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液壓元件的選擇與專用件設計
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入口之間總的管路損失。 Σ△p的準確計算要待元件選定并繪出管路圖時才能進行,初算時可按經驗數據選。汗苈泛唵、流速不大的,取Σ△p=(0.2~0.5)MPa;管路復雜,進口有調閥的,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同時工作時,液壓泵的輸出流量應為
QP≥K(ΣQmax) (22)
式中 K——系統泄漏系數,一般取K=1.1~1.3;
ΣQmax——同時動作的液壓缸或液壓馬達的最大總流量,可從(Q-t)圖上查得。對于在工作過程中用節流調速的系統,還須加上溢流閥的最小溢流量,一般取0.5×10-4m3/s。
由題知系統的最大工作流量為12L/min
Tt——液壓設備工作周期(s);
Vi——每一個液壓缸或液壓馬達在工作周期中的總耗油量(m3);
z——液壓缸或液壓馬達的個數。
則可預選液壓泵的流量大概為Qp:
3)選擇液壓泵的規格 根據以上求得的pp和Qp值,按系統中擬定的液壓泵的形式,從產品樣本或本手冊中選擇相應的液壓泵。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規格如下:
型號: 10SCY14-1B
排量/mL*s^(-1): 10
額定壓力/MPa: 32
額定轉速/r*min^(-1): 1500
驅動功率/kW: 10
容積效率/%: ≥92
重量/kg: 19
4)確定液壓泵的驅動功率 在工作循環中,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動功率,可按流量特性曲線拐點處的流量、壓力值計算。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,則須分別計算出各個動作階段內所需功率,驅動功率取其平均功率
式中 t1、t2、…tn——一個循環中每一動作階段內所需的時間(s);
P1、P2、…Pn——一個循環中每一動作階段內所需的功率(W)。
按平均功率選出電動機功率后,還要驗算一下每一階段內電動機超載量是否都在允許范圍內。電動機允許的短時間超載量一般為25%。
則可選擇電動機型號:(參數如下)
名稱=Y系列(IP44)封閉式
三相異步電動機技術數據
-序號=31
型號=Y160M-4
額定功率\kW=11
同步轉速\r/min=1500
滿載轉速\r/min=1460
滿載電流\A=7
滿載時效率\%=88
滿載功率因數\cosφ=0.84
堵轉電流/額定電流=7
堵轉轉矩/額定轉矩=2
最大轉矩/額定轉矩=2.2
噪聲\dB(A)=82
轉動慣量\kg.m^2=0.07
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