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機械社區

標題: 第一次液壓缸，液壓泵選型及管道尺寸計算，感覺不對 [打印本頁]
作者: abudu92    時間: 2020-12-11 14:41
標題: 第一次液壓缸，液壓泵選型及管道尺寸計算，感覺不對
1.工況說明：[attach]512823[/attach]# b# d$ N. B5 y; t! a7 S
按上圖工況，油缸推起500kg的總負載（包括架子，重物，摩擦，慣性負載等），則油缸承受的負載F=2*500*10=10000N& N: p6 f1 I/ j* |% N8 U
其他條件：. e3 j# [8 H& F1 _2 R
提升速度 v=0.05m/s6 x1 N0 N3 e* c7 g
加速度   △v=0.05m/s
$ _, x7 r7 Q. ?) }0 _加速時間△t=0.1s
2 e. s, W/ d( y( |' V6 D2 b6 ]行程        l=1.3m
) r. _: [' A( m% e. P. Q  A- K" N1 i. d! N: I* o
2.初選系統工作壓力
: v  V' t; J! h% v/ W7 {[attach]512828[/attach]
3 S0 T, M( Q9 z' h* d: Y6 J根據負載選擇工作壓力p1=2Mpa; N0 [9 M* y; {. b& `8 e

! }8 O4 d) c% t, J
& \7 \3 y) U2 _) ?7 G3.計算液壓缸尺寸
2 Q+ @3 N+ x1 R9 h[attach]512829[/attach]' ]+ l8 C  t. {2 r
活塞受壓時：F=A1*p1-A2*p2, {. z0 Z$ ?" l
p2為背壓，可忽略不計
8 c6 L% d8 c  ?7 r2 A% [' Z2 q7 ZA1為無桿腔活塞有效作用面積，A1=πD2/4
& e% J$ q' ]* V4 T$ i所以F=A1*p1,即F=（πD2/4）*2*106=106πD2/2* k1 _$ ?6 y# F- s% k+ z7 |
10000=106πD2/2, w0 O' t: N( G
D=√1/50π≈0.08m=80mm
/ f9 j+ |; C9 H5 z[attach]512830[/attach]
5 {& S+ ^( ], W1 y/ K3 v  h, M$ E3 ^
根據工作壓力的大小可以選用d=0.5D9 _! v3 B  ?# J2 U; k. h9 T
所以d=40mm
3 {( k- g' T1 N7 Y& C[attach]512831[/attach]4 z; L# r# h9 x. c) {3 f
因為液壓缸行程l=1300mm，l/d=32.5﹥10，所以還需要做壓桿的穩定性驗算（具體方法不知道）, j9 Y4 _0 Z+ M6 @9 |  ~% V
( A) g" C1 h6 d- m# n8 s

' }  d; n. P' R# ^, \, a液壓缸工作時所需的流量qv=A1*V=（π0.082/4）*0.05=2.512*10-4
# ~2 }# R7 @  t' ~: G# j% T( F' T% [4 G* ~9 z
4.液壓泵的選擇
7 |& c8 @( v& A* |( ~" F) M. z; ]1）.確定液壓泵的最大工作壓力pp
0 E! {6 Q' x# ]
pp≧p1+∑△p=2+0.3=2.3MPA

; `# r- ^$ g5 J6 Q[attach]512833[/attach]
; q, R' L# O7 Q; H" m
2 T" i# ~; t. k( X4 L. j- x  L# z0 L& c+ L- c
2）.確定液壓泵流量qvp
7 i. @; ^& u6 [  a  U7 ^qvp≧K（∑qvmax）=1.1*2.512*10-4=2.48*10-40 {' l7 F" G+ r9 c7 w' ^
[attach]512834[/attach]; f" ?8 c$ G1 q( X3 l% J

! d7 I' L9 i6 a+ s7 e$ x" Y
+ T/ T) H+ k. o/ E$ ~- X3）.確定液壓泵型號
5 c+ C# H6 Y4 v2 v: e[attach]512835[/attach]) ~' d- n. A/ ^0 z$ F
3 P' p/ U$ d' g" o  ?. F+ ~' A( ^
5.管道尺寸確定
) w* e' @9 `# l; y$ F! ~1）.管道內徑計算7 s% i& Z. u; p
dg=√4qv/πvg
qv——通過管道內的流量（m3/s）
vg——管內允許流速（m/s）
[attach]512836[/attach]
液壓泵吸油管道內徑：d=√4*2.512*10-4*0.5/3.14=0.0127m=12.7mm
液壓系統壓油管道內徑：d=√4*2.512*10-4*3/3.14=0.0309m=30.9mm
液壓系統回油管道內徑：d=√4*2.512*10-4*1.5/3.14=0.0219m=21.9mm
8 w. h2 S% ]) T) p5 _
2）.管道壁厚計算
[attach]512837[/attach]
[σ]=400*106/8=50*106pa
液壓泵吸油管道壁厚：δ=2.3*106*0.0127/（2*50*106）=0.0003m=0.3mm
液壓系統壓油管道壁厚：δ=2.3*106*0.0309/（2*50*106）=0.0007m=0.7mm
液壓系統回油管道壁厚：δ=2.3*106*0.0219/（2*50*106）=0.0005m=0.5mm
( o# X$ M! w$ M6 [# m; A
5.油箱容量計算
[attach]512838[/attach]
V=2*2.512*10-4*60=0.0301m3=30.1L

$ G5 z+ \. }. Q+ ~& [# U! }
作者: abudu92    時間: 2020-12-11 14:50
感覺壓力選的小了，所以油缸大了點
作者: 做鋼的    時間: 2020-12-11 16:51
你這個∑△p管路損失是怎么算出來的
作者: 遠祥    時間: 2020-12-11 19:51
安全系數是否可以在調大一些。
作者: 曉昀    時間: 2020-12-11 23:45
液壓缸和液壓泵的流量計算方法都對，這些計算完之后先把液壓泵的型號和電機型號確定下來，這樣根據液壓泵再去核算系統壓力和液壓缸能輸出的力是否滿足條件，液壓泵，電機，液壓缸這些確定下來之后，再根據液壓泵再去計算管路的管徑和油箱容積。
$ u& G) E/ W2 \! P) P" S
/ E( ?0 k& N8 Y液壓油箱容積計算以后還要核算溫升。
* w7 |5 P1 i7 |! Z8 A: H( y2 V' G0 h+ w& C4 D' M9 i
液壓缸活塞桿的壓桿穩定性問題參考《材料力學》下冊中關于壓桿穩定的計算方法，這個計算也不難。
作者: abudu92    時間: 2020-12-12 16:47
做鋼的 發表于 2020-12-11 16:51
5 y; H: s' j( @你這個∑△p管路損失是怎么算出來的

% n" f9 [' ]4 q[attach]512861[/attach]
/ b, L% M/ P% C& \管路簡單，流速不大所以取了個0.3Mpa
% x) W" [! ], H8 F5 q0 X
作者: abudu92    時間: 2020-12-12 17:00
曉昀 發表于 2020-12-11 23:45
6 e2 I- j3 R' m0 Z, t# R5 l' _液壓缸和液壓泵的流量計算方法都對，這些計算完之后先把液壓泵的型號和電機型號確定下來，這樣根據液壓泵再 ...

. I& g7 x2 S, G( X. |' _1 R( V謝謝曉昀大俠，因為沒接觸過液壓，沒啥頭緒，就按照機械設計手冊的設計流程這么算下來的，其實中間很多步驟都被我省略了，展開的話還得花很多時間去計算，我先把大致的計算過程放上來讓大家幫我看看對不對，也算給我吃了個定心丸，哈哈。
0 G6 Z% ~2 y' p  z  I& x/ p應該是吧液壓想的太簡單了，接觸之后需要計算大量數據，感覺腦子懵懵的。: I9 ^; e8 R" |% [# c4 P8 O: s
作者: oceantomas    時間: 2020-12-14 10:45
感覺像個叉車
作者: abudu92    時間: 2020-12-14 20:16
oceantomas 發表于 2020-12-14 10:45' _- N8 B  Q1 ?' S1 k/ }
感覺像個叉車

* w' O5 ~7 T# M# a3 J其實就是個簡單的叉車，實現提重物的功能。- X/ A) t& }/ X5 Q
也考慮過用絲桿做: c3 B  h7 J- K* R' _
作者: abudu92    時間: 2020-12-14 20:20
曉昀 發表于 2020-12-11 23:45
3 c, N& ^, h3 D% E液壓缸和液壓泵的流量計算方法都對，這些計算完之后先把液壓泵的型號和電機型號確定下來，這樣根據液壓泵再 ...

  j. I$ g# p5 X# h3 {% b8 ]2 |液壓缸是選用單動的還是往復動作的，我看叉車的液壓缸只有下面一個進油口，為什么空載時還能控制液壓缸下降啊？0 e3 w5 x# e( w' V
最近裝了一臺龍門舉升機，也是一個進油口，但是這個空載就下不來。
% O* X5 w8 ~+ P5 J- g# S0 n; J  F
作者: 曉昀    時間: 2020-12-14 21:09
abudu92 發表于 2020-12-14 20:201 z" u3 U9 U: c( I6 B
液壓缸是選用單動的還是往復動作的，我看叉車的液壓缸只有下面一個進油口，為什么空載時還能控制液壓缸下 ...
8 \" j# A0 b. A% o* _+ W
反作用是負載作用在活塞桿上，你說的龍門舉升機下不來是不是無桿腔的油壓的作用力大于作用在活塞桿上的負載力？' y) w) ^5 j& b! L& k
作者: abudu92    時間: 2020-12-15 09:42
曉昀 發表于 2020-12-14 21:092 B/ w& F. v& s+ V, @  A8 Q
反作用是負載作用在活塞桿上，你說的龍門舉升機下不來是不是無桿腔的油壓的作用力大于作用在活塞桿上的負 ...
/ X4 Q6 X$ b" ^3 z
是的，龍門舉升機需要大重量負載才能下降，叉車（電動的）的油缸也是這樣的嗎？
$ @% x( m6 a) q* y) v3 B[attach]512994[/attach]
  E/ R! c) N6 ?# v% ^* m& H
作者: 曉昀    時間: 2020-12-15 10:06
abudu92 發表于 2020-12-15 09:420 y- ~- v* y. @9 s% {
是的，龍門舉升機需要大重量負載才能下降，叉車（電動的）的油缸也是這樣的嗎？

2 @( A3 V2 j$ C1 ~, ^/ F進油口的油壓可以用管路中的減壓閥來調系統壓力，把系統壓力調小就能落下來。6 N9 i# S" P- U& Q
' l4 a8 L7 A* `
系統的最大壓力是由設備能的最大負載決定的。
% E% F/ k0 ~; \0 l; M! [( D
作者: abudu92    時間: 2020-12-15 13:13
曉昀 發表于 2020-12-15 10:06/ P& Y& ?8 L5 r1 h
進油口的油壓可以用管路中的減壓閥來調系統壓力，把系統壓力調小就能落下來。
- C! p6 e- p- c+ P, Z( b8 o7 `! I& q& ?$ \* r; n$ T
系統的最大壓力是由設備 ...

* Z3 }; z4 I3 m2 N: k終于明白了- I* ?4 q0 S+ `




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