行装置安装、调试、操作等实验工作,数据对的、可靠;研究思路清晰、完整。07计算及
5、计算机应用能力5具备较强数据运算与解决能力;能运用计算机进行资料收集、加工、解决和辅助设计等。08对计算或实验成果分析能力(综合分析能力、技术经济分析能力)10具备较强数据收集、分析、解决、综合能力。成果质量45%09插图(或图纸)质量、篇幅、设计(论文)规范化限度5符合本专业有关规范或规定规定;规范化符合本文献第五条规定。10设计阐明书(论文)质量30综述简洁完整,有看法;立论对的,阐述充分,结论严谨合理;实验对的,分析解决科学。11创新10对前人工作有改进或突破,或有独特看法。成绩指引教师评语指引教师签名: 年月日摘 要 立式板料折弯机是机械、电气、液压三者紧密联系,结合一种综合体。液压传
6、动与机械传动、电气传动并列为三大老式形式,液压传动系统设计在当代机械设计工作中占有重要地位。因而,液压传动课程是工科机械类各专业都开设一门重要课程。它既是一门理论课,也与生产实际有着密切联系。为了学好这样一门重要课程,除了在教学中系统讲授以外,还应设立课程设计教学环节,使学生理论联系实际,掌握液压传动系统设计技能和办法。液压传动课程设计目重要有如下几点: 1、综合运用液压传动课程及其她关于先修课程理论知识和生产实际只是,进行液压传动设计实践,是理论知识和生产实践机密结合起来,从而使这些知识得到进一步巩固、加深提高和扩展。 2、在设计实践中学习和掌握通用液压元件,特别是各类原则元件选用原则和回路
7、组合办法,培养设计技能,提高学生分析和嫁接生产实际问题能力,为此后设计工作打下良好基本。 3、通过设计,学生应在计算、绘图、运用和熟悉设计资料(涉及设计手册、产品样本、原则和规范)以及进行估算方面得到实际训练。核心词 板料折弯机 ,液压传动系统,液压传动课程设计。目 录摘要1 任务分析1.1 技术规定1.2 任务分析2 方案拟定 2.1 运动状况分析 2.2 变压式节流调速回路2.3 容积调速回路3 负载与运动分析4 负载图和速度图绘制45 液压缸重要参数拟定46 系统液压图拟定67 液压元件选取8 7.1 液压泵选取87.2 阀类元件及辅助元件8 7.3 油管元件9 7.4 油箱容积计算10
8、7.5 油箱长宽高确107.6 油箱地面倾斜度117.7 吸油管和过滤器之间管接头选取117.8 过滤器选用117.9 堵塞选用117.10 空气过滤器选用127.11 液位/温度计选用128 液压系统性能运算138.1 压力损失和调定压力拟定138.2 沿程压力损失138.3 局部压力损失138.4 压力阀调定值计算148.5 油液温升计算148.6 快进时液压系统发热量148.7 快退时液压缸发热量148.8 压制时液压缸发热量8.9 邮箱设计8.10 系统发热量计算8.11 散热量计算9 参照文献道谢1 任务分析1.1 技术规定设计制造一台立式板料折弯机,该机压头上下运动用液压传动,其工
9、作循环为:迅速下降、慢速加压(折弯)、迅速退回。给定条件为:折弯力 滑块重量 迅速空载下降 行程 220mm 速度() 24慢速下压(折弯) 行程 30mm速度() 10迅速回程 行程 215mm速度() 501.2 任务分析 依照滑块重量为,为了防止滑块受重力下滑,可用液压方式平衡滑块重量,滑块导轨摩擦力可以忽视不计。设计液压缸启动、制动时间为。折弯机滑块上下为直线往复运动,且行程较小(215mm),故可选单杆液压缸作执行器,且液压缸机械效率。由于板料折弯机工作循环为迅速下降、慢速加压(折弯)、迅速回程三个阶段。各个阶段转换由一种三位四通电液换向阀控制。当电液换向阀工作在左位时实现迅速回程。
10、中位时实现液压泵卸荷,工作在右位时实现液压泵迅速和工进。其工进速度由一种调速阀来控制。快进和工进之间转换由行程开关控制。折弯机迅速下降时,规定其速度较快,减少空行程时间,液压泵采用全压式供油。其活塞运动行程由一种行程阀来控制。当活塞以恒定速度移动到一定位置时,行程阀接受到信号,并产生动作,实现由快进到工进转换。当活塞移动到终结阶段时,压力继电器接受到信号,时间继电器实现保压4S,电液换向阀换向。由于折弯机压力比较大,因此此时进油腔压力比较大,因此在由工进到迅速回程阶段须要一种预先卸压回路,以防在高压冲击液压元件,并可使油路卸荷平稳。因此在迅速回程油路上可设计一种预先卸压回路,回路卸荷快慢用一种
11、节流阀来调节,此时换向阀处在中位。当卸压到一定压力大小时,换向阀再换到左位,实现平稳卸荷。为了对油路压力进行监控,在液压泵出口安装一种压力表和溢流阀,同步也对系统起过载保护作用。由于滑块受自身重力作用,滑将近产生下滑运动。因此油路要设计一种液控单向阀,以构成一种平衡回路,产生一定大小背压力,同步也使工进过程平稳。在液压力泵出油口设计一种单向阀,可防止油压对液压泵冲击,对泵起到保护作用。2 方案拟定2.1 运动状况分析由折弯机工作状况来看,其外负载和工作速度随着时间是不断变化。因此设计液压回路时必要满足随负载和执行元件速度不断变化规定。因而可以选用变压式节流调速回路和容积式调速回路两种方式。2.
12、2 变压式节流调速回路节流调速工作原理,是通过变化回路中流量控制元件通流面积大小来控制流入执行元件或自执行元件流出流量来调节其速度。变压式节流调速工作压力随负载而变,节流阀调节排回油箱流量,从而对流入液压缸流量进行控制。其缺陷:液压泵损失对液压缸工作速度有很大影响。其机械特性较软,当负载增大到某值时候,活塞会停止运动,低速时泵承载能力很差,变载下运动平稳性都比较差,可使用比例阀、伺服阀等来调节其性能,但装置复杂、价格较贵。长处:在主油箱内,节流损失和发热量都比较小,且效率较高。宜在速度高、负载较大,负载变化不大、对平稳性规定不高场合。2.3 容积调速回路容积调速回路工作原理是通过变化回路中变量
13、泵或马达排量来变化执行元件运动速度。长处:在此回路中,液压泵输出油液直接进入执行元件中,没有溢流损失和节流损失,并且工作压力随负载变化而变化,因而效率高、发热量小。当加大液压缸有效工作面积,减小泵泄露,都可以提高回路速度刚性。综合以上两种方案优缺陷比较,泵缸开式容积调速回路和变压式节流调回路相比较,其速度刚性和承载能力都比好,调速范畴也比较宽,工作效率更高,而发热却是最小。考虑到最大折弯力为,数值比较大,故选用泵缸开式容积调速回路。3 负载与运动分析规定设计板料折弯机实现工作循环是:迅速下降工作下压(折弯)迅速回程停止。重要性能参数与性能规定如下:折弯力F=;板料折弯机滑块重量G=;迅速空载下
14、降速度=0.024m/s,工作下压速度=0.010m/s,迅速回程速度=0.050m/s,板料折弯机迅速空载下降行程=0.22m,板料折弯机工作下压行程=0.030m,板料折弯机迅速回程:H=215mm=0.215m;启动制动时间,液压系统执行元件选为液压缸。液压缸采用V型密封圈,其机械效率。由式 式中 工作部件总质量 快进或快退速度 运动加速、减速时间求得惯性负载 再求得阻力负载 静摩擦阻力 动摩擦阻力 表一 液压缸在各工作阶段负载值 (单位:N)工况负载构成负载值F推力起动30003297加速19842180快进18001978工进101800111868快退18001978注:液压缸机械
15、效率取4 负载图和速度图绘制负载图按上面数据绘制,如下图a)所示。速度图按己知数值,迅速回程可绘出,如下图b)所示。图一 板料折弯机液压缸负载图和速度图a)负载图 b)速度图5 液压缸重要参数拟定由液压传动第二版表11-2和表11-3可知,板料折弯机液压系统在最大负载约为11KN时工作压力。将液压缸无杆腔作为主工作腔,考虑到缸下行时,滑块自重采用液压方式平衡,则可计算出液压缸无杆腔有效面积,取液压缸机械效率cm=0.91。 液压缸内径: 参照1,按GB/T2348-1993,取原则值D=250mm=25cm依照迅速下降与迅速上升进速度比拟定活塞杆直径d: 取原则值d=200mm=20cm则:无
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