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液压机液压系统性能的验算

作者:液压机 来源: 日期:2020-11-21 10:18:13 人气:0

液压机液压系统性能的验算

     本例所设计系统属压力不高的中低压系统,无迅速起动、制动需求,而且设计中已考虑了防冲击可调节环节及相关防冲击措施,因此不必进行冲击验算。这里仅验算系统的压力损失,并对系统油液的温升进行验算。由于有同类型液压系统的压力损失值可以参考,故一般不必验算压力损失值。下面以工进时的管路压力损失为例计算如下:

已知:进油管、回油管长约为l=1.5m,油管内径d=1.5×10-3m,通过流量 =0.95 L/min(0.0158×10-3m3s),选用L-HM32全损耗系统用油,考虑最低温度为15℃,v=1.5㎝2s。 

7.1 判断油流类型  

   利用下式计算出雷诺数Re=1.273×104=1.273×0.0158×10-3×1041.5×10-3/1.5≈160<2000

为层流。

7.2 沿程压力损失

    利用公式分别算出进、回油压力损失,然后相加即得到总的沿程损失。

    进油路上

△P1=4.4×1012vqv/d4=4.3×1012×1.5×1.5×0.0158×10-3124Pa

=0.076×105Pa

    回油路上,其流量qv=0.75 L/min(0.0125×10-3m3s)(差动液压缸A1≈2A2,

压力损失为

△P1=4.3×1012vqv/d4=4.3×1012×1.5×1.5×0.00325×10-3124Pa

=0.01532×105Pa

由于是差动液压缸,且A1≈2A2,故回油路的损失只有一半折合到进油腔,所以

工进时总的沿程损失为

    ∑△P1=(0.076+0.5×0.01532)×105Pa=0.0837×105Pa

7.3 油液温升验算

液压传动系统在工作时,有压力损失、容积损失和机械损失,这些损失所消耗的能量多数转化为热能,使油温升高,导致油的粘度下降、油液变质、机器零件变形等,影响正常工作

    液压系统的功率损失使系统发热,单位时间的发热量fkW)可表示为

式中  —— 系统的输入功率(即泵的输入功率)(kW);

      —— 系统的输出功率(即液压缸的输出功率)(kW)。

    若在一个工作循环中有几个工作阶段,则可根据各阶段的发热量求出系统的平均发热量

对于本次设计的组合机床液压系统,其工进过程在整个工作循环中所占时间比例为

因此系统发热和油液温升可用工进时的发热情况来计算。

     工进时液压缸的有效功率(即系统输出功率)为

这时大流量泵通过顺序阀10卸荷,小流量泵在高压下供油,所以两泵的总输出功率(即系统输入功率)为:

由此得液压系统的发热量为

即可得油液温升近似值:

⊿T=Ф/(hA=0.386/(9*10-3*6.5*10-2*2502/3=15.6°C

温升小于普通机床允许的温升范围,因此液压系统中不需设置冷却器。


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