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1、綜合課程設計（II） 液壓系統(tǒng)設計 Contents 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 1設計題目 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 ? 噸叉車工作裝置液壓系統(tǒng)設計 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 工作裝置

2、 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 2目的和意義 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 ?:?通過對叉車液壓系統(tǒng)的設計，加深對液壓 傳動系統(tǒng)及液壓元件工作原理的理解，熟 悉液壓系統(tǒng)及元件的設計過程，進一步掌 握液壓系統(tǒng)及元件設計的技能，從而達到 鞏固液壓傳動課程學習內容，增長實際設 計經驗的目的。 3設計任務 ?：?擬定液壓系統(tǒng)原理圖； ?：?選擇液壓系統(tǒng)的元件和輔件； ?:?驗算液壓系統(tǒng)性能； ?:?設計液壓閥塊和閥組； 哈爾濱工業(yè)大

3、學流體控制及自動化系 3設計任務 完成的工作量 ?:?繪制下列圖紙: (1)液壓系統(tǒng)原理圖 A2 1■張 (2)液壓閥組裝配圖 A1 或 A0 1張 (3)液壓閥塊零件圖 A1 或 A0 1張 ?:?編寫設計說明書 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 4設計參數 提升裝置 傾斜裝置 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 4設計參數 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系

4、 提升液壓缸工作情況 提升高度: ?設計參數 ?:?提升負載: 提升速度: 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 ?:?傾斜扭矩: 傾斜速度: 傾斜液壓缸工作情況 傾斜角度: 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 ?:?第1周 5進度安排 了解課程設計任務、查閱相關資料 1天 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 ?:?第1周了解課程設計步驟及設計方法 1天 ?:?第1周 按照設計步驟，計算液壓系統(tǒng)主要參數 3天 ?:?第2周 完成液壓系統(tǒng)原理圖的確定及繪制 1天 ?:?第2周完成液壓系統(tǒng)的元件選型 2天

5、 5進度安掃 ?:?第2周 完成液壓系統(tǒng)的驗算 1天 ?:?第2周 完成液壓閥組及閥塊的設計草圖 1天 ?:?第3周 繪制液壓閥組及閥塊的設計圖 2天 ?:?第3周 整理和撰寫設計說明書 2天 ?:?第3周 準備答辯 1天 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 6設計方法及步驟 ?:?工況分析 ?:?確定系統(tǒng)主要參數 ?:?擬定液壓系統(tǒng)原理圖 ?選擇或設計液壓元件和輔件 ?:?驗算液壓系統(tǒng)性能 1?5噸叉車工作裝置液壓系統(tǒng)設計實例1 已知參數 最大提升負載質量刃(kg) 1530 心提升高度力(m) 2 心提升速度

6、v (m/s) 0.2 ?:?最大傾斜扭矩r(N.m) 5000 ?:?傾斜角度0( ) 20 ?:?傾斜角速度Q ( /s) 1-2 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 ?：?初步確定工作壓力為15MPa 提升裝置參數確定 ?:?假設活塞桿長度為2m,則其直徑至少為0.1m。當 提升裝置使用的活塞桿直徑為100mm時，提升負 載的有效面積為活塞桿面積： A =7.85xlO~3m2 I A /代孑 3.14x0.12 r 4 4 ?:?負載力為：Fl = mg =1530x9.81 = 15000^ ?:?系統(tǒng)所需壓力為：n F 15000 in7

7、 匕=—= =lybar s A 0.00785 ?:?應修改方案 ?:?液壓缸行程為lm,活塞桿直徑為50mm （80/50m m 裝置） 提升裝置的有效面積變?yōu)? = 1.96xl03m2 L ^d\od 3.14x0.052 4 4 4 r 位移減半，負載變?yōu)閮杀秥 ps = 取系統(tǒng)壓力為160bar Fl = 2mg = 30,000N 厶沁?153如 Ar 0.00196 ?:?最大流量由裝置最大速度決定。在該動滑 輪系統(tǒng)中，裝置的活塞桿速度是叉車桿速 度(0.2m/s)的一半,于是： Q = Arvmax =0.001963x0.1 Q = 1.96

8、3xl(TW/s O = 1.963x6 = 11.8//min 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 傾斜裝置 ?:?取r=0.5m,傾斜力矩給定為T=5000Nm, 因此所需力F為 十"0000N ?:?該力由兩個雙作用缸提供, 缸所需提供的力為5000No ?:?如果工作壓力為150bar, 則環(huán)形面積為： I Act = — = 3.33 x 10 4 jtt <4— T 150xl05 ?:?先假設活塞直徑D=32mm,面積給定，貝9 活塞桿直徑可以求岀 =0.0245m = 24.5mm ?:?為了保證環(huán)形面積大于所需值，活塞桿直徑必須 小于該計算

9、值，?。紀d = 22mm ,則環(huán)形面積為： Aa =-(0.0322 -0.0222) = 4.24xl(T4m2 ?:?所需最大速度給定為2 /s,先轉換成弧度 制，然后再轉換成線速度 ?:?然后兩個液壓缸在拉伸期間所需的流量為 Q = 2 叫=2 x 8.04 xl0_4x 0.0177 = 2.8xl0~5m3/5 = 1.7//min ?:?傾斜裝置需要走過的行程為: S = 0.5 x X7T = 0.175m 180 ?:?兩個傾斜裝置的可選尺寸為32/22mm/mm,行程 為 200mm。 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 系統(tǒng)原理圖的確定

10、 捉「I 液壓 缸 傾斜液丿諭. ^X.Ir^ltXv\ ray irimiAA 或采川個雙 作川液壓缸 安全閥 Tb2 AAJ 人 Vv /TV T T AA Tv ▲丄 /v\ AA T v P p —J提升 液丿k 缸 DCZZ 傾斜液爪缸 防氣穴閥

11、 液壓閥的選擇 ?:?根據工作壓力、流量、壓力損失、工作形 式等查找樣本，進行選取 液壓泵的參數確定 ?:?大泵 =8.75cm3 / rev _ 11778cm3 / min 0.9xl500rev/ min ? Sauer-Danfoss目錄中可查岀，SNP2和SEP2系列 有排量為8.4^10.8cm3/rev的泵。取&4的 ?:?小泵 "Oc心咧一Qi防/閒 q 0.9x155Qrev / min 電機功率計算 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 W = PxQ = 16Sxl00 11.35 60000 =3.2kW 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 = 4kW 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系 驗算 ?:?壓力損失 ?:?溫升 哈爾濱工業(yè)大學流體控制及自動化系