液压元件的计算与选择

 

    1．确定液压泵的规格和电动机功率

    液压缸整个工作循环中的最高工作压力为4.054MPa，如果进油路上的压力损失0.8MPa，压力继电器调整压力高出系统最高工作压力0.5MPa，则小流量泵的最高工作压力应为P_pl=4.054+0.8+0.5-5.354MPa。

大流量泵是在快速运动时才向液压缸1供油的，由图D可知，快退时液压缸中的工作压力比快进时大，如果取进油路上的压力损失为0.5MPa，则大流量泵的最高工作压力为P_p2 =1.305+0.5=1.805MPa。

    两个液压泵应向液压缸提高的最大流量为35.19L/min，如图D所示，若回路中的泄漏按液压缸输入流量的10%估算，则两泵总流量应为q_p=l.1×35.19=38.71L/min。而溢流阀的最小稳定流量为3L/min，工进时输入液压缸的流量为0.5L/min，所以小流量泵的流量规格最小应为3.5L/min。

    根据以上压力和流量的数值查阅产品样本，最后确定选取PV2R12型双联叶片泵。

    由于液压缸在快退时输入功率最大，这相当于液压泵输出压力1.805MPa、流量40L/min时的情况。若取双联叶片泵的总效率η_p=0.75，则液压泵的驱动原动机所需的功率为

P=p_pq_p/η_p=1.805×(40/60×10-3)/(0.75×103) =1.6kW

    根据此数值查阅电机产品样本，最后选定了J02-32-6型电动机，其额定功率为2.2kW。

    2．确定其他元件及辅件

(1)确定控制元件和辅助元件根据液压系统的工作压力和通过各个控制阀类元件和辅助元件的实际流量，可选出这些元件的规格和型号，下表为选用的元件的型号和规格。

(2)确定油管各元件间管道的规格按元件接口处的尺寸确定，液压缸进、出油管按输入、输出的最大流量计算。由于液压泵具体选定后液压缸在各个阶段的进、出流量已经与原定数值不同，所以要重新计算得到下表所示的数据。

当液压油的流速取3m/min时，可得到液压缸有杆腔和无杆腔相连的油管内径分别为

d=2×=23.7mm

d==17.2mm

为统一规格，按产品样本选取所有油管均为内径20mm、外径28mm的10号冷拔钢管。

(3)油箱油箱的容量V按式(V=aq_v)估算，当经验系数取6时，V=aq_v=6×40=240L。按GB2876-1981规定，取最靠近的标准值V=250L。

液压系统的性能验算

1．回路压力损失验算

由于系统的具体管路布置没有确定，整个回路的压力损失无法估算，所以此处省略。

2．发热温升验算

工进在整个工作循环中所占用的时间达96%，所以系统发热和液压油温升主要是计算工进时的。

工进液压缸的有效功率为

P_o=p₂q₂=F_v==0.0278kW

这时大流量泵通过液控顺序阀卸荷，小流量泵在高压下供油，所以两个泵的总输出功率为

  P_i===0.74kW

则液压系统的发热量为

H_i=P_i-P_o=0.74-0.03=0.7lkW

求出液压油温升的近似值

△T=×10³=×10³=18℃

温升没有超出允许的范围，系统不需要设置冷却器。