液压元件的选择与专用件设计
1 液压泵的选择
1)确定液压泵的最大工作压力pp
pp≥p1+Σ△p
p1——液压缸或液压马达最大工作压力为25MPa
Σ△p——从液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损失。 Σ△p的准确计算要待元件选定并绘出管路图时才能进行,初算时可按经验数据选取:管路简单、流速不大的,取Σ△p=(0.2~0.5)MPa;管路复杂,进口有调阀的,取Σ△p=(0.5~1.5)MPa。
则可得液压泵的最大工作压力:
2)确定液压泵的流量QP 多液压缸或液压马达同时工作时,液压泵的输出流量应为
QP≥K(ΣQmax) (22)
式中 K——系统泄漏系数,一般取K=1.1~1.3;
ΣQmax——同时动作的液压缸或液压马达的最大总流量,可从(Q-t)图上查得。对于在工作过程中用节流调速的系统,还须加上溢流阀的最小溢流量,一般取0.5×10-4m3/s。
由题知系统的最大工作流量为12L/min
Tt——液压设备工作周期(s);
Vi——每一个液压缸或液压马达在工作周期中的总耗油量(m3);
z——液压缸或液压马达的个数。
则可预选液压泵的流量大概为Qp:
3)选择液压泵的规格 根据以上求得的pp和Qp值,按系统中拟定的液压泵的形式,从产品样本或本手册中选择相应的液压泵。为使液压泵有一定的压力储备,所选泵的额定压力一般要比最大工作压力大25%~60%。
选得的液压泵的参数规格如下:
型号: 10SCY14-1B
排量/mL*s^(-1): 10
额定压力/MPa: 32
额定转速/r*min^(-1): 1500
驱动功率/kW: 10
容积效率/%: ≥92
重量/kg: 19
4)确定液压泵的驱动功率 在工作循环中,如果液压泵的压力和流量比较恒定,即(p-t)、(Q-t)图变化较平缓,则 : P=Pp*Qp/ηP
式中 pp——液压泵的最大工作压力(Pa);
QP——液压泵的流量(m3/s);
ηP——液压泵的总效率,参考表9选择。
表9液压泵的总效率
液压泵类型
齿轮泵
螺杆泵
叶片泵
柱塞泵
总效率
0.6~0.7
0.65~0.80
0.60~0.75
0.80~0.85
限压式变量叶片泵的驱动功率,可按流量特性曲线拐点处的流量、压力值计算。一般情况下,可取pP=0.8pPmax,QP=Qn,则
式中 ——液压泵的最大工作压力(Pa);
——液压泵的额定流量(m3/s)。
在工作循环中,如果液压泵的流量和压力变化较大,即(Q-t),(p-t)曲线起伏变化较大,则须分别计算出各个动作阶段内所需功率,驱动功率取其平均功率
式中 t1、t2、…tn——一个循环中每一动作阶段内所需的时间(s);
P1、P2、…Pn——一个循环中每一动作阶段内所需的功率(W)。
按平均功率选出电动机功率后,还要验算一下每一阶段内电动机超载量是否都在允许范围内。电动机允许的短时间超载量一般为25%。
则可选择电动机型号:(参数如下)
名称=Y系列(IP44)封闭式
2 液压阀的选择
1)阀的规格,根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量,选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取;选择节流阀和调速阀时,要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。
控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些,必要时也允许有20%以内的短时间过流量。
2)阀的型式,按安装和操作方式选择。
根据系统的工作压力和流量选择:
先导溢流阀的型号(参数如下):
名称: 先导型溢流阀
公称通径/in: 3/8
型号: BT-03-*-32
调压范围/MPa: 0.5~25.0
最大流量/Lmin^(-1): 100
重量/kg: 5.0
液控单向阀的型号(参数如下):
名称: 液控单向阀
型号|板式连接: A※Y-H※lOB
型号|法兰连接:
通径/mm: 10
压力/MPa: 32
流量/Lmin^(-1): 40
开启压力/MPa: a:0.04 b:0.4
控制压力/MPa: △p ≥1.6
电磁换向阀型号(参数如下):
通径/mm: 10
公称流量/Lmin^(-1): 40
公称压力/MPa: 31.5
允许背压/MPa: <6.3
换向频率/次*min^(-1): 干式电磁铁30湿式电磁铁60
最高换向频率/次*min^(-1): 干式电磁铁60湿式电磁铁120
电压: AC220V 50Hz;DC12V、24V
允许电压变动范围: 10%
电磁铁功耗(吸持时): AC:40W,DC:42W
4.3 过滤器的选择
根据题目要求和系统性能的考虑,选择将过滤器置于压油路上,
并选择纸质过滤器型号(参数如下):
型号| : ZU-H10× 10S
流量/(L/min): 10
额定压力/MPa: 32
过滤精度/μm| : 10
过滤精度/μm|: 20
压差指示器工作差/MPa: 0.35
初始压力降/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