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液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì)
4.1 液壓泵的選擇
1)確定液壓泵的最大工作壓力pp
pp≥p1+Σ△p (21)
式中 p1——液壓缸或液壓馬達(dá)最大工作壓力為25MPa
Σ△p——從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失。 Σ△p的準(zhǔn)確計(jì)算要待元件選定并繪出管路圖時(shí)才能進(jìn)行,初算時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選。汗苈泛唵、流速不大的,取Σ△p=(0.2~0.5)MPa;管路復(fù)雜,進(jìn)口有調(diào)閥的,取Σ△p=(0.5~1.5)MPa。
則可得液壓泵的最大工作壓力:
2)確定液壓泵的流量QP 多液壓缸或液壓馬達(dá)同時(shí)工作時(shí),液壓泵的輸出流量應(yīng)為
QP≥K(ΣQmax) (22)
式中 K——系統(tǒng)泄漏系數(shù),一般取K=1.1~1.3;
ΣQmax——同時(shí)動(dòng)作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量,可從(Q-t)圖上查得。對于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng),還須加上溢流閥的最小溢流量,一般取0.5×10-4m3/s。
由題知系統(tǒng)的最大工作流量為12L/min
Tt——液壓設(shè)備工作周期(s);
Vi——每一個(gè)液壓缸或液壓馬達(dá)在工作周期中的總耗油量(m3);
z——液壓缸或液壓馬達(dá)的個(gè)數(shù)。
則可預(yù)選液壓泵的流量大概為Qp:
3)選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)以上求得的pp和Qp值,按系統(tǒng)中擬定的液壓泵的形式,從產(chǎn)品樣本或本手冊中選擇相應(yīng)的液壓泵。為使液壓泵有一定的壓力儲備,所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大25%~60%。
選得的液壓泵的參數(shù)規(guī)格如下:
型號: 10SCY14-1B
排量/mL*s^(-1): 10
額定壓力/MPa: 32
額定轉(zhuǎn)速/r*min^(-1): 1500
驅(qū)動(dòng)功率/kW: 10
容積效率/%: ≥92
重量/kg: 19
4)確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率 在工作循環(huán)中,如果液壓泵的壓力和流量比較恒定,即(p-t)、
(Q-t)圖變化較平緩,則 : P=Pp*Qp/ηP
式中 pp——液壓泵的最大工作壓力(Pa);
QP——液壓泵的流量(m3/s);
ηP——液壓泵的總效率,參考表9選擇。
表9液壓泵的總效率
液壓泵類型 |
齒輪泵 |
螺桿泵 |
葉片泵 |
柱塞泵 |
總效率 |
0.6~0.7 |
0.65~0.80 |
0.60~0.75 |
0.80~0.85 |
限壓式變量葉片泵的驅(qū)動(dòng)功率,可按流量特性曲線拐點(diǎn)處的流量、壓力值計(jì)算。一般情況下,可取pP=0.8pPmax,QP=Qn,則
式中 ——液壓泵的最大工作壓力(Pa);
——液壓泵的額定流量(m3/s)。
在工作循環(huán)中,如果液壓泵的流量和壓力變化較大,即(Q-t),(p-t)曲線起伏變化較大,則須分別計(jì)算出各個(gè)動(dòng)作階段內(nèi)所需功率,驅(qū)動(dòng)功率取其平均功率
式中 t1、t2、…tn——一個(gè)循環(huán)中每一動(dòng)作階段內(nèi)所需的時(shí)間(s);
P1、P2、…Pn——一個(gè)循環(huán)中每一動(dòng)作階段內(nèi)所需的功率(W)。
按平均功率選出電動(dòng)機(jī)功率后,還要驗(yàn)算一下每一階段內(nèi)電動(dòng)機(jī)超載量是否都在允許范圍內(nèi)。電動(dòng)機(jī)允許的短時(shí)間超載量一般為25%。
則可選擇電動(dòng)機(jī)型號:(參數(shù)如下)
名稱=Y系列(IP44)封閉式
三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)
-序號=31
型號=Y160M-4
額定功率\kW=11
同步轉(zhuǎn)速\r/min=1500
滿載轉(zhuǎn)速\r/min=1460
滿載電流\A=7
滿載時(shí)效率\%=88
滿載功率因數(shù)\cosφ=0.84
堵轉(zhuǎn)電流/額定電流=7
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2
最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.2
噪聲\dB(A)=82
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量\kg.m^2=0.07
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