1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 式中?m—液压缸的机械效率，一般去0.90～0.95，这里取0.95，则 F?Fw?m?215016?226332.6N 0.954.1.2 初选系统压力
液压缸的选择要遵循系统压力的大小，要根据载荷的大小和设备类型而定。还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等限制。在载荷一定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不是很经济;反之，压力选的太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高设备成本。一般来说，对于固定尺寸不太受限的设备，压力可选低一些，行走机械重载设备压力要选的高一些。按下表初步选取15MPa。
各种机械常用的系统工作压力
表4-1
4.1.3 计算液压缸的主要结构尺寸
（1）液压缸的相关参数和结构尺寸 液压缸有关的设计参数见图所示。 图4-3 液压缸设计参数 图a为液压缸活塞杆工作在受压状态，图b为液压缸活塞杆工作在受拉状态。活塞杆受压时F?式中， A1?Fw?m?p1A1?p2A2，活塞杆受拉时F?Fw?m?p1A2?p2A1 ?4D2—无杆腔活塞有效工作面积m2 A2??4(D2?d2)—有杆腔活塞有效工作面积m2 12
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 p1—液压缸工作腔压力Pa p2—液压缸回油腔压力Pa D—活塞直径m d—活塞杆直径m 在这里我们取背压力值p2?0.2MPa 在本设计中，液压缸不存在受拉的状态，所以只考虑其受压。一般液压缸在受压状态下工作时，其活塞面积为: A1?F?p2A1 p1用此公式须事先确定A1与A2的关系，或是活塞杆径d与活塞直径D的关系，令杆径比??d/D，其比值可按下表选取。 按工作压力选取d/D 工作压力MPa ?5.0 5.0～7.0 0.62～0.7 ?7.0 d/D 0.5～0.53 0.7 表4-2 按速度比要求确定d/D ?(v2/v1) d/D 1.25 0.4 1.33 0.5 表4-3 1.46 0.55 0.161 0.62 2 0.71 A1D2?注：速度比?，为活塞两侧有效面积A1与A2之比。即?? A2D2?d2如按工作压力应选取d/D?0.7，则相应的速度比??2，由于活塞不受拉力作用，所以活塞杆收缩时可以适当提高其速度，??2也是完全可以的。运用直径求法公式： D?4F4?226332.6??133.1mm，可以求出d?93.2mm。 ?[p1?p2(1??2)]?[15?0.2(1?0.712)]液压缸的直径D和活塞杆径d的计算值要按国家标准规定的液压缸的有关标准进行圆整，如与标准液压缸参数相近，最好选用国产液压缸，免于自行设计加工。按照机械手册中工程液压缸的技术规格表可以选择圆整后的参数:缸径125mm，活塞杆90mm，速度比为2，推力306.8KN，拉力147.8KN。 （2）计算活塞杆的行程 当平台处于与底座上台面的阶梯面接触时的位置时，此时??260，此时活塞杆应处于不完全收缩状态，液压缸所需的总长度为l0?a2?l2?2alcos2??2247.5mm，此时平台的高度就是底座的高度。 0再计算一下平台上升的最大高度，这里设上升至最大高度时??39，计算得出此时的平台高度H?1580mm，能够满足钢板送料过程中的生产要求 13
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 此时活塞杆伸长至l1?a2?l2?2alcos2??2657.7mm。 当活塞杆处于不完全收缩状态时即??260，而假设没有底座时当平台处于最低位置时?0?50此时l2?a2?l2?2alcos2??1956mm，液压缸的长度就等于l2，选定液压缸长度，计算其行程: s?l1?l0?410.2mm 查表可以查得液压缸长度不得小于XC??428mm?410.2mm?838.2mm，实际长度满足要求。 4.1.4 确定液压泵的参数
(1)确定液压泵的最大工作压力Pp?p1???p Pa 式中p1—液压缸最大工作压力，根据F?Fw?m?4?p1A2?p2A1可以求出 ?(1252?902)?16.9MPa 2p1?4??p—从液压泵出口到液压缸入口之间的总的管路损失。初算可按经验数据选取 管路简单、流速不大的取0.2～0.5 MPa；管路复杂，进油口有调速阀的，取0.5～1.5MPa这里取0.5MPa 即Pp?16.9?0.5?17.4MPa 3（2）确定液压泵的流量Qp Qp?KQma x m/s F?0.2A2?A1226332.6?0.2???125K—系统泄漏系数，一般取1.1～1.3，这里取1.2 Qmax—液压缸的最大流量，对于在工作中用节流调速的系统，还需加上溢流阀的最小溢流量，一般取0.5?10?4m3/s。 在前面已经初步选定台面速度变化量?v?0.16m/s，我们就设定台面起升的最大速度vy?0.16m/s，则活塞的运动速度应用公式 a2?l2?2alcos2?sin(?????)v?vy，v?0.085vy?0.085?0.16?0.014m/s（这2lcos?是在台面刚刚起升状态时，??260）。所以有，?3Q?2vA1?2?0.014?7.85?10m3/s?1.727?10?4m3/s Qp?KQmax?1.2?(1.727?10?4?0.5?10?4)?2.67?10?4m3/s （3）选择液压泵的规格 14
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 根据以上求得的和值，按系统中拟订的液压泵的形式，从手册中选择相应的液压泵产品。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% 查找手册P37?135选择CB?FA型齿轮泵，其参数如下表。 CB?FA型齿轮泵的各参数值 表4-4 （4）确定液压泵的驱动功率 在工作中，如果液压泵的压力和流量比较恒定，则P?的总功率，参考下表4-5选择?P?0.7 各液压泵的总功率 PpQP10?P3kw，式中?P—液压缸液压泵类型 总功率 齿轮泵 0.6～0.7 螺旋泵 0.65～0.80 表4-5 叶片泵 0.60～0.75 柱塞泵 0.80～0.85 17.4?2.67?10?4?5.6kw，据此可选择合适的电机型号。 则P??3?10?P10?3?0.74.1.5 管道尺寸的确定
在液压、气压传动及润滑的管道中常用的管子有钢管、铜管、胶管等，钢管能承受较高的压力，价廉，但安装时的弯曲半径不能太小，多用在装配位置比较方便的地方。这里我们采用钢管连接。 管道内径计算d?速m/s，取值见下表。 允许流速推荐值 油液流经的管道 液压泵吸油管道 液压系统压油管道 液压系统回油管道 表4-6 推荐流速 m/s 0.5～1.5一般取1一下 3～6压力高，管道粘度小取大值 1.5～2.6 PpQP4Q m,式中Q——通过管道内的流量m3/s，v—管道内允许流?v15
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 取v吸=0.8m/s，v压=4m/s分别应用上述公式得d吸=20.2mm，d压=10.7mm，
d回=15.2mm。根据内径按标准系列选取相应的管子。按表37--9-1经过圆整后分别选取
d吸=20mm,d压=10.7mm,d回=15mm。对应管子壁厚??1.6mm
4.1.6 油箱容量的确定
在确定油箱尺寸时，一方面要满足系统供油的要求，还要保证执行元件全部排油时，油箱不能溢出，以及系统最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限度。初设计时，按经验公式V?aQV?4QP选取。式中QV——液压泵每分钟排出压力油的容积，a—经验系数取a=4
4.2 绘制液压系统原理图
4.2.1 液压系统设计（液压系统图）
图4-4 剪式液压升降平台的液压系统图
1.左机械锁液压缸 2.右机械锁液压缸 3.两位二通电磁阀 4.液压泵 5、7.溢流阀6.二位四通电磁阀 8.节流阀 9.单向阀 10、11.两位二通电磁阀 12.液控单向阀13.左升降液压缸 14.右升降液压缸 15.左行程开关 16.右行程开关
4.2.2 液压系统工作原理分析
1．机械锁回路
机械锁回路由油缸1,油缸2和两位二通阀3组成。油缸1控制左举升臂机械锁的开合，油缸2控制右举升臂机械锁的开合。当两位二通阀3处于图示右位工作时，两油缸下腔与油箱直接相通，腔内油压为0油缸活塞在缸内弹簧和机械锁齿条自重的作用下收
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